Mémoires et compte-rendu des travaux de la société des ingénieurs civils
-
-
- SOCIÉTÉ
- DES
- INGÉNIEURS CIVILS
- DE FRANCE
- ANNÉE 1925
- Bull.
- 1
- p.1 - vue 1/979
-
-
-
- p.2 - vue 2/979
-
-
-
- &CC VI C<S.i 13
- MÉMOIRES
- ET
- COMPTE RENDU DES TRAVAUX
- DE LA
- SOCIÉTÉ
- INGÉNIEURS CIVILS
- DE FRANCE
- FONDÉE LE 4 MARS 1848
- RECONNUE D’UTILITÉ PUBLIQUE PAR DÉCRET DU 22 DÉCEMBRE 1860
- ANNEE f 9» 5
- PARIS
- HOTEL DE LA SOCIÉTÉ
- 19, RUE BLANCHE, 19 (9e)
- 1925
- Page de titre 3 - vue 3/979
-
-
-
- AVIS IMPORTANT
- Conformément à la décision prise par le Comité et qui a été portée à la connaissance des Membres de la Société par la circulaire encartée dans le Procès-Verbal de la séance du 28 juin, les Bulletins ne reproduisent plus les Procès-Verbaux des Séances qui sont envoyés en fascicules séparés. Il est donc indispensable de conserver ces derniers pour avoir la collection complète des Travaux de la Société.
- La Société n’est pas responsable des opinions de chacun de ses Membres, même dans la publication de ses bulletins (art. 34 des Statuts).
- p.4 - vue 4/979
-
-
-
- MÉMOIRES
- ET
- COMPTE RENDU DES TRAVAUX
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS DE FRANGE
- BULLETIN
- DE
- JANVIER-FÉVRIER 1925
- Nos 1 et 2
- p.5 - vue 5/979
-
-
-
- BULLETIN
- DE
- Janvi er-Février 1935
- i
- SOMMAIRE
- Discours de M. G. Hersent........................................... 7
- La Surtension dans , les réseaux et les appareils de protection employés, par M. G. Courtois.................................................... 37
- Les Duplicateurs rotatifs modernes, par M. L. Liévens............... 58
- Les Enseignements du dernier Congrès de motoculture et des carburants nationaux. L’avenir de la technique du raffinage des pétroles et de leurs succédanés. Théories sur la catalyse, par M. A. Guiselin .... 73
- Mise en valeur de l’île de la Réunion. Aménagement de ses chutes,d’eau en vue de la réalisation d’un programme général d’électrifîcation de l’ile, par M. L. Guépix.............................................. 152
- Application du machinisme et des méthodes industrielles à la construction des habitations, par M. C.-P. Petitjean......................... 181
- Planches nos 86, 87, 88, 89 et 90.
- p.6 - vue 6/979
-
-
-
- Discours de M. G. HERSENT
- PRÉSIDENT POUR 1925
- PRONONCÉ A LA SÉANCE DU 9 JANVIER 1925
- Mon cher Président, mes chers Collègues,
- PermettezT-moi de vous adresser, à tous, mes très smceio remerciements pour la marque de haute estime que vous m’avez témoignée. eu m’appelant à la. Présidence de votre Société ; je vous les dois; non seulement pour la satisfaction personnelle que j’en éprouve, mais aussi par un sentiment plus haut que je ne puis vous exprimer sans: une profonde émotion. Il y a trentemeuf ans,, mon cher et vénéré père, Hildevert Hersent,, présidait déjà votre Société et je; ne doute pas que, en m’appelant à cette présidence qu’il a si dignement occupée avant moi,, vous ayiez.obéi à l’impulsion d’un souvenir dont je vous sais gré du plus profond du cœur. Vous avez évoqué ainsi sa mémoire et lui avez, rendu un hommage dont moi et mon frère aîné, de qui j’ai toute ma vie, partagé les travaux, nous vous sommes-infiniment reconnaissants.
- J’ai le grand espoir, mes Chers Collègues, que l’année qui commence ne sera pas inférieure, par son labeur et par ses résultats, à celles qui l’ont précédée et ont porté si haut l’autorité de la Société des Ingénieurs Civils de France ; mais j’auraû besoin, pour cette tâche, de votre collaboration à tons et vous-n’y manquerez pas, j’en suis certain.
- Le développement des industries françaises avec les chemins de fer*
- ET LA NAVIGATION. A VAPEUR. -- RÉSULTATS.
- La tradition de votre Société veut que le Président, dans-l’allocution qu’il vous adresse, lé jour où il prend la charge de ses fonctions, vous donne un aperçu des travaux auxquels il s’est plus particulièrement consacré; au cours de sa carrière-d’ingénieur. Je ne faillirai pas à cette règle ; mais la tradition, qui est parfois un peu sévère; pourrait, il me semble, être rajeunie dans là circonstance : il m’a paru insuffisant de parler
- p.7 - vue 7/979
-
-
-
- 8
- DISCOURS DE M. G. HERSENT
- d’une seule industrie, dans un moment où tant de graves problèmes se posent qui intéressent toutes nos industries et notre économie en général ; à un moment où les questions sociales dont dépend notre existence sont presque toutes en jeu.
- J’ai donc cruoppportun de faire un large retour en arrière, une sorte d’examen de conscience remontant au delà des origines de notre Société, pour essayer d’en dégager ce que l’industrie, avec ses inventions et leurs applications, fertiles en conséquences de toute sorte, $ apporté d’améliorations dans les conditions mêmes de la vie moderne.
- J’aurais désiré, en outre, vous présenter, sous forme de bilan, en quelque sorte, ce qu’était la production économique de notre pays, il y a moins d’un siècle, et ce qu’elle est devenue de nos jours, afin de faire ressortir la part qui en revient à l’agriculture et à l’industrie. Mais c’eût été là un travail considérable devant lequel ma bonne volonté eût probablement échoué.
- J’essaierai cependant de poser devant vous certains éléments du problème que déplus habiles et de plus compétents'que moi pourront peut-être résoudre.
- Rappelons d’abord qu’au début du xixe siècle, la France était surtout un pays agricole, si l’on considère que, à cette époque, le tiers à peine des individus actifs de la nation, s’occupaient d’iniustrie, de commerce, d’administration ou de professions libérales* contre deux tiers adonnés plus spécialement à l’agriculture. Le mot célèbre de Sully n’avait pas encore perdu toute sa signification. Mais depuis la création des chemins de fer et de la navigation à vapeur, quelle transformation, quelle révolution même, — le mot n’est pas trop fort — dans l’économie, non de la France seûle, mais du monde entier.
- Comme première conséquence, les différents pays ou continents sur lesquels nous n’avions que dés relations succinctes, rapportées par des savants, des voyageurs, des curieux ou de simples aventuriers ; avec lesquels nous n’avions que des échanges restreints et intermittents, se trouvent rapprochés de nous et rapprochés entre eux. La Terre devient plus petite, en même temps qu’elle s’agrandit à l’expansion humaine. Sans ces nouveaux moyens de transport, les États-Unis, par exemple, et les autres grandes nations américaines seraient-elles devenues ce qu’elles sont aujourd’hui? Sans eux, la civilisation moderne aurait-elle pu transformer l’Asie, l’Afrique et l’Australie ? Or,
- p.8 - vue 8/979
-
-
-
- DISCOURS DE M. G. lIERSEiNT
- 9
- cette transformation, à qui la devons-nous, sinon aux savants, aux ingénieurs, aux techniciens de tous ordres et aussi, aux réalisateurs, financiers et hommes d’action, qui ont su appliquer progressivement toutes les découvertes de la science ?
- Du coup, toute la métallurgie moderne prend naissance et l’exploitation de nos mines acquiert un essor que personne n’eût soupçonné, confirmant ainsi le principe connu que « le besoin crée l’organe ».
- Toujours grâce aux chemins de fer et à la navigation à vapeur, naît l’industrie des constructions métalliques ; il faut bien faire des rails, des navires, des ponts ; élever des gares, des halls de plus en plus vastes, en même temps que se développe, parallèlement, la fabrication des machines et des engins mécaniques dont la création est indispensable pour la construction des locomotives, des wagons, chaudières et accessoires de plus en plus variés.
- L’industrie du textile prend, elle aussi, un nouvel essor, puisque nos filatures et tissages, pouvant mieux s’approvisionner, peuvent augmenter leur production et en exporter une partie.
- Le labeur de nos savants ne se ralentit pas ; à ces premiers progrès, ils ajoutent constamment de nouvelles découvertes, en cinématique, en statique, en dynamique et thermo-dynamique, en résistance des matériaux. Excusez-moi de ne citer aucun nom ; je craindrais d’ètre entraîné trop loin; constatons seulement, avec satisfaction, que dans ces travaux, la France est toujours le plus largement représentée.
- Avec la chimie organique, la physique et la chimie industrielles, nous voyons un nouveau développement de notre production ; la France fabrique du Sucre, de l’alcool, de l’acide sulfurique, de la soude, des produits ammoniacaux, du gaz d’éclairage, etc. ; l’application du froid artificiel, généralisée dans les frigorifiques modernes, est aussi d’origine française ; mais elle ne nous intéressera que 50 ans plus tard.
- Je vois encore là nos savants et nos ingénieurs ouvrant la voie à tous ces progrès et assurant leur réalisation industrielle.
- Avec la fabrication régulière des ciments artificiels, l’art de la construction et du bâtiment prend un essor imprévu et aboutit au ciment armé.
- L’électricité apjporte de nouveaux éléments à la transformation •de la vie économique : de simple moyen d’éclairage, elle
- p.9 - vue 9/979
-
-
-
- 10
- DISCOURS DE M. G. HERSENT
- devient force ; puis cette dernière est elle-même transportée à distance. De là, l’industrie des forces hydro-électriques, qui date de trente ans à peine; delai F électro-chimie, l’éleetro-métallurgie. Les moteurs à combustion interne créent l’automobilisme et; la navigation sous-marine, et, comme conséquence, nous; assistons à une véritable ruée vers les recherches du pétrole qui, lui-même, tend à remplacer le charbon. L’aviation elle-même devient possible grâce au moteur léger, ce qui donne naissance à une nouvelle industrie basée sur la recherche de métaux moins pondéreux, tels que l’aluminium et ses composés, «d’alférium » que la Société Schneider a montré récemment à la dernière exposition de l’aviation. •
- Sans avoir la prétention de tout citer, je ne saurais; omettre d’autres progrès* comme la photographie des couleurs; la télégraphie sans fil, le téléphone, le cinématographe, dont le rôle consiste à rapprocher les individus, à les éduquer, et même à les distraire.
- Le matériel de guerre moderne, avec les nouveaux explosifs ne sont-ils pas aussi le résultat du travail de nos- savants et de nos ingénieurs qui ont bien mérité de la patrie ?
- Eh bien, mes chers Collègues, tout cet effort d’un siècle à peine, nous allons essayer d'en apprécier l’importance et vous serez certainement étonnés, comme je l’ai été moi-même,, de ce qu’il représente en travail et en valeur.
- L’extraction de la houille, en France, qüi, en 1794, ne dépassait pas 250 000 t, était, en 1850; de 4440 000 t et elle atteignait, en 1913, 40 millions de tonnes* ce qui ne nous empêchait pas d’en acheter, en plus, environ 20 millions dé tonnes à l’étranger.
- La fabrication dés fers et de l’acier passe de 147000 t en 1814, à 5 millions de tonnes en 1913, celle de là fonte, de 198000 t en 1814, à 5 207 000 t en 1913.
- L’extraction du minerai de fer qui, en 1833, était de 714000 t s’élevait à 22 millions de tonnes en 1913.
- L’industrie du textile a aussi fortement progressé ; en 1850, le coton, la laine et le lin, occupent’environ 6 millions dé broches, contre 11 millions en 1913, et, actuellement, à en juger par les chiffres connus de 4922, un peu plus dé 14 millions. Mais il faut tenir compte que le tissage mécanique substitué, presque partout, au tissage à bras* donne un rendement beaucoup plus considérable à nombre égal de broches*
- p.10 - vue 10/979
-
-
-
- DISCOURS DE M. G. HERSENT
- 11
- L’industrie de la glacerio, d’origine française, qui ne produisait en 1850 que 150 000 m2 de glaces, en fabrique aujourd'hui dix fois plus.
- La production du pétrole* limitée, en 1857, à la Roumanie, n’était que de 4000 lil ; en 1923* elle est de 1928 000'hl. Il est vrai que la France n’y participe pas encore:
- Par - contre, notre réseau de chemins de fer passe de 13 000 km. construits, en 1860, à 60 000 km. en 1928, si on y comprend les lignes;coloniales et, pendant1 cette période, nous en avons construit presque ; autant à l'etranger.
- Mais tout ce travail a amené un déplacement des activités humaines ; l’industrie, le commerce, occupent aujourd’hui 53 0/0 de la population et l’effectif agricole est réduit à 45 0/0. C’est là une ombre au tableau que je viens d’esquisser : pendant qued’industrie se développe dans.des proportions incroyables, l’agriculture française reste stationnaire ; la production en céréales, en pommes de terre et avoine est, pour: ainsi, dire; la même en : quantité et en poids en .1860 et de nos jours ; ; le cheptel luhmème, s’il;.s’est amélioré em qualité, n’a guère augmenté ; il est. même en grande diminution pour les ovins. ; mais les,,betteraves, les plantes fourragères* et la production coloniale; viennent quelque peu corriger ces chiffres*
- Nous exportons, il est vrai, une partie de notre: production industrielle mais,.par contre, les conditions de la vie. s’étant améliorées, nous importons plus de produits alimentaires* ce qui est.regrettable puisque: nous, pourrions les produire, nous-mêmes, au grand, bénéfice de notre change, et des salaires- qui sont en relation directe avec le coût des! produits alimentaires.
- Quels,résultats merveilleux n/auraitron pas;obtenus: chez nous, si, l’agriculture: avait: pu. se moderniser- plus rapidement'.comme l’a fait l’industrie et,: appliquer aussitôt! tous les; progrès de la science ?'Nlavons-nous pas les phosphates ;en quantité; abondante dans!’Afrique du Nord, et la- potasse en Alsace,, ainsi.:que l’àm* moniaque: synthétique' et là; cyanamide,, pour peu: que: nous » le voulions ? On nous oppose; la, division de la: propriété crurale; ;; je crois; plutôt que c’est 1 ’e nseignementprofessionnei qui fait défaut dans nos; campagnes et. c’est ce, dont: nous- souffrons,le plus»; nous y reviendrons tout à l’heure:
- Eh bien* jemrois que: dans un momentéomme celurquemous traversons, où la cherté de la vie menace de nous paralyser, si
- p.11 - vue 11/979
-
-
-
- 12
- DISCOURS DE M. G. HERSENT
- nous n’arrivons pas à la stabilisation qui, seule, peut amener •des abaissements de salaires, l’insuffisance de la production agricole reste un grave danger pour l’industrie.
- Il n’est pas d’ailleurs sans intérêt de rappeler que la valeur de la production industrielle et la valeur de la production agricole étaient respectivement estimées, en 1913, à 14 milliards et à 18 milliards de francs, chiffres très accrus aujourd’hui en raison du change ; mais n’est-il pas étrange que la production industrielle hoit obligée de supporter une très grosse part de nos budgets, tandis que l’agriculture, dont la production est supérieure en valeur, ne paie relativement que très peu ?
- La construction des ports modernes et leur exploitation.
- Gomme nous venons de le voir, la création des chemins de fer et de la navigation à vapeur fut, dès le début de la seconde moitié du xixe siècle, le point de départ d’une véritable révolution économique et industrielle, non seulement en France, mais dans les grandes nations de l’Europe et du monde. L’aménagement de nos ports, point de liaison entre le rail et le navire, devait fatalement suivre.
- La transformation de la navigation à voile en navigation à vapeur ne s’opère toutefois que progressivement et la majeure partie de la flotte commerciale continue à travailler comme par le passé. Les nouvelles unités navales n’ont encore rien de commun avec ce qu’elles sont devenues depuis. Le tonnage de jauge des plus grands bateaux à roues en 1838 était de 1 340 t {G.W. Navigation C. Y.) ; en 1855, le Persia de la Compagnie Cunard avait 3 300 t; en 1864, le plus grand bateau à hélice de la Compagnie Générale Transatlantique avait le même tonnage. Et l’on voit progressivement ce tonnage atteindre 5 000 t avec te Æntanrac de la White Star, en 1874, et 8 000 t avec YPmhria de la Cunard, en 1884. Dès ce moment, la valeur des unités navales ayant augmenté, on dut se préoccuper de mieux les utiliser. D’autre part, le navire à vapeur, permettant l’organisation de départs réguliers, on dut, comme conséquence, améliorer( les conditions de chargement et de déchargement afin de les rendre plus rapides.
- p.12 - vue 12/979
-
-
-
- DISCOURS DE ai. G. HERSENT
- 13
- Enfin, avec l’augmentation du tirant d’eau des grands navires qui, de 5 m environ, en 1840, passait 7 m en 1865, pour Atteindre déjà 10 m en 1900, le très important problème des ports profonds commence à se poser. Il ne fit d’ailleurs que s’amplifier en 1912 avec la mise à flot des bateaux de 50 000 t et de 11 m, 30 de tirant d’-eau.
- Pour les grandes villes .commerciales situées au bord de rivières ou de fleuves directement accessibles à la mer, ce fut aussi le problème de la régularisation de ces voies d’eau et de leurs approfondissements successifs, et l’ère des grands canaux maritimes. .. ,
- De là naquit l’industrie des ports et des travaux maritimes à laquelle les Ingénieurs de l’État, les Ingénieurs civils et Entrepreneurs français apportèrent un très large tribut de solutions heureuses et souvent très hardies qu’ils ont appliquées non seulement en France, mais dans le monde entier, où elles sont très appréciées.
- Les principaux travaux qu’il fallut ainsi réaliser peuvent se répartir en :
- Digues d’abri, murs de quai, écluses, et bassins de radoub, excavations, dragages et terrepleins, dérochements.
- Aménagement du porL :
- Outillage de-manutention, voies ferrées, magasins, etc.
- Si vous le voulez bien, nous allons essayer de marquer succinctement les progrès accomplis dans ces différents genres de constructions.
- Digues d’abri. — Quand les installations maritimes ne peuvent être placées dans une rade abritée, ou au bord d’un fleuve ou d’une rivière constituant un port naturel, on est obligé de créer de toutes pièces ce qu’on appelle un port artificiel.
- En ce cas, les premiers éléments de l’ouvrage sont les digues d’abri ou jetées de protection.
- Tandis qu’autrefois l’on « creusait un port » parce que les unités navales à abriter étaient de faibles dimensions ; aujourd’hui, les dimensions de ces unités obligent presque toujours à rechercher au large la profondeur d’eau. Les ouvrages de protection, permettant d’assurer le mouillage^et les opérations de navires de 1 0 à 13 m de tirant d’eau sont devenus de ce fait très importants. On doit, en effet, tenir compte de l'orientation
- p.13 - vue 13/979
-
-
-
- M
- DISCOURS DE M. G. HERSENT
- des- digues pour apurer l’abri contre les mauvais temps, de la surface nécessaire à l’évolution des navires dans le port, de :1a configuration de la côte, ainsi que des courants et vents régnants ; toutes-considérations qui amènent souvent le choix des dispositions qui, tout en paraissant .techniquement très avantageuses, ne sont pas toujours les plus économiques. Certaines digues doivent ainsi être fondées jusque par des fonds de 15:à.20 m; et, même, quelquefois plus; elles constituent, en fait, .de véritables montagnes de blocs naturels ou artificiels Immergées en mer.
- Le profil des digues d’abri est assez A’uriable suivant la nature des matériaux employés, suivant le type de construction adopté et surtout suivant leur exposition à une mer .plus ou moins violente.
- On peut cependant les faire rentrer: dans les quatre catégories suivantes :
- Digues en enrochements et blocs naturels plus ou moins lourds surmontées ou non d’une partie maçonnée ;
- Digues en blocs artificiels immergés pêle-mêle et surmontées ou mon -d’une plateforme maçonnée et. dlun parapet ;
- Digues en blocs artificiels arrimés ou en très gros-éléments juxtaposés ; „ .
- Enfin, estacades ou jetées à claire-voie .pour protéger mn chenal.
- Ces différents types n’ont rien d’absolu, puisque Don arrive assez souvent à les combiner entre eux, mais il-nous -a [paru intéressant de faire cette classification en raison de la différence du procédé d’exécution et du matériel employé.
- 'Les- digues en enrochements1 naturels sont faites Intérieurement avec- des matériaux de différentes catégories depuis 50 kg jusqu’à 2 000 kg, tandis que le revêtement extérieur est réalisé avec des blocs choisis d’un poids unitaire de 8 à'20't. Les enrochements du noyau sont immergés au moyen de wagons, de bateaux à elapetsouede chalands hasculeurs. IPour le revêtement extérieur, les : matériaux sont transportés paT voie ferrée ou par mer et mis en:place avec :des pontons mâtures, de puissantes grues ou même des- titans ^suivant les profils -et des conditions locales de la) mer.[Les maçonneries de la superstructure, s?il ly - en a, sont exécutées fà la marée, où sui vant la s méthode ordinaire,. suivant leur-cote d’implantation. Ensdehors dm maté-
- p.14 - vue 14/979
-
-
-
- DISCOURS DE M. G. HERSENT
- 15
- riel do transport et d’immersion, la construction de ces digues repose presque entièrement sur le rendement des carrières que l’on doit avoir à proximité.
- Dans ce type de digue, le plus ancien et le plus répandu, rentrent la grande digue de Cherbourg, celle de Philippeville, une partie1 des digues de Marseille, etc. Ces digues ont b’incon-vénient de demander des rechargements assez réguliers si elles sont exposées à de gros temps. /
- Les digues en blocs artificiels non arrimés ont marqué un très sensible progrès sur les premières, en raison de la réduction des talus extérieurs, de la fixation du poids des blocs en proportion avec les efforts auxquels ils avaient à s’opposer et 'surtout en raison de leur exécution plus rapide. Elles présentent par contre assez souvent l’inconvénient de ne pas s’opposer complètement à la propagation de la houle à l’intérieur du-port. Mais cet inconvénient peut être supprimé en constituant de noyau intérieur de la digue xavec des enrochements naturels.
- La construction de ces digues peut être menée d’une manière tout à fait industrielle et pour ainsi dire mécanique, surtout dans le cas de blocs artificiels en béton dont le poids peut varier de 15 à 50 t., suivant le type adopté.
- Les chantiers comprennent des carrières avec une installation de concassage , reliée, par voie) ferrée, à un atelier de fabrication mécanique du béton. rLe produit mélangé est aussitôt transporté par wagon ou benne porteuse , sur un parc où les blocs sont confectionnés dans des moules démontables. Les blocs, après un séjour de trois mois, sont alors mis sur wagon et portés à proximité de la grue Titan qui les immerge. Dans d’autres cas, les blocs artificiels sont exécutés en,maçonnerie.
- Pour fixer les'idées, rappelons que, (dans des périodes de travail normal, l’entreprise du jport de Casablanca a fait rrégulière-ment 800 m3 de maçonnerie deiblocs par jour, ce qui représentait un poids de 1800 t, en même Temps que le. Titan immergeait 1500 t par jour,; ceci<en dehors?des maçonneries de superstructures.
- Les appareils de manutention des blocs, appelés communément grues Titan, pouvaient, à Casablanca, lever des chipes ide 45 t et les immerger jusqu’à '41 m de leur axe.
- Dans ce type rentrent la plupart des dignes construites depuis une quarantaine d’années un peu partout dans le monde exl-tier;
- p.15 - vue 15/979
-
-
-
- 16
- DISCOURS DE M. G. HERSENT
- citons notamment celles de Marseille, Alexandrie, Alger, Oran, Philippeville, Boulogne, Leixoés, Montevideo, enfin la grande digue de Casablanca.
- Les digues en blocs artificiels animés, ou en très gros éléments juxtaposés, sont aujourd’hui assez en faveur. Ces digues, comme mode de construction, peuvent être assimilées à des murs de quai à double paroi exécutés en blocs artificiels arrimés suivant des assisses horizontales, ou bien suivant un plan faisant un très léger angle avec la verticale.
- L’avantage de ces digues est de présenter une muraille verticale hermétique aux efforts de la mer, et de comporter une réduction importante du cube des maçonneries. Suivant la nature du terrain de fondation, l’ar-rimage peut se faire directement à partir du sol ou bien sur une couche d’enrochements préalablement dressés.
- La nouvelle jetée d’Alger se rattache à ce type. Elle comporte des blocs artificiels arrimés de 400 t fondés à (— 15) sur un massif d’enrochements. Ce sera la première fois que l’on manutentionnera des blocs de cette importance (Entreprise Schneider-Hersent et Daydé).
- Un autre type de digue en blocs arrimés se trouve représente dans le profil adopté pour les nouveaux travaux des ports de Naples et de Gênes. Ce système, imaginé par M. Inglese, Inspecteur général du Gouvernement italien, est constitué par des blocs cellulaires de 100 t en bétom ordinaire, superposés par piles de manière à former des massifs contigus. Ces blocs sont ensuite remplis de béton et quelquefois même armaturés ensemble.
- Les agrandissements du port de Valence, actuellement en cours d’exécution, comportent des digues de ce type.
- Les digues en gros éléments juxtaposés de 25 à 30 m de longueur et 8 à 10 m de largeur, peuvent aussi être exécutées avec des caissons métalliques à fond perdu ou avec des caisses en ciment armé amenées à flot à leur emplacement définitif et échouées par remplissage d’eau ou de béton. Dans le premier cas se trouve la digue de Bizerte; dans le second, celle de Heyst et des nouveaux travaux du Havre.
- Les blocs de Bizerte représentent des unités de 5 000 à 6 000 t. Ceux de Heyst 3 000 t et ceux du Havre 1 500 t.
- Enfin notons, dans cette catégorie, toutes les digues écono- ' miques construites dans beaucoup de ports de la mer du Nord
- p.16 - vue 16/979
-
-
-
- discours' de m. g. hersent
- 17
- ou aux Etats-Unis et généralement dénommées sous le nom de « cribbworks ». Ici les éléments de 18 à 25 m de longueur sont constitués par d’énormes caisses en bois brut avec fond, parois latérales et de nombreuses parois transversales très solides. Ces éléments sont amenés à flot au point désigné et immergés au moyen d’enrochements de remplissage.
- Bien entendu ces digues en bois et enrochements ne peuvent être employées dans des eaux à tarets et dans les pays chauds. Ce type a été notamment employé au port de Reval en Esthonie et de Gdynia en Pologne.
- Dans certains cas, on a recours pour protéger un chenal exposé à la mer à des estacades ou jetées ci claire voie, construites en bois, fer ou ciment armé. Ces jetées ont généralement une direction plus ou moins parallèle au chenal. Quelquefois elles sont renforcées, de place en placé, par des piliers plus résistants. Elles peuvent aussi avoir une partie sous marine en enrochements ou entmaçonnerie.
- Dans ce dernier type rentrent les jetées de Calais et de Boulogne et, suivant un profil amélioré, celle cîe l’Adour, les digues de direction de l’entrée du Mississipi, du port de Buenos-Àyres, etc.
- Murs de quai. — Les premiers quais d’accostage furent construits entièrement en bois; c’étaient de simples appontements. .Puis on les fit en maçonnerie à la partie inférieure, avec des fondations sur pieux. D’autres furent conçus entièrement métalliques avec colonnes en fonte ou pieux à vis.
- Au fur à mesure que l’on dut donner au pied du quai une profondeur d’eau plus grande, on procéda d’abord par construction à sec, à l’abri de grands batardeaux naturels, quand on prévoyait devoir enlever dans la sufte les terrains situés devant l’ouvrage. Ou bien l’on procédait au moyen de grands batar-deaux^artificiels à l’intérieur desquels on épuisait l’eau pour pouvoir travailler à sec. Ce procédé de construction se réalise encore de nos jours, dans certains cas particuliers.
- Mais comme, en général, les quais en eau profonde ont plus d’intérêt à être exécutés directement à des emplacements où l’on peut déjà avoir une certaine profondeur d’eau, différents procédés nouveaux furent nécessairement imaginés. Parmi ces procédés, nous devons indiquer tout d’abord les murs en blocs artificiels, construits àvec des éléments de plus en plus, gros {blocs réguliers de 15 à 100 t) que l’on empile régulièrement à
- p.17 - vue 17/979
-
-
-
- 18 DISCOURS DE M. G. HERSENT
- partir du niveau de la fondation. Ces murs sont fondés sur un terrain assez résistant que l’on atteint par excavations ou dragages. Et dans le cas où le terrain n’est pas suffisamment résistant on remplace une certaine épaisseur du terrain par des enrochements que l’on arrase au scaphandre ou avec des moyens plus ou moins mécaniques. Pour diminuer la poussée ou le dé lavage des terres placées en arrière du quai, on complète, souvent le profil du quai par un cordon d’enrochements appliqué directement contre la face intérieure. Ce mode de construction dont le principe se retrouve dans des ouvrages très anciens, chez les Phéniciens et les Romains, a donné et donne lieu encore à de très nombreuses applications. Mais l’économie du système lorsqu’il s’agit de murs de 15 à 20 m de hauteur repose entièrement sur l’outillage de manutention et de mise en place des blocs artificiels.
- Dans les cas ou le bon terrain de fondation ne peut-être atteint directement à Pair libre avec l’emploi d’un batardeau, en raison d’infiltrations ou venues d’eau dans le soûs-sol, on emploie assez souvent l’air comprimé dans les chambres de travail placées à la base du massif de fondation. C’est ce qu’on appelle le procédé de fondation au moyen de l’air comprimé, imaginé par l’Ingénieur Triger en 1859.
- Quantité de piles de ponts en rivière ont été fondées de cette manière depuis l’application du procédé au pont de Kehl, en 1860. Le premier grand ouvrage de ce genre, les nouveaux quais de l’Escaut à Anvers, fut réalisé, en 1874, par M. Gou-vreux et mon père. Les caissons avaient une longueur de 25 m et ils étaient surmontés de batardeaux mobiles permettant l’exécution du mur à l’air libre.
- Afin de diminuer, dans «ne certaine mesure, la dépense des fondations, lorsque la résistance du terrain le permet, on a, dans la suite, remplacé le quai continu depuis la base par une série de piliers foncés au moyen de l’air comprimé. Ces piliers, espacés de 6 à 15 m, sont alors reliés à une certaine hauteur par des linteaux ou des voûtes que l’on amène flottants et tout d’une pièce, ou bien que l’on construit sur des cintres mobiles". ‘ --
- - Dans ce type de mur, les vides laissés entre les piliers et la superstructure, sont remplis soit avec des plates-formes en fascines, soit avec des enrochements, ou même avec des blocs artificiels.et des pal planches en ciment armé. •
- p.18 - vue 18/979
-
-
-
- DISCOURS DE M. G. HERSENT
- 19'
- Les murs avec piliers et linteaux ont été construits pour la première fois au port de Lisbonne, en 1887, puis.à Rosario, en. 1903. Le système avec voûte a été employé à Bordeaux, en 1893,. à Nantes, et généralisé (depuis dans bien d’autres ports.
- Dans certains cas, on a considéré comme avantageux de faire directement la maçonnerie dans la chambre de travail d’un caisson métallique et d’utiliser le même caisson à la fondation de toute une série d’ouvrages sous l’eau. Ce procédé, qui a son intérêt dans des cas spéciaux, ne donne toutefois pas toujours des maçonneries très étanches.
- Quand le bon terrain de fondation est rencontré à des profondeurs exagérées pour l’emploi de l’air comprimé, on peut réaliser la fondation dès piliers ou quais sur des massifs de pieux en ciment armé battus à l’avance et arasés à la cote de fondation du pilier; la chambre de travail englobe alors toutes les têtes1 de pieux. Ce procédé a été employé avec succès à Rosario sur une longueur d’environ 1 km où le sol résistant était rencontré* sous une hauteur de 30 à 35 m en hautes eaux.
- On* peut également construire des quais au moyen de grandes caisses étanches exécutées en ciment armé et divisées à l’intérieur en une série d’alvéoles et dont tous les compartiments delà façade sont remplis de béton, tandis que les autres, à Barrière, sont remplis de sable et de grayier. Ces caisses sont posées sur-un terrain de fondation suffisamment solide ou sur sol artificiel en enrochements, gravier ou sable rapporté.
- Dans d’autres circonstances, on a considéré avantageux de réaliser un quai au moyen de caissons métalliques ou en ciment armé sans fonds, souvent divisés par alvéoles, ou même au moyen de puits circulaires juxtaposés et dont renfoncement jusqu’au terrain de fondation se fait par havage. Une fois que le sol résistant est rencontré, les alvéoles sont remplies de béton, de gravier ou de sable et le quai continu en maçonnerie surmonte cette fondation. ,
- Enfin, la généralisation de l’emploi du ciment armé permet aujourd’hui de remplacer beaucoup de constructions de quais continus par de simples estacades construites en matériaux durs ou même par des lignes de pieux et palplanches résistant à la poussée des terres au moyen de tirants et d’ancrages. Ces procédés permettent des conditions d’exécution et d’entretien plus-économiques que les estacades en bois ou en fer;. ... : -
- Le perfectionnement de l’outillage de manutention permet,.
- p.19 - vue 19/979
-
-
-
- 20
- DISCOURS DE M. G. HERSENT
- d’ailleurs, de supprimer aujourd’hui, dans bien des cas, le quai continu, surtout lorsqu’il doit avoir une grande hauteur; on le remplace alors par une série de points d’accostage, piliers ou ducs d’Albe, espacés de 40 à 50 m les, uns des autres, et la partie intermédiaire est constituée par une simple passerelle pour le roulement des apparaux, tandis que le terre-plein s’exécute, en arrière, avec un laïus protégé par des enrochements ou des fascines.
- Tels sont les principaux systèmes de construction auxquels on a généralement recours dans les grands ports.
- Ecluses. — Bassins de radoub. — Lorsque les quais ne peuvent être exécutés directement en rivière ou dans une baie profonde suffisamment abritée, ou par mesure d’économie, l’on a souvent recours, dans l’aménagement des ports, à l’établissement de bassins à flot, ainsi dénommés par suite de la surélévation du plan d’eau qui permet aux navires de rester constambient à flot durant la période de leurs opérations. Ces bassins sont alors munis d’une o(u plusieurs écluses à leur entrée, de manière à permettre leur accès à toutes heures de marée presque sans abaissement du plan d’eau du bassin.
- Ces écluses, qui doivent être proportionnées à la dimension des navires fréquentant le port, constituent des ouvrages d’art souvent très importants. On peut, à ce sujet, rappeler que les écluses du canal de Panama ont été prévues pour des navires de 1-000 pieds de longueur, 100 pieds de largeur et 40 pieds de x profondeur. Beaucoup de ports anglais et français, belges, hollandais et allemands sont pourvus d’écluses sinon aiissi importantes, du moins de dimensions atteignant 200 et même 250 m de longueur.
- Quelquefois l’on supprime le sas de ces écluses et oh les réduit à de simples portes d’ebbe et de flot juxtaposés.^ Les mouvements d’entrée et de sortie des navires se font alors seulement à iïfarée haute ou durant une période plus prolongée avant et après la marée haute.
- Les bassins de radoub servant à la réparation des navires ont suivi comme dimensions la même progression, mais comme ces ouvrages doivent présenter une étanchéité presque absolue, leur construction est devenue de plus en plus délicate avec l’ac-eroissement de leurs dimensions. '
- Le mode de construction de ces ouvrages , dépend en grande partie de la nature des terrains de fondation sur lesquels ils doiven t
- p.20 - vue 20/979
-
-
-
- 21
- DISCOURS DE M. G. HERSENT
- être édifiés. Si le sol de fondation est imperméable à l’eau, l’on recourt au mode de construction par batardeau et épuisement. Si le sous-sol est perméable, l’on a somment recours au mode de fondation au moyen de l’air comprimé, soit au moyen d’un caisson-unique, soit au moyen de caissons juxtaposés.
- Les premiers bassins de radoub de Missiessy, dans l’arsenal de Toulon, furent construits d’après ce procédé, au moyen de caissons métalliques de 144 m de longueur, 41 m de largeur et 19 m de hauteur, représentant une surface de 5 600 m2 ; chaque caisson, au moment de son échouement, contenait 40 000 m3 de maçonnerie et représentait une masse flottante de 100 000 t. Ce travail était déjà un réel progrès sur .le caisson en bois qui avait servi, dans la darse de Castigneau, à la construction du bassin de radoub imaginé par M. l’ingénieur Groignard, bassin qui porte d’ailleurs son nom. .
- Depuis, l’on a construit dans le même esprit des ouvrages de
- plus en plus grands à Toulon, à Saigon, à Diego-Suarez, etc......
- Qu’il me soit permis de rappeler ici le plus grand de ces bassins, celui du Havre, en voie d’achèvement et au sujet duquel vous avez tous encore présente à la mémoire la magnifique conférence de notre camarade et collègue M. Michel-Schmidt. Le caisson métallique contenant le bassin mesure 345 m de-long, 60 m dé large et 29 m, 50 de haut, et au moment de l’échouage, cet énorme massif flottant déplaçait 400000 t. C’est là sans contredit la plus grande msse flottante ayant jamais été construite'de mains d’homme.
- Le prix de pareils ouvrages devient forcément considérable puisqu’il est presque comparable à celui d’un de nos plus grands paquebots. On peut donc se demander si l’intérêt de l’étanchéité la plus absolue est vraiment en rapport avec l’importance de la dépense, surtout quand on dispose comme aujourd’hui de moyens aussi énergiques pour le pompage et l’assèchement d’infiltrations éventuelles.
- L’on a aussi procédé à l’exécution des maçonneries directement dans l’air comprimé, en n’emplovant le caisson métallique que comme un outil temporaire ; mais la porosité des maçonneries et surtout du béton a alors été reconnue quelquefois excessive.
- Enfin l’on semble avoir intérêt, dans bien des cas, à faire l’ou-vrâge dans une fouille à l’air libre dont le terrain est asséché, sur toute la périphérie, au moyen d’une enceinte de puits dans
- p.21 - vue 21/979
-
-
-
- :22
- DISCOURS DE M. G. HERSJENÎ
- lesquels le niveau de l’eau est toujours maintenu assez bas pour * empêcher les infiltrations dans la fouille.
- Des ouvrages importants ont déjà été exécutés de cette manière; citons notamment l’écluse maritime de Kruisschans, dont les travaux sont en cours, au débouché de la Grande Coupure, :à Anvers.
- Excavations, dragages et terre-pleins. — Comme nous l’avons déjà expliqué, les grands ports modernes et leurs voies d’accès doivent aujourd’hui offrir des profondeurs d’eau de plus en plus grandes, en rapport avec le tirant d’eau des navires qui les fréquentent, de manière à permettre Dévolution facile de ceux-ci à n’importe quel moment de la marée.
- La profondeur de 10 à 13 m, suivant les cas, est aujourd’hui admise comme le desideratum du moment, et rien ne dit que, avant 20 ans, l’on ne doive pouvoir disposer de quelques ports -avec 15 m d’eau.
- Quels progrès depuis les ports de Sidon, de Thyr et de Carthage qui, avec 1 m, 50 d’eau, pouvaient abriter les plus puissantes flottes de trirèmes à voiles de l’époque, et aussi des ports de Venise, de Gènes et de la Hanse qui florissaient au mcyen-âge.
- Lorsque les installations maritimes peuvent être créées de toutes pièces, la question de profondeur est moins importante, car on peut alors assez souvent placer le port dans le voisinage des eaux profondes. Mais l’adaptation de ports anciens, de fleuves ou bras de mer, à de pareilles profondeurs, devient parfois un problème très compliqué. C’est en effet par 5 et 10 millions de mètres cubes qu’il faut aujourd’hui souvent compter pour un seul établissement maritime et bien plus lorsqu’il s’agit de canaux comme ceux de Suez, Panama ou Corinthe.
- Les grands terrassements à sec sont aujourd’hui très facilités par l’emploi de moyens mécaniques tels que : excavateurs, pelles Bucyrus ou autres engins appropriés. Rappelons ici que l’excavateur a été imaginé de toutes pièces par M. Alphonse Gouvreux, donateur de notre Société, vers 1870.
- La disposition d’un chantier d’excavation par gradin et quelquefois même par puits et galeries d’évacuation augmente considérablement la production journalière. Le transport des déblais se fait alors généralement par voie ferrée avec wagons basculants à voie de 1 m.
- Aux Etats-Unis, les grands terrassements se font beaucoup
- p.22 - vue 22/979
-
-
-
- DISCOURS DE M. G. HERSENT
- 23
- par la-méthode hydraulique quand la disposition et la.nature des terrains s’y prêtent. C’est un procédé brutal demandant peu de main-d’œuvre et uniquement de l’eau à la pression de 15 à 20 m dont: le jet désagrège le terrain. Avec ce procédé, les déblais sont évacués par eau dans des canalisations à ciel ouvert ou même sous pression. Cette méthode a pris son origine dans l’exploitation des mines d’or de Californie en utilisant la force hydraulique de grandes réserves d’eau créées artificiellement au moyen de barrages. Mais depuis elle s’est généralisée pour certains grands travaux de terrassement — et nous l’avons vue employée il y a peu de temps au dérasement d’une partie élevée de la ville de Rio-de-Janeiro.
- Les excavations sous l’eau se font en majeure partie avec l’emploi de dragues à godets lorsqu’il s’agit de terrains suffisamment meubles : sables, graviers, vases, ou. argiles plus ou moins compactes. Ces appareils, dont l’usage industriel remonte aux grands terrassements du canal de Suez et de la régularisation du Danube près de Vienne, ont depuis été perfectionnés et surtout développés en puissance. Les premières dragues d’il y a cinquante ans avaient des coques et des charpentes en bois, mais présentaient déjà les caractéristiques principales des gros outils modernes. Les godets d’une capacité de 200 litres, exécutés en fer avec des parties cémentées, ont été dans la suite construits en acier. Les godets actuels, d’une capacité atteignant 800 à 1 000 litres, sont en majeure partie en acier moulé. La production des premières dragues était de 600" à 800 m3 par jour. Les dragues modernes font de 2 000 à 4 000 m3 par jour dans les terrains favorables. Le.coût d’un de ces engins de force moyenne est actuellement de près de “ 3 millions de francs, ce qui représente près de 15 fois le prix d’une drague d’alors, et sa production n’est guère que 5 fois supérieure, mais le travail est plus régulier.
- Les déblais, une fois extraits, sont transportés par -chalands à fond plein ou par chalands à clapets. Dans certains cas, les dragues sont disposées avec un long couloir permettant le transport direct des déblais jusqu’à une centaine de mètres avec un mélange d’eau approprié ; dans d’autres cas, les déblais sont reçus sur un tablier porteur ou bandes porteuses permettant l’évacuation des déblais par wagons. Avec l’adjonction de pompes, les déblais peuvent aussi être refoulés à longue distance (500 à 1 000 m) dans des canalisations fixes ou flottantes.
- p.23 - vue 23/979
-
-
-
- 24 DISCOURS DE M. G. HERSENT
- Suivant les besoins, le déchargement des chalands peut se faire par débarquements fixes ou flottants munis de chaînes à godets. Ces appareils, imaginés'pour les travaux de la régularisation du Danube, ont été améliorés depuis, mais leurs dispositions générales sont restées les mêmes. Quand il s’agit, au contraire, de terrains suffisamment meubles, le déchargement des chalands se fait aujourd’hui par succion au moyen d’appareils munis de puissantes pompes, dont l’une envoie de l’eau dans le chaland, afin de permettre l’aspiration d’un mélange plus ou moins liquide.
- Pour leurs déblais sous l’eau, les Américains du nord emploient assez souvent des dragues dénommées « dipper dredges » dont l’engin d’extraction est formé d’une grande benne emmanchée à l’extrémité d’un puissant levier manœuvré mécaniquement dans les mêmes conditions que le serait une pelle ou une bêche. Le travail continu de la chaîne à godets, qui demande une force relativement faible, est remplacé ici par un travail intermittent dépensant beaucoup de force. Le bateau supportant cet appareil est muni de lourdes béquilles qui, en s’agrippant au sol, permettent à la benne piocheuse de travailler régulièrement contre le talus à déblayer.
- Enfin, pour le dragage du sable, les entrepreneurs hollandais ont fait construire, il y a une cinquantaine d’années, des dragues suceuses. Ces engins, qui sont de ^ véritables bateaux à forme < marine-, munis d’une ou plusieurs hélices, reçoivent les déblais dans des cales appropriées munies de clapets à leur partie inférieure. Le dragage se fait par aspiration dans un tuyau dont une extrémité est en contact avec le sol et l’autre aboutit à une puissante pompe plate munie de 2, 3 ou 4 palettes seulement. Un engin unique peut ainsi draguer du sable et le transporter directement à remplacement de son emploi.
- Les premières dragues suceuses avaient une capacité de 150 à 200 m3 et elles pouvaient se charger avec du terrain approprié en l’espace de 10 à 15 minutes. Ces dragues ont, depuis, été beaucoup perfectionnées et leur capacité de puissance considérablement augmentée.
- Certaines grandes dragues de puissance moyenne, comme le « Gerderland » employé aux travaux du port du Havre, a une capacité de transport de 1 250 m3 et une force en machines de-1250 ch. Les déblais, une fois chargés, peuvent, apres transport,
- p.24 - vue 24/979
-
-
-
- DISCOURS DE M. G. HERSENT 25
- être déchargés et refoulés, par aspiration dans le double fond de la cale.
- Des appareils beaucoup plus puissants ont été construits, notamment pour l’entretien des fonds du chenal d’accès au port de Liverpool. ,
- Bien que l’emploi de ces engins se soit généralisé dans le monde entier, on doit dire que les constructeurs hollandais ont pour ainsi dire conservé 'le monopole de la construction de ces appareils, qu’ils ont su mettre au point jusque dans les plus petits détails d’une façon tout à fait remarquable.
- Pour l’approfondissement des fleuves et rivières ou pour le creusement des canaux, la méthode de travail et le choix des appareils dépend des conditions locales et de la nature des terrains. Ces travaux, qui comportent de très grands mouvements de terrain, se font généralement aujourd’hui avec la combinaison des différents procédés exposés ci-dessus.
- La rectification des rives de fleuve ou, estuaires, qui est d’une importance considérable pour le maintien des fonds et la stabilisatiôn Ldes chenaux navigables, se fait dans certains cas avec la méthode directe et d’autres fois avec la méthode indirecte. Cette dernière a pour but de concentrer ou de dévier les courants au moyen de digues ou d’épis en enrochements. Ces ouvrages sont aussi exécutés en plateformes de fascinage chargées de pierres ou même au moyen d’ouvrages en bois. Les courants ainsi déviés contribuent alors au maintien des fonds dags le chenal ou même à son approfondissement progressif sans que l’on ait à exécuter des dragages. Dans certains cas, lès deux méthodes doivent s’employer concurremment.
- Ces derniers travaux qui prennent, de jour en jour, une importance plus marquée, ne peuvent être confiés qu’à des spécialistes et dirigés par des ingénieurs ayant une grande expérience du régime des rivières, ainsi que le sentiment de l’effet réflexe des ouvrages qu’ils se proposent d’opposer aux courants et que le calcul ne peut toujours prévoir.
- C’est dans cet ordre d’idces que furent réalisés les endigue-ments de la Basse-Seine jusqu’à Rouen, travaux qui se poursuivent actuellement vers l’estuaire, ainsi q.ue les travaux de la Loire et de la Gironde. Le canal Eddy à l’embouchure du Mis-sissipi, de nombreux travaux en Hollande et d’autres sur le Parana en sont d’autres exemples.
- p.25 - vue 25/979
-
-
-
- 26
- DISCOURS DE M. G. HERSENT
- Dérochements sous-marins et exploitation de carrières. — Lorsque l’approfondissemeni d’un port ou de ses chenaux d’accès doit se faire dans des terrains rocheux, des marnes calcaires ou argiles dures, on est obligé de ' désagréger le terrain avant de pouvoir l’enlever. Cette opération peut se faire de différentes manières: à sec, avec une cloche sous-marine et l’emploi de l’air comprimé ; avec des galeries souterraines et la dislocation de la masse rocheuse par grande explosion ; avec des pilonneuses; avec des perforatrices et l’emploi d’explosifs ; ou même directement par dragage avec des godets munis de crochets ; ou encore pour des terrains plus ou moins plastiques par succion après réduction de l’argile en copeaux au moyen d’un désagrégateur.
- Le- dérochement à l’air comprimé se fait avec un. caisson mobile dans le fond duquel les ouvriers travaillent comme dans une carrière avec des pics, barres à mine ou perforatrices à air comprimé et des explosifs. C’est un , procédé radical, donnant des résultats rigoureux, mais assez coûteux. Des dérochements ont été faits de cette manière, notamment à Brest, pour l’enlè-ment dé la roche « La Rose », dans la Penfeld, dans la rade de Cherbourg, etc,
- Le second procédé avec galeries sous-marines et explosion de la masse rocheuse a été appliqué dans le port de New-York, pour l’enlèvement du Flood Rock ; ce fut une opération assez onéreuse. *
- L’emploi de gros pilons en acier de 8 à 25 t de poids, munis de cônes en acier très résistants à leur extrémité inférieure remonte à une trentaine d’années environ. Le procédé fut imaginé par un Écossais du nom de Lobnitz, qui possédait, à Ren-frew, de grands ateliers de construction de dragues et de matériel naval, que son fils aujourd’hui M. P. continue à diriger. Je me rappelle encore avoir assisté, sur les indications de mon père qui avait participé à l’étude, aux premiers essais de ces pilons dans une carrière à proximité de Glasgow.
- Sur des roches compactes, le pilonnage après 8 à 10 coups, détermine des brisures profondes. Sur des roches de dureté moindre, on arrive au contraire à l’écrasement de la matière. L’expérience doit donc déterminer, suivant la nature du terrain, le poids des pilons à employer et la distance des points que l’on doit percuter. Cette distance peut varier entre O m, 75 et lm, 30 dans des conditions normales., ^
- p.26 - vue 26/979
-
-
-
- DISCOURS DE M. G. HERSENT
- 27
- Le procédé à été employé au Canal de Suez, dans le port de Marseille, dans la rade de Dakar, à La Pallice, à Lorient et dans Lien des endroits. Après dislocation, les débris ont été' enlevés à la drague.
- L’emploi de perforatrices installées sur des pontons ou des plateformes mobiles reposant directement sur le sol est aussi un procédé courant. Il permet de faire des explosions en séries d’une grande efficacité. L’emploi en a été fait notamment pour l’approfondissement du chenal navigable aux Portes de Fer sur le Danube.
- Si le rocher est naturellement fissuré ou en plaquettes, ou même d’une dureté relative, l’emploi de godets spéciaux avec ceintures renforcées, avec ou sans adjonction de crochets, permet assez souvent un dragage direct des terrains durs. Bien entendu, la drague doit dans ce cas travailler au ralenti et la production journalière est très sensiblement réduite. De nom~ breux dérochements se font ainsi.
- Enfin l’on a construit des dragues suceuses très puissantes avec des « cutters » mus mécaniquement à l’extrémité du tuyau d’aspiration.. Ces dragues ont pu extraire des argiles plus ou moins plastiques ou dures dans des conditions normales. Nous connaissons l’une de ces dragues qui a été construite spécialement pour l’approfondissement du chenal du Rio de la Plata aboutissant à Buenos-Ayres.
- Avant la guerre, le prix des dérochements sous-marins variait entre 7 et 90 fr, suivant le procédé employé et la nature du terrain, ce dernier chiffre pour Pair comprimé. Les dérochements par pilonnage revenaient avant la guerre à 25 fr, environ, par mètre cube, dans des terrains appropriés. Aujonrd’hui, ce prix atteint 80 fr. environ.
- Avant de terminer le résumé des différents travaux concourant à l’exécution d’un port moderne, il m’a semblé que je devais ajouter quelques mots sur les exploitations des carrières.
- Quand il s’agit de réaliser des m'açonneries, du béton ou des enrochements atteignant très souvent pour un seul travail plu-centaines de mille mètres cubes, on comprend aisément qu’il est pour ainsi dire exceptionnel de trouver, à côté de ces chantiers^ des carrières assez puissantes et déjà en exploitation. Les ingénieurs et entrepreneurs de travaux maritimes sont donc obligés d’ouvrir, dès le début de leurs travaux;, une ou plu-
- p.27 - vue 27/979
-
-
-
- m
- DISCOURS DE M. G. HERSENT
- sieurs carrières pour satisfaire aux nécessités du programme envisagé.
- Tout d’abord le choix d’une carrière est souvent très délicat,, l’on manque généralement d’une documentation suffisante et l’on doit faire des reconnaissances par sondages, même lorsque la roche affleure, car il faut s’assurer, par avance, de la nature et de la qualité du terrain en profondeur.
- Une fois l’emplacement choisi, il devient très important de réaliser rapidement un front de carrière de 15 à 20 m de hauteur. De très grandes hauteurs sont souvent dangereuses, tandis qu’une hauteur trop faible demande un déplacement continu des voies, ce-qui coûte cher. L’étendue du front de carfière doit aussi atteindre très vite plusieurs centaines de mètres, de manière qu’on ne soit pas gêné par les éboulements provoqués par de grosses mines.
- La disposition des voies est un autre problème non moins important. Certains préconisent des voies de carrières parallèles au front avec une série de grues planées entre les voies de chargement et le front. D’autres, préfèrent un grand nombre de voies en patte d’oie ou en éventail se multipliant au fur et à mesure du déblaiement de la carrière. Dans le premier cas, on peut avoir les voies de chargement coupées par un gros éboulement et la continuité du travail momentanément suspendue; dans le second cas, le développement des voies est plus important mais la puissance de chargement plus grande.
- Aménagement d’un port. —- Dans le trop long exposé qui précède il n’a été question que de la structure et ' des éléments essentiels de la maison, mais pour l’habiier, il faut l’aménager.
- Tout d’abord un large réseau de voies ferrées doit relier les lignes dé chemins de fer aux quais, ou terre-pleins, aux magasins, aux entrepôts et à toutes les installations spéciales du port. -
- Tl faut des voies de stationnement, des voies de dégagement, des voies de chargement, de circulation, des triages spéciaux par section de port et un faisceau général de garage et de triage. Il ne s’agit plus, dans un grand port, d’une seule voie en bordure du quai et d’une voie en bordure des magasins, mais bien de 15 à 18 km de voies ferrées par kilomètre de quai.
- La surface à la disposition des hangars, entrepôts et terre-pleins doit ressortir d’une étude approfondie du trafic auque
- p.28 - vue 28/979
-
-
-
- DISCOURS DE M. G. HERSENT
- 29
- l’installation maritime ést destinée, de maniéré que la marchandise subisse le moins de manutentions possible entre le bateau, la voie ferrée ou le canal.
- L’outillage de manutention doit aussi être spécialisé; le même engin ne sert plus au déchargement du charbon, des grains, du coton, des minerais, du pétrole. L’outillage doit être perfectionné, multiplié et adapté à chaque nature d’opérations. On en arrive ainsi tà spécialiser certains ports ou certaines parties de ports, afin que les opérations s’y réalisent toujours dans les conditions les plus avantageuses. Ports ou sections de ports pour les charbons, le minerai, les matériaux de construction, les produits coloniaux, le café, le coton, les céréales, les marchandises générales, le pétrole, la pêche, este.
- Les petits bateaux, les cargos et les grands transatlantiques ont aussi besoin d’emplacements différents, et ces derniers doU vent accoster le long d’une gare maritime.
- Un port moderne doit posséder ses voies charretières, son éclairage, sa voirie; il doit être enclos et constituer un vaste entrepôt où les taxes se facLurent seulement à la sortie ou à l’entrée. _
- En fait, un port moderne, à l’encontre des ports anciens, ne doit pas être dans la ville, mais à la proximité de vastes espaces libres permettant aux industries de transformation ou aux entrepôts privés de profiter des avantages de ce voisinage.
- Conclusions. — S’il m’est permis de donner quelques conclusions à cet exposé déjà long quoique très schématique, nous dirons qu’en raison du très gros effort qu’il reste à réaliser dans le monde entier piour mettre l’outillage maritime de chaque pays en rapport avec les nécessités toujours croissantes du commerce, certains principes s’imposent.
- Tout d’abord, les efforts financiers ne doivent pas se disperser sur un trop grand nombre de points dans chaque pays au risque de qe réaliser que des installations maritimes toujours insuffisantes.
- Il est, d’autre part, essentiel que les projets de travaux neufs soient désormais établis non pas d’après les besoins révélés au moment de leur étude, mais en prévision des besoins futurs sùsceptihles de se révéler pendant la période de 15 à 20 ans qui suivra leur mise en service,
- Compte doit être tenu, dans les plans et tracés de l’ensemble
- p.29 - vue 29/979
-
-
-
- 30
- DISCOURS DE M. G. HERSENT
- des installations d’un port et de chacune d’elles en particulier, des extensions futures de l’établissement maritime. Cette précaution est surtout nécessaire pour les ouvrages extérieurs d’en-diguement et de protection et aussi au point de vue des expropriations préalables qu’il faut savoir faire à temps.
- En ce qui concerne les méthodes de construction, le point de vue industriel doit l’emporter sur le point de vue architectural. Un port étant un organisme en voie de transformation ou de réadaptation constante, il est nécessaire de savoir faire une discrimination judicieuse entre les ouvrages indispensables à carac-. tère définitif et ceux à caractère provisoire qui devront toujours être traités dans la forme la plus économique.
- L’exploitation d’un port doit être administrée et dirigée comme une véritable entreprise industrielle et ' commerciale avec le souci constant d’obtenir le meilleur rendement et donner, à ses clients, la plus large satisfaction. Le port doit être ainsi disposé dès l’origine en vue de son aménagement et de son outillage. L’étude de l’outillage après coup donne généralement des résultats très défectueux.
- L’autonomie de pareils organismes est devenue de plus en plus indispensable, tant au point de vue du financement et de la construction, que du régime commercial et administratif. L’initiative, l’autorité et la responsabilité doivent donc être sur place.
- Le nouveau statut du régime autonome des ports français représente une véritable amélioration sur la situation antérieure. Son application au Havre et à Bordeaux donnera certainement dès résultats intéressants mais des concessions particulières doivent aussi être envisagées, comme cela se pratique à l’étranger et dans certaines de nos colonies.
- Participation de l’industrie française a la construction des ports en France et a l'étranger. — Le développement qu’a pris, depuis une quarantaine d’années, la branche des travaux publics s’occupant spécialement de la construction d’établissements maritimes est considérable. Cette industrie intéresse beaucoup d’éléments de la production nationale, elle est un des plus gros consommateur de ciment, elle fait appel à la métallurgie pour les rails, les charpentes métalliques,:l’armature du ciment armé; à la mécanique et à l’électricité pour son outillage de toute sorte.
- Comme tous les ports français et coloniaux ont été construits
- p.30 - vue 30/979
-
-
-
- DISCOURS DE M. G. HERSENT
- 31
- par nos ingénieurs, nos entrepreneurs et nos techniciens, à tous degrés, il serait trop long d’en donner l’énumération ; beaucoup d’entre vous les connaissent d’ailleurs. Il m’est cependant très agréable de leur adresser ici mes très sincères félicitations pour leur bel effort plein de hardiesse, d’initiative et de labeur, en même temps que mes remerciements les plus sincères et les plus affectueux à tpus ceux avec qui j’ai eu l’occasion de travailler et de collaborer.
- Cette industrie française n’est d’ailleurs pas restée confinée sur notre territoire et nos colonies ; elle a montré à l’étranger et un peu partout dans le monde, une activité surprenante qui fait honneur à tous ceux qui y ont pris part. L’énumération que je vais donner représente toute une série de victoires sur nos concurrents étrangers et à ce titre elle vous intéresse certainement. •
- Parmi les principaux, travaux maritimes exécutés à l’étranger, par des entreprises françaises, il convient de citer :
- En Argentine :.
- Le port du Rosario (1902-1920), construit par MM. Hersent, la Société Schneider et Gie et la Société concessionnaire. Exploitation concédée pour qu arante ans ; le port de Mar del Plat a (1910 — en cours d’exécution), constructeur : la Société Nationale de Travaux publics; le port de Puerto Iielgrano (Bahia B Lança), construit en 1913, par'la Régie générale des Chemins de fer et des Travaux publics et la Société concessionnaire.
- En Autriche :
- Le port de Fiume (1872-1879), entreprise Vital! et Cie ; le port de Trieste (1868-1874), Dussaud Frères ; la régularisation du Danube, à Vienne (1869-1874), entreprise Castor, Couvreux, Hil-devert Hersent.
- A u Brésil :
- Le port de Pernambuco (1909-1919), par la Société de Construction des Batignolles; le port de Rio Grande do Sul (1909-1916), par MM. Fougerolle Frères, Dayde et ^roselier ; le port de Bahia (1919), par MM. Goignet et Groselier et la Société concessionnaire.
- En Belgique : , •
- Les travaux maritimes du port d'Anvers (1878-1884), entreprise Couvreux et Hersent ; les quais du bassin de T Entrepôt, entreprise Dollet et Cie.
- p.31 - vue 31/979
-
-
-
- -32
- DISCOURS DE M. G. HERSENT
- Les travaux maritimes du Quai Sud (1898-1903), parM. Hersent et ses fils; le port du Heyst, par MM. Goiseau et Cousin; le canal He Gand à Terneuzen (1873-1888), par MM. Castor, Couvreux et Hersent.
- Au Chili :
- Le port de Talcahuano (calle de radoub) (1911-1925). Entrepreneur : la Société Nationale de Travaux Publics.
- En Colombie :
- Lé canal de Panama, commencé en 1880-1881, arrêté vers 1888. Promoteur : M. Ferdinand de Lesseps. Direction générale et organisation pendant la première année : MM. Couvreux et Hersent. Puis MM. Letellier et Bunau-Varilla, Eiffel et divers entrepreneurs français, jusqu’à la cession à l’Amérique.
- Il est intéressant, à cette occasion, de rappeler que M. de Lesseps avait offert dès le début à MM.' Couvreux et Hersent, l’entreprise générale des travaux du canal ; après une année d’études et un voyage dans l’isthme, ces Messieurs demandèrent qu’une période préliminaire fût consacrée à certains travaux de salubrité et d’assainissement, comme aussi que le canal, au lieu d’être à niveau, fût construit avec des écluses. M. de Lesseps ayant pris des engagements contraires, ils préférèrent renoncer à l’offre si flatteuse qui leur était faite et cessèrent dès lors de s’occuper de l’affaire. Ce sont pourtant ces principes qui ont permis aux Américains de mener à bonne fin l’œuvre admirable du « Grand Français » dont le Gouvernement des États-Unis tire aujourd’hui un si grand profit.
- En Espagne :
- Le port de Bilbao, par MM. Allard et Couvreux ; la grande digue extérieure du port de Valence, par M. Groselier (1902).
- En Egypte :
- Le canal de Suez (1862-1869), terminé malgré de graves difficultés, grâce à la méthode de dragage de MM. Borel et Lavallée, procédé encore employé actuellement. Le promoteur était M. Ferdinand de Lesseps ; les ports d'Ismdilia et de Port-Saïd, aux deux têtes du canal, font partie de l’entreprise et ont été créés on même temps; le grand Brise-lames du Port Est d'Alexandrie, commencé avant la guerre ; terminé en 1915 par MM. Schneider et Cie. ; s
- p.32 - vue 32/979
-
-
-
- DISCOURS DE M. G. HERSENT
- 33
- En Grèce :
- Le canal de Corinthe, auquel ont collaboré la Société des Ponts et Travaux en fer et MM. Vitali et Cie ; le port de Patras (1884-1890), par MM. Magnac et Terrier et la Société Générale de Travaux Publics (en participation) ; le port de Salonique (1896-1904), par M. Bartissol ; exploitation par une Société concessionnaire; le port du Pirée, commencé en 1924, en construction; entrepreneurs: la Société de Construction des Batignolles, MM. Schneider et Gie, la Régie Générale de Chemins de fer et de Travaux. Publics et MM. Hersent.
- En Italie :
- Travaux maritimes à Gênes, par MM. Dussaud frères; Bassins de radoub, par MM. Zschokker et Terrier, qui en ont construit un également à Livourne; les nouvelles extensions du port de Gênes, participation de l’Omnium des Travaux Publics.
- Au Maroc :
- Le port de Casablanca, dont les premiers travaux remontent à 1907 et les travaux d’extension à 1913, en cours d’achèvement; entrepreneurs : MM. Schneider et Cie, et MM. Hersent, la Compagnie Marocaine; concession d’exploitation à la manutention marocaine.
- Le port de Safi, commencé en 1923, en cours d’exécution, par MM. Schneider et Cie, MM. Hersent, la Compagnie Marocaine et la Société Générale-de Travaux Publics du Maroc; les ports de Rabat-Salé et de Mehdia-Kenitra, commencés en 1919, par MM. Fou- ' gerolle.Frères; le port de Fedhala (1913) en cours, par MM. Hersent, et la Société Concessionnaire.
- Au Portugal :
- Le port de Leiœoes (1883 à 1894), par MM. Duparchy et Bar-: tissol; le port de Madère, par MM. Combemale et Maury ; le port de Lisbonne, par M. Hersent (1887-1900), concession de l’exploitation à M. Hersent jusqu’en 1908.
- En Pologne : . \
- Le port de Gdynia (1924), travaux Concédés à la Société de Construction des Batignolles, MM. Schneider et Gie et MM. Hersent. ' — . ; • '
- Au Pérou : , 7
- Le port du Callao (1869-1875), par la Société Générale, exploi-Bull. 3
- p.33 - vue 33/979
-
-
-
- 34
- DISCOURS DE M. G. HERSENT
- tation par la même, concession pour 50 ans; nombreux appon-tements métalliques, notamment à Arica, par M. Eiffel.
- En Roumanie :
- Le port de Constanza (1898), par M. Hallier,
- En Russie t
- Le port de Reval (1913-1917), par MM. Schneider et Gie, Hersent, Ackermann et Yan Haeren ; création de bassins de dragage aux Usines Poutiloff, par MM. Hersent, Ackermann et Yan Haeren..
- En Turquie : .
- Quais de Constantinople (1890), par la Société des Quais de Constantinople ; le port de Smyrne (1875-1880), par MM. Dussaud Frères; le port de Beyrouth, par MM. Vitaliet Gie; le port d'Alexan-drette (1922), par la Société des Grands Travaux de Marseille.
- En Tunisie ,
- Les ports de Tunis, Sousse et S fax, par MM. Allard, Wiriot ; Société concessionnaire française; l’Arsenal de Sidi-Abdallah, par MM. Hersent; le port de Bizerte (1888-1891),, et les nouveaux travaux en cours, par MM. Hersent et la Société concessionnaire française, depuis 1891.
- En Uruguay :
- Le port de Montevideo (1900-1911), par MM. Allard, Goiseau, Dollfus, Duparchy, Sillard et Wiriot ; le port de Paysanda sur le Rio* Uruguay, par MM. Hersent.
- L’Orientation professionnelle et considérations économiques.
- Nous venons de voir, mes chers Collègues, comment la production nationale s’est développée, au cours des cent dernières années, et combien il est nécessaire qu’elle se développe encore puisqu’il n’est, pas, en dehors de cet effort productif, de solutions durables à nos difficultés actuelles. La matière productive, nous l’avons; les moyens matériels ou mécaniques de l’utiliser, nous les avons ou nous pouvons les avoir si nous savons, d’une part, utiliser nos forces naturelles et si, d’autre part, aucune entrave ne vient restreindre les activités normales et légitimes; reste l’agent essentiel de l’œuvre à entreprendre, celui sans qui toutes les richesses naturelles demeurent inutilisées, l’homme, le producteur lui-même, à qui nous devons plus que jamais tous nos soins.
- p.34 - vue 34/979
-
-
-
- DISCOURS DE M. G. HERSENT 3£>
- Ce disant, je ne songe pas seulement aux chefs d’industrie, aux cadres supérieurs de l’armée économique; de ceux-là, mes chers Collègues, vous êtes le vivant témoignage que nous h’en manquons pas. Mais je songé aux cadres subalternes, aux soldats de l’offensive productive, contremaîtres, artisans, ouvriers, auxiliaires indispensables de l’œuvre à accomplir, et qui doivent être associés aux résultats heureux de l’effort commun, comme à cet effort lui-même.
- Ces masses, nous le savons tous, sont présentement travaillées par des éléments de désordre : la meilleure arme dont nous disposions contre ces éléments consiste à détourner la foule des producteurs ouvriers des mauvais bergers, en leur dévoilant les erreurs volontaires de ces derniers, en ne les abandonnant point à la seule influence des agitateurs, en améliorant leurs conditions d’exitence matérielle dans toute la mesure possible, et surtout — car le travailleur français est intelligent — en'l’associant, de plus en plus, par un enseignement et une préparation appropriés, au développement technique de nos entreprises et aux oeuvres sociales qui en dépendent.
- Il y a déjà plusieurs années'que j’ai pris à tâche de créer un mouvement d’opinion en faveur de cette idée : que notre éducation française doit être désormais orientée dans le sens d’un développement plus rationnel et plus équilibré de toutes les facultés d’action. Et cela est vrai, non pas seulement de nos élites, mais aussi des classes ouvrières, qui ne doivent plus aujourd’hui nous fournir seulement la force, pour ainsi dire inconsciente, de ses capacités et de ses moyens. La main-d’œuvre, surtout dans les pays de faible population comme le nôtre, n’a de valeur que lorsqu’elle est instruite : développons au maximum nos œuvres d’apprentissage et d’enseignement technique ; réclamons, dans les programmes- de l’école primaire, au lieu de notions par trop générales, inutilisables et incapables de donner aux jeunes gens, lorsqu’ils les retiennent,' autre chose que des idées fausses ou des inquiétudes intellectuelles pernicieuses, un large enseignement professionnel ; ayons des programmes ruraux pour les écoles de campagne, des programmes coloniaux et maritimes pour les écoles de nos ports, des programmes industriels dans nos grands centres miniers ou métallurgiques, avec des maîtres spécialement préparés pour développer cette orientation. Eveillons, par ce moyen, dès l’enfance, des vocations professionnelles utiles et définies, qui nous donneront plus tard
- p.35 - vue 35/979
-
-
-
- DISCOURS DE M. G. HERSENT
- 36
- . les travailleurs habiles, instruits des progrès de leur art, contents de leur métier et d’eux-mémes.
- Enfin, je m’excuse, mes chers Collègues, d’abuser ainsi de votre attention si soutenue, mais je terminerai, si vous le voulez bien, par quelques considérations empruntées aux circonstances actuelles.
- Ne pensez-vous pas qu’un impérieux devoir s’impose à chacun de nous, dans l’intérêt de la paix sociale et dé-la prospérité de la France ? Celui de faire mieux comprendre aux ouvriers, aux contremaîtres, et même aux ingénieurs de nos industries, ce que sont les véritables rôles du capital, de la technique et du travail?
- Ne devons-nous pas, également, nous efforcer de faire pénétrer, dans l’esprit de nos dirigeants, à quelque parti qu’ils appartiennent, que toute industrie, pour assurer son lendemain, a besoin d’immobiliser une part importante de ses bénéfices en améliorant son outillage, seul moyen de prévoir la mévente et d’écarter les aléas.
- Sans l’intelligence, l’énergie et l’épargne combinées, aucune institution. n’aboutit au succès véritable ; nous devons donc nous unir pour tâcher que les finances publiques soient gérées avec toute l’économie désirable, pour que la production ne succombe pas sous le poids de charges excessives et que les initiatives ne soient pas entravées dans leur développement normal.
- Votre Société se fera certainement honneur de comprendre, dans ses discussions, les problèmes économiques et. sociaux, au même titre que lés études techniques et scientifiques qui ont toujours été son domaine ; et je suis convaincu que travaillant dans cette Voie, elle ne pourra qu’accroître son influence, puisqu’elle contribuera, dans une plus large mesure, au développement de la prospérité du pays.
- p.36 - vue 36/979
-
-
-
- LA SURTENSION DANS LES RÉSEAUX
- ET LES APPAREILS DE PROTECTION EMPLOYÉS
- PAR
- M. O. COURTOIS (1) (2)
- Il est relativement facile de protéger les réseaux contre les débits exagérés. Non seulement les conséquences néfastes des « surintensités » sont bien connues dans leurs effets, mais aussi dans leurs causes et dans leurs modalités. On peut donc dire que la technique de ces phénomènes est aujourd’hui bien établie et qu’on sait, sinon les éviter complètement, du moins les prévenir et s’en garantir.
- Il en va tout autrement pour les élévations anormales de la , tension qui se produisent parfois aux divers points d’un réseau de distribution en courant polyphasé. Les causes de ces, « surtensions » sont singulièrement complexes et se superposent quelquefois de telle façon que l’analyse des phénomènes, de leur nature et de leurs causes premières, a longtemps soumis à une rude épreuve la sagacité des techniciens de l’électricité. Quoi qu’il en soit, ma causerie a moins pour , but de vous présenter des idées inédites sur ce sujet que de vous décrire l’état de la question et de résumer devant vous ce qu’on sait de précis sur ces phénomènes. Je dois dire tout.de suite que le problème, s’il n’est entièrement résolu, est cependant à l’heure., présente en voie de solution et que la protection des réseaux contre les surtensions est sinon assurée d’une façon systématiquement complète, du moins d’une manière suffisante, à la condition toutefois de s’inspirer des idées directrices générales que je vais avoir l’honneur de vous exposer.
- Il convient tout d’abord de préciser le problème.
- Plus les réseaux sont étendus, pius la protection efficace est difficile à réaliser. Les risques augmentent avec la tension de distribution qui'est elle-même en général d’autant plus élevée, que les lignes sont plus longues, le réseau plus développé.
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 14 novembre 1924, page 372.
- (2) Voir:Planche n° 86.
- p.37 - vue 37/979
-
-
-
- 38 LA SURTENSION DANS LES RÉSEAUX
- Les surtensions qui prennent naissance dans un réseau peuvent être classées, par rapport aux causes qui leur donnent naissance, en deux grandes catégories : elles sont d’origine « externe » ou d’origine « interne », Leurs modalités caractéristiques sont très différentes suivant qu’elles ont l’une ou l’autre origine ; étudions-les rapidement.
- CHAPITRE PREMIER
- Surtensions d’origine externe.
- 1° Les lignes prennent des charges statiques parfois considérables.
- Ces charges statiques sont dues à des causes diverses : les nuages électrisés qui agissent par influence, le vent soufflant en tempête, la grêle, les variations brusques de température et d’altitude, les variations barométriques rapides et importantes et, d’une façon générale, toutes les perturbations atmosphériques de nature à troubler l’équilibre potentiel des couches d’afr autour de la ligne.
- ' Ces charges statiques, lorsqu’on leur offre un exutoire approprié, tendent à s’écouler sous forme de courant continu.
- 2° Les coups de foudre ont, parmi les causes externes, une importance de premier ordre.
- Le coup de foudre direct frappant la ligne elle-même est assez rare et son action ne s’étend qu’à une faible partie de rinstalla-tion et à une longueur limitée de la ligne. Dans un accident de ce genre, la décharge qui parcourt le conducteur peut être oscillante ou non et son mode de propagation, ainsi que sa nocivité, très divers. -
- Si la décharge est oscillante, la résistance de la ligne est négligeable devant son inductance et la décharge s’oriente vers le chemin offrant le minimum d’inductance. (Test ainsi qu’elle peut traverser une couche d’air de plusieurs mètres, pourtant relativement isolante, au lieu de suivre un conducteur métallique si ce dernier offre le plus léger obstacle à sa propagation, la plus légère self d’induction, par exemple une simple spire, un simple coude brusque. Cette décharge oscillante est d’ailleurs le plus souvent un faisceau, un train der courants à haut potentiel à fréquence élevée et à période variable.
- La fréquence de là décharge oscillante fondamentale peut être,
- p.38 - vue 38/979
-
-
-
- LA SURTENSION DANS LES RÉSEAUX
- 39
- d’après Steinmetz, de l’ordre de plusieurs milliers par seconde. Pour des lignes dont la longueur est comprise entre 1 et 50 km, cet auteur indique que cette fréquence peut varier entre 1 500 et 75000.
- On peut la déterminer approximativement par la formule :
- 1 '
- n = -----
- 4 y CL’
- •où l est la longueur du conducteur ;
- G la capacité prise par rapport à la terre et par unité de longueur
- L coefficient de self-induction par unité de longueur.
- G peut être calculé suivant la formule connue, en fonction de la distance de l’axe du conducteur à la terre et du diamètre de ce conducteur.
- On conçoit immédiatement que la décharge de la ligne suivra de préférence le chemin par lequel la réactance L2«2 où <»> = sera le plus faible possible.
- Gomme n et « sont très grands pour ces courants ondulatoires, L devra donc être rendu extrêmement faible. D’ailleurs, dans la résistance apparente de la ligne comportant par conséquent résistance Ohmique R et réactance Lu pour ces décharges, R est toujours très faible vis-à-vis de Lw.
- On voit tout de suite avec quel soin on devra aménager le chemin d’évacuation, l’appareil de sécurité, pour* obéir à ces conditions; faute de quoi la décharge peut arriver en continuant à suivre le conducteur aux bornes d’une machine et passer directement à la masse à travers les bobinages.
- Si la décharge n’est pas oscillante, elle suit la ligne- jusqu’à ce qu’elle trouve un point mal isolé par rapport à la terre. Le front de l’onde est toujours très raide dans ce cas, et le potentiel est élevé, il y a perforation de l’isolant, mise à la terre ou mise en court-circuit de deux conducteurs voisins.
- Coup de foudre indirect. — Lorsqu’un coup de foudre éclate entre deux nuages ou entre un nuage et la terre, à proximité de la ligne, dans une plage de 1 à 3 km de part et d’autre par exemple, il produit des ondes électromagnétiques puissantes. L’éclair est l’étincelle génératrice ; la ligne reçoit comme une antenne.
- La fréquence de ces ondes reçues est très variable mais elle
- p.39 - vue 39/979
-
-
-
- 40
- LA SURTENSION DANS LES RÉSEAUX
- est dans presque tous les cas très élevée car des appareils de T. S. F. accordés pour des fréquences comprises entre 100 000 et 1 million sont influencés par elles.
- Il faudra donc ici prévoir la possibilité d’écouler des ondes très rapides et à potentiel élevé, la quantité d’énergie pouvant être, au demeurant, très variable mais assez considérable dans beaucoup de cas.
- CHAPITRE II
- Surtensions d’origine interne.
- 1° Résonnance des harmoniques. — Si les machines génératrices ne fournissent pas régulièrement, de façon constante un courant sinusoïdal, les harmoniques même de faible amplitude à vide peuvent dans de certaines conditions de self et de capacité du circuit entrer en résonnance. La tension de cet harmonique est un multiple de la tension fondamentale et elle se superpose dans le temps, à l’instant même où il y à résonnance, à cette tension fondamentale. Il en résulte par conséquent, à cet instant, une augmentation de la tension, une onde de surtension qui parcourt la totalité ou une partie du résolu.
- Je dois dire que les progrès réalisés, dans la construction des machines de grande puissance et dans les conditions d’établissement des réseaux quant à leur impédance, rendent actuellement assez rares ces phénomènes de résonnance et de surtensions subséquentes.
- 2° Par contre, les variations brusques de charge de réseau sont une deuxième source de surtensions d’origine interne particulièrement redoutables qui se manifestent soit sous forme d’ondes stationnaires avec nœuds et ventres, soit sous forme de charges statiques superficielles donnant en certains endroits des pointes de tension très importantes.
- Le réseau, siège de phénomènes périodiques réguliers puisqu’il est parcouru par du courant alternatif à peu près sinusoïdal est en quelque sorte en équilibre pour un régime donné, correspondant à des valeurs déterminées de la résistance, de la réactance et de la capacité de ce réseau un peu comme le serait un système dynamique comportant %des organes intermédiaires munis de ressorts alternativement comprimés et détendus.
- Toute variation brusque d’énergie rompt l’équilibre du système
- p.40 - vue 40/979
-
-
-
- LA SURTENSION DANS LES RÉSEAUX 41
- exagère les détentes ou les compressions, provoque un à-coup, une période troublée, un régime variable. Il faudra un temps déterminé avant que le système puisse, grâe à son inertie, amortir les causes perturbatrices et reprendre une vitesse de régime stable et un nouvel équilibre dynamique.
- Ici, chaque fois que le régime du réseau est brusquement troublé en un de ses points, des ondes, des oscillations, tendent à se produire puisqu’un nouveau régime doit s’établir dans toute l’étendue du réseau, ce qui ne peut se faire instantanément.
- Les ondes de tension ayant leur origine au point de perturbation se propagent de.proche en proche dans la ligne.
- Des comparaisons simples par analogie feront mieux comprendre encore notre pensée.
- Supposons qu’un nuage, cause externe, ait induit une chaige dans la portion de la ligne immédiatement au-dessous de lui, cette charge se maintiendra tant que le potentiel du nuage et sa distance à la ligne resteront invariables. Dèà qu’il y a déséquilibre, par exemple par décharge du nuage à la terre, la charge induite n’est plus maintenue et s’écoulev de part et d’autre de sa position. On aura deux vagues de tension dont la vitesse sera de l’ordre de celle de la lumière.
- Or, on observe un phénomène analogue (cause interne) quand on branche brusquement un moteur ou un transformateur sur un circuit sous tension. La borne d’entrée se met au potentiel du réseau quand le reste du bobinage est encore au potentiel zéro. Une onde de tension se propage dans l’enroulement jusqu’à rétablissement du régime. Il en est de même dans le cas de la production ou de la rupture d’un court-circuit.
- Dans tous les cas, ces ondes ont pour résultat de créer, entre des points de la ligne distants de quelques mètres seulement, des différences de potentiel considérables qui pourront être appliquées à deux spires très voisines d’un enroulement. On conçoit le danger qui en résulte pour un isolant soumis à une tension de plusieurs milliers de volts. L’onde sera d’autant plus redoutable que le front d’onde sera plus raide.
- Remarquons encore que les ondes à basse fréquence agissent tout autrement. Les différences de tension qu’elles, provoquent ne s’exercent qu’en des points éloignés ; aux1 extrémités des enroulements par exemple, le risque de perforation des isolants est bien moindre.
- p.41 - vue 41/979
-
-
-
- 42
- LA SURTENSION DANS LES RÉSEAUX
- Quoi qu’il en soit, chaque fois que par l’ouverture brusque d’un interrupteur ou par le fonctionnement d’un disjoncteur ou d’un coupe-circuit, chaque fois que par la mise en service de moteurs synchrones importants, de commutatrices, etc., on modifiera brusquement la charge du réseau on risquera de provoquer une surtension dangereuse. En particulier si un réseau possède une capacité importante, par le jeu de l’énergie accumulé dans le champ magnétique et de la charge et décharge de ce condensateur, dès qu’on interrompt le courant sur la ligne, ce réseau est le siège d’oscillations dont la période est la période d’oscillation propre et dont la tension se superpose à la tension propre de distribution.
- Nous pouvons maintenant nous résumer et dire : un réseau peut-être soumis : . '
- 1° A des charges statiques ;
- 2° A des ondes de tension à front très raide analogues à la masse d’eau qui se propagerait sur une plaine à la rupture d’une digue ;
- 3° A des oscillations à haute fréquence et à haut potentiel ;
- 4° A des oscillations dues à des résonnances, mais' qui sont alors à basse et à moyenne fréquence multiple de la fréquence du courant principal ;
- 5° A des pointes brusques de la tension du réseau.
- On comprend qu’il n’existe pas un appareil qui réalise à la fois toutes les conditions de fonctionnement propres à prémunir complètemènt une installation contre ces surtensions si diverses. C’est pourquoi les appareils employés jusqu’à ces dernières années s’étaient montrés à peine suffisants dans certains cas, inopérants dans d’autres, dangereux même, pires que le mal, dans quelques circonstances, à telle enseigne que des exploitants, avaient cru alors opportun de les supprimer.
- Je ne citerai donc que pour mémoire ces appareils :
- Parafoudres à arc très divisé avec cylindres en charbon à haute résistance combinés parfois avec des bobines de self induction et reliés à la terre à travers un bain électrolytique ;
- Parafoudres à arc dans un milieu isolant tel que : huile, ' sable, etc. ;
- Parafoudres à empilages de disques métalliques alternant avec des feuilles de mica, les disques extrêmes étant reliés, l’un à la ligne, l’autre à la terre; i
- p.42 - vue 42/979
-
-
-
- LA SURTENSION DANS LES RÉSEAUX 43
- Pamfoudres, dans lesquels l’arc amorcé par la surtension est rompu grâce à un procédé mécanique ou électromagnétique ;
- Para foudres à soufflage par échauffement de l’air et déplacement d’un électrode mobile ;
- Limiteur de'tension électrolytique à électrodes simples utilisant la force contre électromotrice comme amortisseur, etc.
- Aujourd’hui, on n’utilise plus guère et concurremment que les appareils suivants :
- Fil de garde relié à la terre ;
- Bobines de self induction reliées à la terre ;
- Résistances liquides ;
- Limiteurs à jets d'eau ;
- Pamfoudres à cornes avec ou sans soufflage magnétique avec ou sans excitateur;
- Condensateurs électrolytiques en aluminium ;
- Condensateurs à oxyde de plomb ;
- Limiteurs à rouleaux combinés ou non avec des condensateurs et des self induction réglables •
- Condensateurs de Fribourg ;
- Condensateurs Dutillier, etc. ;
- Condensateurs et soupapes Gilles.
- CHAPITRE III
- Description rapide et étude critique de principe de ces appareils.
- Fil de garde. — La protection la plus efficace contre les coups de foudre directs consiste à placer au-dessus de la ligne un fil de garde métallique relié à la terre.
- L’étude des surfaces équipotentielles au-dessus et au-dessous des conducteurs montre que, par l’établissement d’un fil de garde relié au sol, on déforme ces surfaces et on crée autour des fils de ligne une zone à potentiel nul qui détourne vers le sol la décharge de la foudre sans qu’elle emprunte le chemin de la ligne active.
- Ce fil de terre doit avoir une grande résistance mécanique ; on prendra de préférence un câble tressé avec âme en chanvre au lieu d’un simple fil, afin d’éviter tout danger de rupture et de court-circuit direct par contact avec la ligne. On reliera le fil
- p.43 - vue 43/979
-
-
-
- 44
- LA SURTENSION DANS LES RÉSEAUX
- au sol en différents points en soignant particulièrement la liaison électrique.
- Ce rôle de protection pourra, le cas échéant, être assuré par les lignes de réserve s’il en existe sur les poteaux.
- Les écrans protecteurs, sorte d’entourages métalliques placés à la partie supérieure des poteaux donnent égalèment. des résultats analogues intéressants.
- Il faut noter enfin que le fil de garde constitue une protection assez efficace contre les perturbations qui affectent les fils téléphoniques placés sur les mêmes poteaux que la ligne à haute tension. Ce dernier mode de montage est d’ailleurs défectueux et ne saurait être recommandé.
- Bobines de self. — Evacuer les charges statiques, c’est faire écouler à la terre une certaine quantité d’électricité accumulée sur les conducteurs et qui aura l’allure d’un courant continu. On peut, dans ce but, relier chaque conducteur à la terre à travers une bobine à noyau de fer présentant une très faible résistance ohmique et, au contraire, une self inductien importante. Si ces conditions sont remplies le débit d’évacuation en courant continu à travers cette bobine pourra être considérable, alors que le courant alternatif de perte à travers la bobine sera, au contraire, très faible. Cette bobine doit être robuste et volumineuse. Sa surface de refroidissement eu égard à la quantité d’énergie qu’elle peut être appelée à évacuer doit être calculée très largement et le plus souvent on l’immerge dans l’huile, tant pour améliorer ses conditions thermiques que pour augmenter son isolement propre qui doit être parfait, puisque la borne d’entrée reliée à la ligne est au potentiel de la distribution (fig. 4, pl. 86).
- Résistances liquides. Appareils à jets d’eau. — On peut aussi envisager l’emploi pour l’évacuation des charges statiques de déchargeurs continus constitués par des résistances'à colonne d’eau circulant dans un tube isolant, en grèà par exemple, ou encore par des ajutages qui projettent un jet d’eau contre une calotte métallique ; le circuit de ces résistances se compose alors de : électrode ou ajutage relié à la ligne, colonne d’eau, électrode ou calotte collectrice reliée à la terre.
- Il convient de remarquer que dans ces appareils le débit est le même en courant alternatif qu’en courant continu. Il s’en suit que le fonctionnement entraîne une perte permanente et
- p.44 - vue 44/979
-
-
-
- LA SURTENSION DANS LES RÉSEAUX
- 45
- une dérivation constante entre-phases, si les appareils sont montés sur une distribution polyphasée. On limite d’ordinaire la valeur de ce courant à 1 amp ou 1 amp, 5 au maximum en réduisant la section de la veine liquide mais alors on rencontre un autre inconvénient. On assure bien ainsi un chemin direct à la terre à toute décharge quelle que soit la forme du courant et sa fréquence mais si on étrangle trop la veine liquide, si on donne à la'résistance ohmique une valeur importance pour limiter au minimum le courant de perte, on constituera un appareil qui ne pourra évacuer qu’une quantité d’énergie assez faihle dans un temps très court d’où danger de réflexion de l’onde perturbatrice de surtension qui n’a pu s’écouler très rapidement à la terre, avant d’arriver aux appareils d’utilisation.
- Parafoudres à cornes. — Les appareils que je viens de vous présenter à l’exception du fil de garde sont des appareils d’intérieur placés à l’arrivée de la ligne dans la sous-station ou au départ de la ligne de la station génératrice, entre les conducteurs et les machines ou appareils d’utilisation. Ils sont à fonctionnement continu. Leur protection pour efficace qu’elle soit ne peut être considérée, elle seule, comme suffisante. Leur intervention ne se produit que lorsque l’onde a déjNà parcouru toute la ligne et il est évident qu’il serait préférable de l’évacuer le plus près possible du point où elle a pris naissance, et dès qu’elle s’est formée.
- On s’efforce de le faire en employant des appareils placés en pleine ligne sur les poteaux mêmes. Ce sont des appareils à fonctionnement discontinu qu’on désigne sous l’appellation générique de parafoudres.
- : Un tel appareil est en principe constitué par deux armatures séparées par un diélectrique. L’une est en dérivation permanente sur la ligne, l’autre est reliée à la terre (fig. %, pl. 86)'.'
- La distance des1 armatures, ou l’épaisseur du diélectrique est telle qu’en temps normal la tension de la ligne ne . puisse provoquer un arc entre ces deux armatures. Si ce diélectrique est de l’air, on pourra dans une première étude compter, pour un réseau à courant alternatif, 2 mm par 1000 V jusqu’à 5 000 V, et en plus 1 mm par 1 000 V au delà de 5 000 V. On ne peut guère, en effet, déterminer cette distance que sur place et par expérience. Il faut, en outre, construire le parafoudre pour que l’arc amorcé à travers le diélectrique par la décharge de la
- p.45 - vue 45/979
-
-
-
- 4G
- LA SURTENSION ©ANS LES RÉSEAUX
- ligne, ne subsiste pas après cette décharge et ne soit pas entretenu par le courant de la ligne. Enfin cet appareil doit pouvoir fonctionner à un moment quelconque plusieurs fois de suite pendant un même orage. Il doit donc après chaque décharge revenir à son état primitif aussi identiquement que possible. 11 doit être robuste, peu coûteux, placé qu’il est sur les poteaux de la ligne, exposé à toutes les intempéries. Il doit être facile à mettre en place, et être d’un réglage aisé.
- Ces diverses conditions nous amènent à indiquer très nettement que le parafoudre à cornes est, à notre avis, celui qui les réalise le mieux. Simplicité, robustesse, construction économique, soufflage de l’arc, tout y est. En outre, ii n’y a aucune pièce mobile, ressort, articulation ou autre, pouvant être détériorés ou faire défaut en temps utile. On le complète heureusement en intercalant sur la dérivation à la terre une résistance non inductive assez élevée (surtout sur les réseaux polyphasés) qui a pour objet d’atténuer l’effet provoqué sur les macbines-par le grand débit de cette dérivation à la terre.
- Dans le cas de réseaux polyphasés, si deux parafoudres de conducteurs voisins fonctionnent en même temps, ce qui est le cas le plus fréquent, on aurait par la terre, sans cette précaution, un court-circuit franc entre phases. La présence de la résistance s’impose donc. La valeur de ces résistances dépend dè la tension du réseau, et est toujours de l’ordre de plusieurs milliers d’ohms ; ce sera, par exemple, un nombre d’ohms, égal au nombre exprimant la tension efficace en volts, ou le double de ce nombre.
- On peut aussi modifier le parafoudre à cornes en complétant l’action du soufflage obtenu par la disposition même des pièces, qui le constituent, en créant par une dérivation de la ligne un champ magnétique puissant dont Faction vient aider au déplacement de l’arc. L’est le cas du parafoudre de V Allerjemèine-Elektrkitüits-GesellsckafL
- L’aménagement même d’un parafoudre à cornes et ses conditions d’emploi à l’extérieur obligent à avoir une distance importante entre les électrodes. 11 ne faut pas qu’une feuille, un oiseau, un peu de neige, etc., risquent d’amorcer le parafoudre.. Or, il faut 11 000 Y de tension entre électrodes dans l’air sec pour amorcer un arc à une distance maxima de o mm. On conçoit par suite que l’amorçage des parafoudres à cornes sera une grosse difficulté et par suite restreindra leur efficacité. On
- p.46 - vue 46/979
-
-
-
- LA SURTENSION DANS LES RÉSEAUX
- 47
- a essayé de tourner cette difficulté en les munissant d’un excitateur ou mieux encore d’un système de bobines et de condensateurs favorisant cet amorçage par l’utilisation même de la décharge mais c’est là un artifice que sa complication même rend le plus souvent inemployable.
- Je ne m’étendrai pas longuement sur, le montage des para-foudres, toutefois je crois utile de signaler à votre attention les points suivants :
- La liaison à la terre doit être directe, sans boucle, sans coude, avec l’impédance minima. Au contraire l’arrivée sur la machine doit être précédée d’une self jouant le rôle d’écran repoussoir; c’est ce que synthétisent les schémas suivants (voir en outre fig. d, pl. 86).
- Machine
- Protection en pleine ligne.
- Montage en bout de ligne.
- Il est difficile sinon impossible de déterminer a priori les emplacements les plus favorables pour les parafoudres. On en place immédiatement près de l’entrée des usines génératrices, des sous-stations, dès*postes de transformateurs. On en place également aux jonctions des lignes aériennes avec les lignes souterraines. Pour les parafoudres de ligne, il faut tenir compte des renseignements recueillis dans la région sur lès points plus volontiers frappés en cas d’orage. La proximité des cours d’eau, des parties boisées, l’appel d’air fait par des gorges abruptes et resserrées, l’élévation brusque de l’altitude sur un point isolé sont autant de causes qui rendent ces parages dangereux et nécessitent qu’on les protège. La distance usuelle séparant deux parafoudres consécutifs sur le même fil est de l’ord>re de 5 à 6 km dans les parages non dangereux et de 1 à 2 km dans les endroits plus exposés.
- Entre la terre et le parafoudre on intercale cemme je l’ai dit. déjà une résistance essentiellement ohmique. Cette résistance-constitué un amortisseur des oscillations et, en outre, limite le*
- p.47 - vue 47/979
-
-
-
- 48
- IA SURTENSION DANS LES RÉSEAUX
- débit de court-circuit par la terre. Si elle est trop grande, l’évacuation de la surtension se fait mal, si elle est trop faible, elle n’amortit plus et en outre le court-circuit entre phases devient important.
- Suivant les constructeurs, suivant les exploitants, la valeur de cette résistance ohmique èst variable comme le courant de perte à la terre lui-même qu’on trouve être compris entre OAmp, 5 à 10 Amp suivant les réseaux.
- A titre d’exemple, je dirai qu’assez volontiers on calcule la valeur de ces résistances à raison de 1 ohm par volt de tension nominale absolue de la distribution, comme je l’ai signalé plus haut.
- On établit ces résistances en utilisant, soit des baguettes de graphite ou de carhorandum qui, parfois, ont l’inconvénient de devenir friables et cassantes sous l’effet des décharges répétées (fig. 3, pi. 86), soit des tubes isolants à circulation d’eau entre deux électrodes, soit des pots de grès traversés par deux électrodes entre lesquelles on a placé du sable humide hermétiquement isolé de l’extérieur (fig. 4, pl. 86).
- J’ai dit que' ces résistances jouaient ici le rôle très important d’amortisseurs des ondes ; pour être exact, il faut ajouter que d’autres causes interviennent et concourent en dehors des appareils de protection à cet amortissement. Elles sont, d’ailleurs, connues et je me contente de les citer:
- La résistance propre du circuit ;
- L'effet Kelvin qui augmente la résistance, et cela d’autant plus que la fréquence est plus élevée ;
- Les pertes dans les diélectriques et les circitits dérivés ;
- Les courants de Foucault;
- Les effets d’hystérésis notamment dans les bobines de self avec fer ;
- Les radiations dans l’air, effet de décharge directe par les pointes, ionisation de l’air. Ce phénomène est fréquent dès que la tension est un peu élevée et important si la tension dépasse 100000 V»
- C’est l’analogue de l’effet Corona et, comme lui, il est proportionnel à la fréquence, et au carré de l’excès de la tension sur la tension disruptive.
- Les appareils à cornes ont rendu et rendent d’énormes services pour la protection des lignes, mais comme tous les appareils à éclatement ils présentent de graves défauts ; les voici :
- A. Ils n’entrent en action qu’avec un retard important et qui
- p.48 - vue 48/979
-
-
-
- LA SURTENSION DANS LES RÉSEAUX
- 49
- peut être tel que l’amorçage n’ait lieu qu’après le passage de l’onde de surtension ;
- B. Leur situation influe grandement sur leur fonctionnement. Ils devraient théoriquement être branchés exactement en un centre d’oscillations libres pour, s’amorcer au passage de l’onde/ Or, on ne peut prédéterminer l’amplitude qui produit l’amorçage et elle peut n’être atteinte qu’après réflexion à l’extrémité de la ligne, c’est-à-dire quand la perturbation a produit son effet ;
- G. Si la résistance qui les complète est élevée, leur efficacité est plus réduite et leur intervention ne change guère le régime du circuit sur lequel ils sont placés en dérivation ;
- D. Au contraire, si la résistance est faible et que le débit soit grand, on peut redouter la production d’arcs dangereux et de court-circuits dans le réseau et même avoir des surtensions plus fortes que celles provenant du réseau lui-même.
- On peut montrer par une expérience simple l’influence de la valeur de la résistance.
- Une grosse bobine de self S à noyau de fer de 10 Henrys, par exemple, pouvant supporter 5 à 10 A est alimentée par du courant à basse tension 250 Y avec un fusible F en série. Aux bornes de la self est placé un éclateur E à distance réglable, pour mesurer par la distance d’éclatement, le potentiel de la surtension.
- On coupe F très brusquement par un coup de pistolet par exemple. On .observe des surtensions de plusieurs milliers de Volts.
- Si on place ensuite en dérivation sur la bobine des résistances variables, on n’a pas de changement si ces résistances sont de
- S
- E '
- / .
- l’ordre de 40 000 à 50 000 ohms, mais si on descend à 2 OOO ohms, la surtension est considérablement diminuée et s’annule presque pour 100 à 150 ohms.
- La formule ci-après due à M. Gilles permet de se rendre compte de la réduction de surtension due à la présence des parafoudres à cornes avec résistance en série. On admet qu’une ligne au point de vue de l’écoulement des ondes à la terre se
- p.49 - vue 49/979
-
-
-
- 50
- LA SURTENSION DANS LES RÉSEAUX
- comporte comme une résistance ohmique de val eur
- L et
- C étant la capacité et la self kilométriques ; la surtension théorique pour un courant oscillatoire I est égale à :
- I
- L
- Si Ton dispose un parafoudre de résistance R en dérivation entre la ligne et la terre, l’onde aura donc deux chemins en
- y
- parallèle pour aller à la terre : l’un de résistance R, l’autre de résistance \/t ; l’ensemble sera équivalent à une résistance :
- et la surtension n’est plus que :
- 'L R C ’/L
- R +Vc
- Le coefficient de réduction de' la surtension dû à la présence du parafoudrG est donc égale à :
- p.50 - vue 50/979
-
-
-
- LA SURTENSION DANS LES RÉSEAUX
- m
- Or, yj\
- Tarie de 109 à 11000 pour les machines et de 100 à
- 150 pour les câbles. Prenons une valeur moyenne 600. Dans ces conditions, le coefficient de réduction est :
- R _ R -f 600
- soit pour diverses valeurs de R :
- R | a000 | 3000 | 5000 | 10000 | /ÏL
- A | 0,77 | 0,83 [ 0,90 | 0,94 [ V G ~
- La formule qui donne A montre qu’il est difficile de réduire pratiquement les surtensions à Vaide d’un parafoudre à cornes seul, monté comme ci-dessus, au delà de 20 à 25 0/0.
- Condensateurs électrolytiques: -— Ces appareils sont constitués par des électrodes d’aluminium affleurant l’électrolyte. Tant que la tension reste inférieure à une tension critique, le courant qui traverse chaque élément est extrêmement faible. Cette tension critique dépend de l’électrolyte et de l’épaisseur de la pellicule 'd’hydroxyde déposée sur l’électrode. Au delà de la tension critique, le courant devient intense et n’est limité que par la résistance de l’électrolyte; il reprend sa valeur initiale quand la tension est redevenue normale. La pellicule d’hydroxyde agit donc comme une soupape. En courant alternatif en outre du faible courant de fuite qui existe au-dessous de la tension critique, l’appareil laisse aussi passer du courant déwatté.
- L’appareil est constitué pratiquement par une série de cuvettes en aluminium écartées de 7 mm, 5. Dans le bas du récipient se trouve l’électrolyte et à la partie supérieure de l’huile. On évite le courant de fuite permanent en plaçant en série un petit para-foudre à cornes qui jouera, en outre, le rôle d’amoreeur.
- Pour maintenir l’appareil en bon état / de fonctionnement, il faut fréquemment — tous les jours — l’amorcer en amenant les cornes eii contact. ;
- On reproche à ces appareils d’être amorcés par l’intermédiaire de cet éclateur qui présente les inconvénients connus. En outre, il faut les préparer et les surveiller constamment. Leur fonctionnement dépend de l’épaisseur etAde là formation plus ou moins rapide de la couche d’hydroxyde et de ce fait peut être irrégulier. En outre, si pendant le fonctionnement la
- p.51 - vue 51/979
-
-
-
- 52
- LA SURTENSION DANS LES RÉSEAUX
- pellicule est percée, on passe brusquement d’une résistance considérable à une résistance très faible d’où par là même, varia-tion brusque de régime et danger de surtension.
- Les condensateurs de Fribourg. — Si on les appelle du nom de leur inventeur, les tubes Mosciki étaient constitués à l’origine par des tubes en verre argentés intérieurement et extérieurement, puis scellés dans un manchon de porcelaine qui sépare les deux armatures. Le tout est logé dans un tube en laiton rempli d’un mélange incongelable d’eau et de glycérine. Une des armatures sort de l’isolateur, l’autre est reliée au tube extérieur. Depuis lors, on a modifié la construction, remplacé le diélectrique verre par du carton isolant, du mica, etc., mais le principe reste le même.
- Ces condensateurs se montent par batteries en parallèle, chacun d’eux étant surmonté d’un fusible.
- La soupape Gilles est composée de colonnes mises en parallèle, chacune étant formée par un éclateur, une résistance et un condensateur.
- Dans cette catégorie d’appareils avec condensateurs, le principe essentiel utilisé est le suivant:
- Si on a branché en dérivation sur une ligne un condensateur dont la deuxième armature est à la terre, lorsqu’une onde arrive en ce point, elle s’écoule suivant deux chemins : une partie continue par la ligne, l’autre s’accumule dans la capacité jusqu’à ce que la tension soit égale à celle de l’onde.
- La présence du condensateur ne diminue donc pas la valeur maxima de la tension, mais modifie la forme de l’onde. Il est facile de montrer par le calcul que la nouvelle forme du front d’onde est très aplatie sur l’axe OX, de sorte que l’allure des courbes représentant les tensions, dans les deux cas envisagés avec ou sans condensateur est celle de la figure ci-après.
- L ig n e
- se rendre compte que dans le cas où le
- On peut éj
- condensateur employé à une capacité de 0,04 microfarad, capa-
- p.52 - vue 52/979
-
-
-
- LA SURTENSION DANS LES RÉSEAUX 53
- cité industriellement et économiquement réalisable, la longueur suivant laquelle la pleine différence de potentiel est étalée est de l’ordre de 5 400 m si on admet que l’onde se propage avec la vitesse de la Lumière. Cette pleine différence de potentiel n’est donc appliquée qu’entre deux points distants de 5 400 m ou à la totalité de l’enroulement d’un appareil ce qui rend le phénomène peu dangereux et en tout cas incomparablement moins fâcheux que s’il intéressait deux spires voisines.
- Si on compare ce qui se passe dans les deux cas où l’appareil de protection est soit simplement un parafoudre à cornes monté avec une résistance de 1 000 ohms, soit un condensateur de 0,04 microfarad le calcul montre que pour une onde ayant un front de 50 m et une tension maxima de 3 000 Y entre deux points distants de 50 m seulement, avec le parafoudre on aura une différence de potentiel de 2 540 Y alors qu’elle ne sera plus, avec le condensateur, que de 300 Y.
- On voit l’énorme différence des deux procédés.
- La soupape Gilles est en somme un agencement rationnel de colonnes mises en parallèle dont chacune est formée, comme nous l’avons dit, d’un petit éclateur, d’une résistance et d’un condensateur (fig. 6, pi. 00).
- M. Gilles a justifié comme suit la disposition de son appareil :
- « Sur les conduites d’eau, on place des soupapes ou des réservoirs d’air ayant une section comparable à la section de la conduite elle-même, et il ne viendrait à l’idée de personne de donner à cette soupape une section de 1 dm2 quand la conduite a une section de 1 m2 par exemple.
- » 11 en est de même sur les ^canalisations' électriques et les soupapes devront avoir une résistance ohmique du même ordre de grandeur que l’impédance du réseau. ,
- » On sera ainsi conduit à donner au limiteur de tension une résistance très faible, mais si on le fait sans précaution, on rencontrera un autre inconvénient.
- » En intercalant brusquement entre deux conducteurs une faible résistance ohmique, on crée une espèce de court-circuit dont la rupture par l’appareil lui-même crée une nouvelle surtension aussi dangereuse quenelle que l’on voulait éviter.
- * On est donc conduit à intercaler cette résistance progressivement au fur et à mesure que la surtension se développe pour la supprimer de même quand celle-ci a disparu. »
- p.53 - vue 53/979
-
-
-
- 54
- LA SURTENSION DANS LES RÉSEAUX
- L’appareil fonctionnera alors comme un rhéostat bien gradué et l’on pourra lui donner une résistance équivalente aussi faible qu’on le désirera.
- Chacune des colonnes de l’appareil est alors constituée comme l’indique le schéma ci-contre.
- e
- e2
- e3
- Le fonctionnement est le suivant :
- Entre E, E4, E?, E4 :se trouvent-,des distances explosives:; h est une résistance ohmique convenablement calculée, les 'électrodes E2, E3, E4 sont reliées à la terre par l’intermédiaire de petits condensateurs,; E5 est connecté directementà la terre. La boule E est reliée directement au conducteur .
- Avant le fonctionnement, E est au potentiel de la ligne tandis que Ep E2,
- E3, E4, E5 sont maintenus au potentiel de la terre soit par l’inter-médiaire des petits condensateurs soit directement.
- Supposons maintenant que la terre étant au potentiel zéro et la ligne au potentiel 10000 la distance explosive E E4 soit réglée pour fonctionner à 12 000 Y.
- Lorsqu’une surtension atteignant 12 000 Y se produira, la boule E se mettra à 12 000 V tandis que Et sera au potentiel zéro, il sautera donc une petite étincelle entre E et E, cette étincelle correspondra seulement au très petit courant pouvant passer à travers les condensateurs. Il en résultera que E* se mettra au même potentiel que. E moins toutefois la chute de tension dans l’étincelle E4 E. Si l’on estime que cette chute de tension est de 500 Y, ELse mettra au potentiel 12 000-500 égale 11 500 Y. Il en sera de même de E2 qui est directement relié à Ej par une résistance de valeur insignifiante pour le petit courant traversant les condensateurs.
- Donc, à ce moment, E2 sera à 11 500 Y et <E3 au potentiel .zéro par l’intermédiaire du petit condensateur. Il sautera donc une étincelle entre E2, E3, E3 se mettra à 11 500-500 égale 11 000 Y. Il s’amorcera une étincelle entre E3 et E4 puis,, finalement, entre E4 et E3. A ce moment, le courant de surtension pourra s’écouler librement du conducteur à la terre en traversant la résistance de toutes‘les distances explosives en série.
- L’appareil complet est-formé de six, huit ou douze colonnes
- p.54 - vue 54/979
-
-
-
- LA SURTENSION DANS LES RÉSEAUX
- 55
- en parallèle ayant suivant les cas, des résistances individuelles de 800 à 2 500 ohms.
- Le premier éclateur situé à la partie supérieure de l’appareil est réglable au moyen d’une vis à pas millimétrique de façon à adapter la résistance explosive à la tension de l’installation. Il est enfermé dans un petit cylindre en verre qui le met à l’abri des poussières. Le réglage peut se faire d’une façon précise. Les autres distances explosives sont fixes et, comme elles sont formées par des rondelles, elles ont un développement considérable atteignant 19 cm. Il résulte de cette disposition que les étincelles se produisent toujours entre des surfaces froides, ce qui amène leur extinction immédiate, sans aucun soufflage. Les condensateurs sont situés à l’intérieur de la colonne.
- Le limiteur à rouleaux est, lui aussi, un appareil discontinu. C’est un éclateur à intervalles multiples et si on ne prend pas certaines précautions les étincelles d’amorçage provoquent des oscillations dangereuses, mais il n’en est pas moins un appareil précieux et très employé.
- Le limiteur est constitué par des cylindres métalliques pu en charbon placés sur' un support isolant (fig. 7, pl. 86).
- Le premier rouleau est relié à la ligne, le dernier à la terre. Les axes de ces cylindres sont excentrés, au moins les deux premiers de façon qu’on puisse régler la résistance d’amorçage.
- En fait, la théorie de M. Liska montre et la pratique confirme que c’est la distance entre les deux premiers cylindres qui règle la tension d’éclatement.
- Le limiteur à rouleaux est un appareil d’intérieur susceptible de réglage, de mise au point.
- Il est très répandu, mais il n’est pas toujours très rationnellement employé et aménagé. C’est un.peu au hasard qu’on détermine le nombre de rouleaux, le réglage des distances entre cylindres et la valeur de la résistance placée'en série avec l’appareil.
- Il nous semble cependant qu’on peut, au contraire, l’établir judicieusement et le compléter heureusement par des dispositifs analogues à ceux qu’on' trouve dans la soupape Gilles et ainsi en obtenir un fonctionnement très amélioré et très intéressant. Sans vouloir entrer dans des détails trop particuliers qui ne seraient pas à leur place ici, je puis néanmoins indiquer sommairement comment il convient de conduire selon moi l’étude d’établissement d’un tel appareil.
- p.55 - vue 55/979
-
-
-
- 56
- LA SURTENSION DANS LES RÉSEAUX
- M. Liska a montré que, dans un système à éléments cylindriques de ce genre, la loi de dégradation du potentiel de rouleau à rouleau, au repos, était non pas une loi linéaire, mais une loi hyperbolique et ce moyennant certaines hypothèses qui ne sont pas rigoureusement exactes, mais qui, pratiquement, conduisent à un résultat assez voisin de la vérité.
- L’équation de Liska est la suivante :
- \ ^ V. _
- 4 /CO ./Co 4 /Go t /Go
- Vc ni V c Vcn V n n
- e — e e — e
- équation qui donne V4 en fonction de Nr ______
- La forme de la courbe dépend de N et de •
- Go est la capacité par rapport à la terre du système et par unité de longueur ;
- G est la capacité propre du sytème par unité de longueur, N, N'étant le-nombre des intervalles.
- Par conséquent, si par analogie avec des appareils existants, pour une tension donnée, on fait choix d’un appareil comportant N éléments ayant entre eux un intervalle de E épaisseur
- d’air, on pourra calculer 1
- ’exposant
- et construiredes cour-
- bes de Liska correspondantes. L’étude de ces courbes montrera dans quel sens il convient de faire varier les éléments de l’appareil ; suivant que la loi de dégradation du potentiel entre ces divers éléments sera ou non rationnelle, on en déduira que le nombre de rouleaux sera ou insuffisant ou plus fréquemment superfétatoire. D’ailleurs d’une façon générale, la distance de
- ' réglage initiale E entre les rouleaux sera le quotient 5 de la
- distance de coupure dans l’air de l’arc amorcé par la surtension à très faible débit. Elle devra, en outre pour les deux premiers, être inférieure à la distance d'éclatement correspondant à cette même surtension considérée. >
- Par suite, E sera compris entre ces 'deux limites et on aura par là les valeurs de réglage des intervalles entre rouleaux.
- Cette analyse des courbes de Liska montre en outre qu’on a intérêt pour mieux assurer la dégradation dû potentiel entre
- p.56 - vue 56/979
-
-
-
- LA SURTENSION DANS LES RESEAUX
- 57
- rouleaux à augmenter Go, c’est-à-dire la capacité du système par rapport à la terre, d’où l’idée de relier chaque rouleau à l’armalure d’un petit condensateur, l’armature extérieure reliée à la terre, étant commune.
- L’appareil a alors schématiquement l’aspect ci-contre :
- Il ne diffère d’une soupape Gilles. que par la position de la résistance d’amortissement R.
- Si on place plusieurs appareils en parallèle, afin d’éviter que la résistance d’amortissement qui est de l’ordre de 1 000 ohms ne retarde la -décharge rapide de la surtension, on est dans des conditions techniques très favorables comme on le serait avec l’appareil de M\ Gilles. D’ailleurs, comme on est maître de ces divers élé- -j-ments, rien n’oblige à les faire identiques. Ils peuvent être constitués par des rouleaux en nombres différents, reliés à la terre à travers des impédances également différentes et dont'les condensateurs constitués par de simples rondelles métalliques peuvent n’être pas tous identiques. On a donc ainsi réalisé un appareil d’une grande souplesse de réglage et de fonctionnement.
- Pour conclure, il est facile maintenant de se représenter ce que doit être une protection rationnelle contre les surtensions.
- Elle doit comporter le fil de garde et les parafoudres à cornes pour la ligne, et tout un ensemble d’appareils intérieurs dans la station centrale et dans la soüs-station. Nous avons vu que ces appareils intérieurs ont les uns et les autres leurs défauts et leurs qualités, mais nous savons qu’ils se complètent et répondent à des nécessités particulières. <
- J’espère vous avoir donné quelques éclaircissements sur la question. Tous saurez désormais choisir et installer ces groupes d’appareils, les uns à fonctionnement continu, les autres à fonctionnement discontinu qui, dans leur ensemble et par leur action combinée, sont susceptibles de protéger efficacement un réseau. .
- O
- O-—I O--1
- O—I O—H
- p.57 - vue 57/979
-
-
-
- LES
- DUPLICATEURS ROTATIFS MODERNES *18
- PAR
- M. Louis LIÉVBNS
- En juin 1896 et février 1903 d’intéressantes communications ont été faites à la Société sur les « Machines à écrire ».
- Nous venons aujourd’hui apporter notre contribution à l’étude de l’industrie moderne de la mécanographie par l’exposé des derniers perfectionnements apportés aux duplicateurs rotatifs, qui sont devenus, depuis quelques années, le complément indispensable de la machine à écrire. Il ne sera parlé, dans cette étude, que des appareils utilisant des clichés perforés.
- Le premier duplicateur''prit naissance en Angleterre en 1780. Son auteur n’était autre que le célèbre James Watt, le réalisateur outre-Manehe de la machine à vapeur; il lui fallut plus de six années de recherches pour mettre au point un premier appareil, une presse copiante, qui, par son aspect extérieur, évoque les duplicateurs dits « à plat ».
- Pendant plus d’un siècle l’invention anglaise sommeille.
- Elle ne s’impose à l’attention publique qu’avec l’apparition du « stencil », cliché à base de cire ou de substances plastiques diverses, susceptible d’être perforé soit par les caractères de la machine à écrire, soit par des molettes ou des stylets pour la reproduction de l’écriture ou du dessin. C’est alors que l’emploi du duplicateur « à plat » commence à se généraliser. Mais sa productivité, très limitée, reste fonction de l’habileté de l’opérateur; il n’est guère possible d’obtenir plus de 300 copies à l’heure. Sans doute, est-ce déjà un progrès très marqué sur la presse copiante de James Watt, qui exigeait cinq minutes par épreuve : une heure pour douze copies.
- Les duplicateurs rotatifs, qui datent d’une trentaine d’années, s’imposèrent vite par la simplicité de leur manipulation et par la rapidité de leur tirage, dix fois plus grande qu’avec les appa-
- (1) Voir Procès-Verbal de la Séance du 13 février 1925, p. 69.
- (2f Voir planche n» 87.
- p.58 - vue 58/979
-
-
-
- LES DUPLICATEURS ROTATIFS MODERNES
- reils « à plat «. Leur productivité atteint 3 000 copies environ à l’heure.
- Les duplicateurs rotatifs donnent donc, sans conteste, des résultats intéressants, mais ceux-ci n’en restent pas moins insuffisants.
- Si, comme nous le disions au début de cette communication, le duplicateur est devenu le complément indispensable de la machine à écrire, on a le droit d’exiger de lui, non seulement une très grande productivité, mais encore une aptitude à reproduire intégralement tous les travaux exécutés à la machine à. écrire.
- Or, jusqu’ici, il a été impossible de reproduire, en une seule passe et mécaniquement, le travail fait par la machine à écrire avec le ruban bicolore, c’est-à-dire d’intercaler, en n’importe quel endroit du texte, une phrase, un mot, voire une lettre ou un chiffre, en une seconde couleur.
- D’autre part, aucun dispositif mécanique n’assure le séchage des copies à leur sortie de l’appareil. Il existe, sans doute, un dispositif automatique d’intercalation de feuilles de buvard, mais il a pour conséquence de diminuer très sensiblement la rapidité du travail, puisqu’il faut,- pour le réapprovisionner,, arrêter lé tirage toutes les cinquante copies environ.
- Que manque-t-il aux duplicateurs existants pour les mettre en état de répondre pleinement aux besoins grandissants de la clientèle qui les utilise ? Quels perfectionnements paraît-il indispensable d’y apporter?...
- La question a été mise à l’examen et, après plusieurs années d’études et d’essais de laboratoire, la construction d’un nouveau duplicateur, comportant trois types, a été entreprise.
- Ces duplicateurs présentent les caractéristiques suivantes :
- Plus grande rapidité de tirage ;
- Encrage central-axial réglable;
- Séchage rotatif automatique à grand débit ;
- Impression simultanée recto-verso en une ou deux couleurs;
- Prise automatique de papier en feuilles simples ou en feuilles pliées; ^ . , .v>. v’-
- Plateau à entraînement automatique de feuilles ou Cartes de tous formats et de toutes épaisseurs.
- p.59 - vue 59/979
-
-
-
- 60
- LES DUPLICATEURS ROTATIFS MODERNES
- Plus grande rapidité de tirage.
- Pour obtenir, avec un stencil perforé, une impression nette et suffisamment encrée, on ne peut dépasser une vitesse de rotation déterminée. L’adjonction d’un moteur électrique aux duplicateurs n’a point pour résultat un accroissement de la capacité de travail de la machine, mais simplement une meilleure utilisation du temps et des' efforts de l’opérateur.
- La vitesse linéaire de rotation ne pouvant être augmentée, il importait de rechercher une meilleure utilisation de la surface de travail des cylindres d’impression.
- Si nous examinons les appareils utilisant des tamis perforés, nous constatons que, malgré le grand diamètre (19 à 30 cm environ) de leur tambour d’impression (fig. 4), celui-ci n’a pas une surface de travail utile supérieure à 50 0/0 environ de son développement, en raison d’une large rupture (a), qui laisse à
- découvert les dispositifs d’encrage et qui permet, d’ailleursf l’alimentation en encre et le nettoyage du tambour.
- Par l’emploi d’un cylindre complet (fig. 2), perforé sur la presque totalité de sa superficie, la surface de travail passe de 50 à 80 0/0 environ et le diamètre du cylindre peut être ramené à 12 cm.
- En prenant pour terme de comparaison le diamètre moyen des cylindres employés dans les appareils actuels, soit 24 cm,
- p.60 - vue 60/979
-
-
-
- LES DUPLICATEURS ROTATIFS MODERNES 61
- on peut donc réaliser, à vitesse tangentiellê égale, un tirage deux fois plus rapide. Ce raisonnement conserve, d’ailleurs, toute sa valeur si l’on fait porter la comparaison sur les appareils à tamis entièrement souple.
- Mais l’utilisation d’un cylindre complet posait immédiatement un important problème, celui de l’encrage, le réservoir d’encre devant pouvoir être alimenté et manoeuvré du dehors, et aussi nettoyé facilement. “
- Voici comment la difficulté a été résolue.
- Encrage central-axial réglable.
- Pour mieux faire comprendre le principe du dispositif d’encrage, nous allons décrire le montage complet du cylindre d’impression (fig. 3 et'4).
- Le cylindre (a), perforé sur la presque totalité de sa superficie, est monté sur deux bagues (b et c) qui donnent une très grande rigidité au tamis et permettent la fixation des deux flasques (de te).
- Cet ensemble est monté sur un axe fixe creux (f) présentant, dans sa partie-centrale inférieure, une ouverture longitudinale (g).
- Un tube encrier (b) fermé aux deux extrémités, également fendu dans sa partie centrale (j) et terminé par un bouton de commande (i), coulisse dans l’axe creux.
- Pour emplir ce tube encrier, on le sort de l’axe creux, on y verse l’encre par la fente (j) et on le repousse à fond dans sa position d’attente.
- A proximité du bouton de commande, le tube encrier est é muni d’un ergot qui coulisse dans une baïonnette disposée sur llaxe creux. Ce dispositif empêche de sortir, par inadvertance, l’encrier lorsqu’il est dans sa position d’encrage. v '
- p.61 - vue 61/979
-
-
-
- 62
- LES DUPLICATEURS ROTATIFS MODERNES
- Il suffit, pour encrer, d’imprimer au tube encrier un demi-tour pour mettre les deux fentes en conjonction, le débit d’encre étant fonction du degré d’ouverture. L’encre s’échappe alors du tube encrier, traverse la fente de l’axe creux, tbmbe sur le rouleau de caoutchouc (k), y est uniformément répartie par les deux rouleaux malaxeurs (l et m) et est enfin distribuée au tamis par ledit rouleau (k) qui reste en contact permanent avec le cylindre perforé.
- Ces trois rouleaux distributeurs d’encre sont maintenus par des leviers articulés, montés sur des colliers-supports fixés sur l’axe creux.
- Ce principe de montage assure la parfaite adhérence des organes entre eux, quelles que soient les oscillations pouvant résulter de la rotation du cylindre.
- Le tamis perforé, ainsi encré par le rouleau (k), transmet son encre à la bande d’étoffe qui l’entoure et qui alimente le cliché*
- Pour le nettoyage rapide du tube encrier, on tire, par le bouton (n),'da tringle (o) porteur des rondelles-bouchons (p et q). €e mouvement racle hors du tube l’encre restante.
- Pour nettoyer l’intérieur du cylindre et des organes, il suffit de dévisser l'a flasque (e) pour avoir en mains tout le système.
- Les cylindres étant amovibles, il est commode d’opérer leur nettoyage dans un endroit approprié pour éviter de salir l’appareil lui-même.
- Séchage rotatif automatique à grand débit.
- Le dispositif de séchage (fig. 5) est composé d’un cylindre
- métallique (a) sur lequel peut se monter un tube-buvard spécial; sa parfaite adhérence est assurée par une lame pénétrant dans une rainure (b) et maintenue aux deux extrémités par deux crochets à ressorts (c et d).
- Travaillant avec une encre appropriée, ce tube-buvard peut sécher un très grand nombre de copies.
- Comme on peut s’en rendre compté, le cylindre sécheur étant monté amovible sur l’appareil
- Fig. 5.
- p.62 - vue 62/979
-
-
-
- LES DUPLICATEURS ROTATIFS MODERNES
- 63
- à l’aide de deux crochets-supports, le remplacement du tube-buvard est très rapide.
- Appareil à un cylindre pour l’impression recto.
- Ces perfectionnements importants réalisés permettent dé présenter un premier type d’appareil duplicateur à un cylindre (fig. 6 et fig. Y, pl. 87).
- Un principe de montage d’une conception nouvelle donne une double fonction au cylindre d’impression ; celui-ci devient,
- Fig. 6.
- à la fois, cylindre d’impression et cylindre de pression. Cette disposition va procurer, par la suite.* une grande variété dans les réalisations.
- Le cylindre d’impression (a) est fixé sur deux bras de levier-supports (a) articulés sur le bâti et de forme spéciale qui, sous l’action de galets (b) montés sur les organes de transmission (représentés en traits mixtes) commandent, au moment voulu, le soulèvement et rabaissement du cylindre sur le rouleau de caoutchouc (c) ou il fait pression.
- Un des deux bras de levier-supports est muni dé deux pignons (d et e), mus par les organes de transmission dé l’appareil qui assurent la continuité de la rotation du cylindre d’impression pendant qu’il est écarté du rouleau de caoutchouc.
- Ce mouvement d’écartement, à chaque révolution du cylindre,
- p.63 - vue 63/979
-
-
-
- 64
- JvES DUPLICATEURS ROTATIFS MODERNES
- permet le passage des boutons d’accrochage (f) du support d’encre et du cliché, ainsi que le happage de la feuille à imprimer que présente la prise automatique de papier (g) dont il sera parlé plus loin.
- La feuille, pressée entre le cylindre d’impression (a) et le rouleau (c), est entraînée et imprimée. Elle continue sa course sur la plaque-guide (h)t passe entre le rouleau entraîneur (i) et le rouleau sécheur (j), puis tombe dans le plateau de réception faisant suite à l’appareil (fig. /, pl. 87).
- Au cours des opérations de mise en train, le cylindre d’impression (a) et le rouleau de caoutchouc (c) peuvent être maintenus écartés par la manette (k) qui actionne l’arbre à cames (l) agissant sur les bras de levier-supports (a) du cylindre d’impression.
- Ce premier type d’appareil à encrage réglable pendant la marche et à séchage automatique permet donc l’impression au recto, avec une rapidité double, en moyenne, de celle des appareils actuels.
- Impression simultanée recto-verso.
- L’emploi combiné du cylindre de faible diamètre pour l’impression et du dispositif qui permet au cylindre d’impression de faire office de cylindre de pression, a permis l’établissement d’un deuxième type d’appareil duplicateur comportant deux cylindres d’impression superposés, c’est-à-dire travaillant l’un sur l’autre (fig. 7 et fig. 2, pl. 87). »
- L’impression simultanée recto-verso est ainsi réalisée en une seule révolution.
- Il n’y a rien de changé au principe de l’appareil à un cylindre, mais le bâti offre une variante caractérisée :
- 1° Par deux paliers (a) avec colliers de fixation (6) destinés à recevoir un cylindre d’impression ;
- 2° Par le remplacemeùt du rouleau entraîneur (i, fig. 6) du système sécheur par un rouleau sécheur-entraîneur (c) amovible pour permettre le remplacement aisé du buvard.
- Gomme dans l’appareil à un cylindre, l’alimentation en papier est assurée automatiquement. La prise amène au point voulu la feuille à imprimer qui, happée entre les deux cylindres d’impression et entraînée par eux, est imprimée simultanément recto-verso, puis, continuant sa course sur la plaque-guide (d),
- p.64 - vue 64/979
-
-
-
- LES DUPLICATEURS ROTATIFS MODERNES 65
- passe entre les rouleaux sécheurs (c et e) pour tomber dans le plateau de réception attenant à l’appareil (fig. 2,-pl. 87).
- A cette réalisation de l’impression simultanée recto-verso correspond automatiquement un accroissement de la rapidité de
- • Fm. 7.
- tirage. L’appareil à un cylindre travaille, nous l’avons vu, deux fois plus vite que les appareils actuels; l’appareil à deux cylindres d’impression superposés va donner un rendement quatre fois plus grand puisque, pour obtenir le même résultat, les appareils similairés exigent deux passes successives.
- Cet appareil peut être instantanément transformé en un appareil simple à un cylindre; on retire le cylindre inférieur et on le remplace par un rouleau de caoutchouc qu’il suffît de poser dans les paliers (f) attenant au bâti. -
- Impression simultanée recto-verso en deux couleurs.
- Les résultats obtenus avec les deux types d’appareils ci-dessus décrits ont incité à poursuivre les recherches et, partant des mêmes principes, il a été établi un appareil à quatre cylindres superposés par paire (fig. 8 el fig. 5, pl. 87). ,
- Cette disposition réalise l’impression simultanée recto-verso en deux couleurs en une seule révolution. C’est, en réalité, l’appa-
- p.65 - vue 65/979
-
-
-
- 66
- LES DUPLICATEURS ROTATIFS MODERNES
- reil à deux cylindres eu double, les, deux cylindres avant portant la couleur fondamentale et les deux cylindres arrière la couleur complémentaire, ou vice-versa.
- Pour faciliter la compréhension du fonctionnement de ce nou-
- veau type d’appareil, nous allons assister aux phases du tirage.
- La feuille amenée-, comme indiqué précédemment,, par la prise automatique de papier, se présente entre les deux cylindres avant (a et b) où, happée et entraînée, elle reçoit l’impression recto-verso simultanée en une couleur, noire par exemple. Elle continue sa course sur la plaque-guide (c) et passe entre les rouleaux sècheurs (d et e). Gette première impression, est donc suffisamment sèche pour que des macules ne soient plus à redouter. La feuille, continuant son chemin, est à nouveau happée par les deux cylindres d’impression arrière (f et g) où elle reçoit l’impression recto-verso simultanée en un,e seconde couleur, rouge par exemple. La. feuille, ainsi imprimée recto-verso en deux couleurs, passe entre les deux rouleaux (h et i) du dispositif sécheur arrière (j) et tombe dans le plateau de réception qui fait suite à l’appareil (fig. 3, fl. 81).
- Le dispositif sécheur arrière est amovible, il peut basculer sur ses pivots (k) afin de permettre l’enlèvement dn cylindre inférieur d’impression (g)u
- i Si nous considérons l’aeruissement de vitesse acquis par le
- p.66 - vue 66/979
-
-
-
- LES DUPLIGATEÜTS ROTATIFS MODEREES
- 67
- petit, diamètre des cylindres, nous pouvons dire que l’appareil à quatre cylindres a une productivité huit, fois plus élevée que les duplicateurs actuels, compte non tenu de l’économie de temps qui résulte de la moindre manipulation du papier puisqu’en une seule opération on exécute un travail qui, jusqu’ici, en nécessitait quatre.
- Tous les cylindres d’impression étant amovibles, il reste possible de faire, avec l’appareil à quatre cylindres, tout ce que font les deux modèles précédents.
- Les figures ci-dessous le représentent dans toutes ses transformations et équipé pour l’exécution des travaux suivants :
- Pour assurer le repérage dés cylindres supérieurs après leur mise en place sur l’appareil, le dispositif d’embrayage et de débrayage (fig. 9, 40 et U) a été imaginé : le pignon intermédiaire (a) assurant la transmission du mouvement de rotation entre les pignons (b) et (c) peut, à l’aide du bouton moleté (d), être embrayé ou débrayé comme le montrent les fig. 10 et 11 ; un système analogue est utilisé pour l’embrayage et le débrayage des pignons des cylindres inférieurs.
- La mise en page du cliché est assurée avec précision par le dispositif de décalage du pignon d’entraînement du cylindre d’impression (fig. 4% et 13) : le pignon d’entraînement (a) indépendant delà flasque (b), est maintenu sur celle'ci à l’aide du collier (c)
- p.67 - vue 67/979
-
-
-
- 68
- LES DUPLICATEURS ROTATIFS MODERNES
- bridé sur lui et dont l’extrémité (d) est fixée par une vis (e) ; le desserrage de cette vis permet d’effectuer, soit en avant, soit
- I_____________________________________
- Fig. 9,10 et 11.
- en arrière, la course nécessaire au repérage. Ce mouvement s’exécute dans la limite permise par l’encoche (f) de la flasque (b).
- Il n’est pas sans intérêt de souligner que le repérage ainsi obtenu est absolument indéréglable. En effet, la feuille en cours d’impression reste, pendant sa marche, sous le contrôle perma-
- p.68 - vue 68/979
-
-
-
- LES DUPLICATEURS ROTATIFS MODERNES
- m
- nent soit des cylindres imprimeurs, soit des cylindres sécheurs. Aucun décalage n’est donc à redouter 'dans l’impression de la. seconde couleur.
- Prise automatique de papier en feuilles simples ou pliées.
- La prise automatique de feuilles (fig. H et 45) est amovible.
- Fixée au bâti de l’appareil par deux tourillons fa et a) reposant dans des paliers (b et br), elle est soutenue par une jambe de force en Y (c) articulée sur le plateau et unie à l’entre-toise (d) du bâti par un bouton moleté (e).
- Fig. 14.
- Trois margeurs mobiles, réglables suivant le format du papier, sont disposés sur le plateau, un de chaque côté (fet g), le troisième à l’arrière (h). A l’avant, les feuilles sont arrêtées par un butoir (i) coulissant verticalement dans les rainures (j et f) des ridelles (k et k'). Ce butoir est maintenu constamment au niveau du paquet de feuilles par deux petites lames (l et l') reposant sur la feuille supérieure.
- Un volet-guide (m) articulé accompagne le mouvement de descente du butoir, il reste toujours à la hauteur de la feuille qu’il doit guider jusqu’au cylindre d’impression.
- Une bielle (n) accrochée au galet (o) du pignon d’entraînement (p) placé en avant de l’appareil, transforme le mouvement de rotation du pignon en un mouvement rectiligne de va-et- >
- p.69 - vue 69/979
-
-
-
- 70
- LES DUPLICATEURS ROTATIFS MODERNES
- vient qui actionne deux liras articulés (q et qr) montés sur un axe (r) tournant dans les deux paliers des ridelles (k et kr). A la partie supérieure de ces bras, deux lumières (s et s) permettent rentrainement d’un arbre (t) coulissant dans les glissières (u et u) des ridelles. Sur cet arbre, sont montés deux bras articulés (v et v) dans les extrémités desquelles tourne un axe (x) porteur de rondelles de caoutchouc et de deux rochets.
- Dans son mouvement d’aller, cet axe (x) tourne librement sur les feuilles. La rencontre du butoir (x) du contrebras (y) avec la tringle transversale (y) vient libérer le cliquet (z) qui, agissant sur le rochet (z) immobilise l’axe (x). Sous l’action des rondelles de caoutchouc (i) devenues fixes, la feuille se courbe et se libère des deux lames (l et V) du butoir (i).
- Fig. 15.
- Le mouvement de retour s’opère ; l’axe (x) porteur des rondelles de caoutchouc, est à nouveau immobilisé par le cliquet (2) et le rochet (3) ; la feuille entraînée passe au-dessus des lames (l et Y) du butoir (i) du volet-guide (m) et arrive entre les deux cylindres où elle est happée par eux à leur reprise de contact.
- Pendant ce mouvement de retour, les organes du contrebras (y) reprennent automatiquement leur place primitive.
- La prise de chacune des feuilles suivantes, jusqu’à la dernière, donne lieu à la répétition des mêmes mouvements.
- Indiquons cette petite variante pour la prise des feuilles pliées : une petite tablette cintrée, amovible (3'j, maintenue sur
- p.70 - vue 70/979
-
-
-
- LES DUPLICATEURS ROTATIFS MODERNES
- 71
- le plateau par deux tourillons, amorce la courbure des feuilles. On évite ainsi toute cassure du pli.
- Enfin, un compteur de feuilles (4) est monté sur le côté du plateau ; il est actionné par les bras (5 et 6) accouplés par la bielle (7).
- Plateau à entraînement automatique de feuilles ou cartes de tous formats et de toutes épaisseurs.
- Pour faciliter ce genre de tirages il a été établi un plateau à entraînement automatique (flg. 46 et 47) permettant le repérage parfait de l’impression quels que soient le format et l’épaisseur des feuilles ou cartes à imprimer.
- Ce plateau se fixe sur l’appareil de la même manière que la prise automatique de papier.
- Un margeur mobile réglable et un margeur-curseur sont combinés pour régler l’entraînement selon le format.
- Le margeur-curseur (a) est monté sur un arbre (b) encastré
- Fig. 16.
- dans une rainure longitudinale (c), il peut se déplacer à la demande et y être fixé à l’aide d’un bouton moleté (ci). Cet arbre coulisse dans deux paliers (e et f). Le même mouvement de va-et-vient, que nous avons analysé pour la prise automatique de papier, lui est transmis par l’intermédiaire de deux bras articulés (g et h) commandés par un coussinet (i) coulissant
- p.71 - vue 71/979
-
-
-
- 72
- LES DUPLICATEURS ROTATIFS MODERNES
- Hans une glissière (j) et actionné par la bielle (k) accrochée au galet (l) du pignon d’entraînement (m) placé en avant de l’appareil.
- Le margeur-curseur (a) a son point d’attaque (n) légèrement désaxé, ce qui assure le maintien de la feuille ou carte contre le margeur (p). En outre, il pénètre par sa base dans une rainure (o) pratiquée dans le plateau, assurant ainsi la prise certaine de la feuille.
- Il suffit donc de placer une feuille ou une carte quelconque devant le margeur-curseur préalablement réglé pour que celui-ci, dans son mouvement de va-et-vient automatique, l’entraîne et la présente au cylindre d’impression qui le happe et l’imprime.
- Telles sont, sommairement exposées, les caractéristiques des nouveaux duplicateurs rotatifs qui viennent d’être présentés. Notons, en terminant, qüe l’industrie du duplicateur, d’origine anglaise, est restée, à une ou deux exceptions près, une industrie étrangère. Par la création de ces nouveaux appareils, une Société française, la Société d’Études, Constructions et Applications Mécaniques (S. E. C. A. M.)^ vient de montrer qu’il peut y avoir une industrie française du duplicateur. Et elle sera heureuse de pouvoir ainsi contribuer à maintenir par delà nos frontières, cette réputation justifiée d’élégance mécanique dans la conception, de robustesse et de précision dans l’exécution, jointes à la recherche du plus haut rendement qui caractérisent notre production nationale.
- p.72 - vue 72/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS
- DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- ET DES CARBURANTS NATIONAUX
- L’AVENIR DE LA TECHNIQUE DU RAFFINAGE DES PÉTROLES ET DE LEURS SUCCÉDANÉS THÉORIES SUR LA CATALYSE d) (2)
- PAR
- JVI. A. GUISELIN
- Monsieur le Président,
- Mesdames, Messieurs, ~~
- Mes premières paroles iront d’abord aux amis de mon successeur à cette tribune pour les rassurer et leur promettre d’être bref.
- Et je serai bref aussi pour mes propres auditeurs que je remercie d’être venus en grand nombre, comme de coutume.
- Ces assurances données, essayons de tenir parole.
- INTRODUCTION
- Lorsque notre ancienne et très honorable Société — elle a maintenant plus de 75 ans — lorsque notre ancienne Société, dis-je, me fit l’honneur, il y a seulement quelques jours, de résumer ce qui avait été fait à cette manifestation agricole-scientifique et mécanique de Bue, j’ai songé à vous y ramener par la parole, et encore par la vue.
- Vous verrez dans un instant la Motoculture on action, grâce au film de la Chambre - Syndicale de Motoculture confectionné à votre intention. Vous y verrez défiler des appareils prouvant que la Motoculture existe bien réellement, et ailleurs que dans
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 28 novembre 1924, page 385.
- (2) Voir Planche n° 88,
- p.73 - vue 73/979
-
-
-
- '74
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- l’imagination des journalistes, des fonctionnaires et des ingénieurs agricoles ayant organisé les expériences de Bue.
- J’ai pensé ensuite qu’après une courte description des appareils, il fallait surtout vous aider à tirer des conclusions et des •enseignements sur une branche industrielle vitale pour la nation et qui se débat pourtant au milieu des pires difficultés depuis des dizaines d’années.
- En application des mêmes principes je vous résumerai laconiquement les travaux du Congrès Scientifique qui accompagna cette manifestation de mécanique. Ceci afin d’aborder comme je le pourrai la Catalyse et ses applications au raffinage des pétroles.
- L’EXPOSITION DE MOTOCULTURE DE BUC
- (30 septembre-5 octobre 1924).
- L’exposition de Bue fut organisée par notre collègue, M. Roszak, commissaire général, aidé par M. LeMonmer, auxquels M. Relieu-vin, commissaire général du 'Comité intersyndical de Motoculture, apporta un si précieux appui.
- Et, pendant que nous sommes sur ce chapitre, rappelons de :suite que cet ensemble (Exposition, Champ d’expérien œs, Congurès), fut conçu par le Comité Central de Culture Mécanique, créé le 10 mai 1921 sur la proposition de M. le docteur Chauveau, sénateur. Ce Comité, qui compte parmi ses membres et délégués un grand nombre de nos collègues distingués comme MM. Gougis, Lumet, le baron Petiet, Auciair, Roszak, n’attendit pas d’ailleurs cette occasion pour faire preuve d’initiatives. Dès sa création, il organisa des concours ayant pour but l’emploi des huiles végétales dans les moteurs ou des gazogènes à lignite, à bois, à charbon de bois. Et c’est justice lui rendre que de rappeler sa principale occupation qui fut, dès rorigine, la recherche des sources d’énergies mécaniques indigènes, bon marché et abondantes.
- Dans le même but et avec le même esprit un arrêté, en date du 4 juin 1924, décida et régla les détails de cette manifestation dont on peut bien dire que l’animateur discret fut M. Sainte-Marie, du 3e bureau du Ministère de l’Agriculture, que le sénateur Chauveau baptisa, le soir du banquet d’inauguration, la fée de la Motoculture.
- p.74 - vue 74/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- 75
- Exposition.
- Cette exposition fut installée à Bue, près de Versailles, dans un hangar modeste, mais fort bien décoré et très bien fleuri, à l’entrée même dm champ d’expérience où évoluèrent des tracteurs agricoles et camions militaires, munis de gazogènes à bois ou à charbon de bois. Dans un emplacement réservé se trouvaient quelques appareils pour la fabrication du charbon, de bois.
- Sous le hangar, un certain nombre de moteurs à huiles organiques (végétales et animales) démontraient surabondamment que le problème technique était de ce côté à peu près résolu et qu’on avait le droit d’espérer des résultats pratiques dans cette voie restée trop longtemps nouvelle. Voie plus particulièrement indiquée pour les colonies où les plantes et arbres à huiles existent à l’état sauvage, ou dans des plantations à grands rendements. Nous reviendrons un peu plus loin sur ce, point.
- Moteurs a huiles exposés.
- Société des Moteurs Hindi. — MM. Nouvelet-Lacombe. —• Société S. M. 1. M. des moteurs à gaz et d’industrie mécanique. — Société des Moteurs Samci. — Société des Usines Renault. — Compagnie Française Thomson-Houston.
- Côte à côte et rangés le long des murs du hangar s’alignaient une succession de stands, où étaient exposés les appareils construits en vue de la préparation’ de carburants ou de matières premières carburantes, comme le charbon de bois (Société des Agglomérés), les huiles (extraction procédé Bataille, déglycérinaiion procédé Engelhard), les carburants synthétiques partant des huiles végétales {procédé Mailhe), les carburants synthétiques partant des lignites (procédé Audry-Bourgeois), les carburants provenant de la distillation des lignites de Vaguas (Pelroff), les combustibles colloïdaux (Gramme)., la rectification des pétroles (Barbet).
- Nous reviendrons sur ces divers produits exposés à propos du Congrès, mais signalons cependant que ce stand retint particulièrement l’attention du Président du Conseil, M. Kerriot, qui vint le visiter en compagnie de M. Painlevé, de M. Queuille,
- p.75 - vue 75/979
-
-
-
- 76
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- Ministre de l’Agriculture, et de nombreux hauts fonctionnaires de l’Agriculture et des Eaux et Forêts.
- M. Herriot s’entretint longuement avec M. Mailhe sur ses procédés de transformation d’huiles, mais encore avec nous, à propos de la nécessité de faire renaître en France une industrie, non seulement des carburants synthétiques ; mais de tous les carburants en général, y compris ceux que donnerait un raffinage méthodique et scientifique des huiles brutes naturelles.
- § 1er. — LES MOTEURS ET LES MACHINES
- Près du hangar, en bordure de la grande route, étaient exposés toute une série de tracteurs, ayant tous participé à des concours et munis en général de gazogènes. Ce sont ces tracteurs, dont nous donnons la liste, que nous allons examiner maintenant comparativement dans une étude très rapide :
- Gazogène Etia : MM. Delhay et Mahieu sur tracteur Delieuvin ;
- Gazogène Renault sur tracteur Renault ;
- Gazogène de Vierzon sur tracteur Titan ;
- Gazogène autogaz sur tracteur Scemia ;
- Gazogène Fajole sur tracteur Scemia ;
- Gazogène Malbay sur locomobile à chenille ;
- Gazogène Imbert sur camion Berliet.
- En dehors de ces appareils, il en existait un certain nombre d’autres fonctionnant avec des carburants ordinaires et présentés à la Semaine de Motoculture. C’est cet ensemble que nous allons examiner, généralement et très rapidement.
- L’Economie.
- La note dominante des dernières Semaines de Motoculture, a dit M. Engelhard dans son excellent article de la Vie à la Campagne, a été Y économie.
- C’est dans pette voie que se sont encore engagés les constructeurs à la semaine de Bue.
- L’exposition cette année comprenait, en effet, les machines au point de plus d'une vingtaine de constructeurs, n’attendant plus que l’essence à bon marché ou le carburant économique.
- Ces appareils, d’après l’auteur précité, pouvaient se ranger en deux classes :
- La première comprenant des types plus ou moins anciens perfectionnés (Excelsior, Praga, Scemia) ;
- p.76 - vue 76/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- 77
- La seconde, des types nouveaux ou récents : Fordson, Âustin, Cletrac, Bauche, Tourand-Latil, Citroën-Kegresse.
- . La plupart de ces appareils défileront devant vos yeux dans un moment; je ne puis vous en fournir les descriptions détaillées, qu’il est assez facile, d’ailleurs, de se procurer. Je désire simplement tirer de mes visites à Bue un enseignement, si possible.
- J’ai dit tout au début que c’était assez la mode de parler d’économie en cette époque de gaspillage.
- Cette fois, je puis dire que les constructeurs ont sérieusement travaillé en vue d’économiser le temps, l’argent et le travail des motoculteurs.
- Pour que l’économie soit réelle, il faut encore qu’elle soit rationnelle et ordonnée : Y avarice n’est pas Y économie.
- Pour qu’elle soit rationnelle, il faut l’envisager dans un ensemble indissoluble : il importe surtout de ne pas en séparer les éléments. Dans une opération de motoculture bien déterminée, il conviendra, par exemple, d’enregistrer les dépenses, non seulement de carburants, mais encore de lubrifiants, d’entretien, d’amortissement, de conduite, les impôts, les taxes, etc.
- Je me suis maintes fois exprimé sur ce point, à l’issue des communications faites aux Ingénieurs Civils par des spécialistes comme MM. Auclair, Lumet, Mariage, et j’ai eu la satisfaction de constater petit à petit que mes suggestions étaient écoutées au bout d’un certain temps. Ainsi dans les concours les dépenses d’huiles ont été associées aux dépenses de carburants, alors qu’auparavant, dans les courses, l’huile lubrifiante servait assez souvent de combustible.
- Économie de carburants.
- Les économies de carburants peuvent être réalisées — soit par l’emploi de carburants bon marché — soit par l’emploi d’un bon carburant, coûtant peut-être un peu cher, mais se traduisant par une consommation moindre et, par suite, par uné dépense moindre— soit enfin par l’utilisation de moteurs bien appropriés aux carburants.
- Les premières solutions doivent être l’œuvre des chimistes et des fabricants de carburants, la dernière doit être obtenue par les constructeurs.
- Malheureusement, comme nous l’ont expliqué MM. Auclair et
- p.77 - vue 77/979
-
-
-
- 78
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- Litmet, il importerait, pour aider' à cette solution, que lesdits carburants vendus dans le commerce conservent des propriétés et des qualités constantes, afin qu’on leur approprie les moteurs. Or, avec le commerce actuel des importations de produits quelconques, fabriqués n’importe comment à l’étranger, cette solution reste fatalement arrêtée.
- Nous reviendrons sur ce point à propos du raffinage ou de la renaissance du raffinage en France et de la création d’une industrie des carburants de synthèse.
- Économie de lubrifiants.
- Aux dépenses de carburants doivent s’ajouter celles dues aux lubrifiants. Ces dépenses sont parfois très élevées par suite de la mauvaise construction du moteur ou, plus exactement, des organes conduisant l’huile là où elle doit lubrifier.
- Nous l’avons dit à maintes reprises, l’huile doit pratiquement tendre vers des applications où son caractère uniquement lubrifiant soit utilisé.
- L’huile, dans ces conditions, est théoriquement inusable, pourvu que les vaisseaux la renfermant soient étanches et que les parties huileuses chassées des pièces frottantes en mouvement soient retenues par des systèmes convenables.
- C’est dans ces voies que tous les constructeurs ont travaillé au cours de ces dernières années, tandis que d’autres essayaient de réduire les frottements — là où ils le pouvaient — par des solutions mécaniques: roulements à bille, à rouleaux...
- Adaptation des machines au travail demandé.
- Une autre source d’économie particulièrement intéressante, quand il s’agit d’appareils de motoculture, c’est l’adaptation des machines aux conditions mêmes du travail à remplir.
- Sur ce terrain, l’effort suffisant n’a pas été fait, surtout dans le problème du labourage ou du travail des terrains de culture. Ceux-ci peuvent demander des appareils spéciaux suivant leurs natures physiques et chimiques, suivant les saisons, suivant les altitudes, etc.
- C’est là une opinion personnelle dont nous puisons d’ailleurs les origines dans une autre technique, celle des forages, qui demandent une grande expérience pour être menés à bien sans accidents.
- p.78 - vue 78/979
-
-
-
- UES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE , 79
- Nous citerons à l’appui, l’exemple de ces grandes fabriques d’appareils de sondages qui ne craignent pas d’installer des usines sur place, à. proximité des champs pétrolifères en exploitation, simplement pour adapter leur matériel au travail des terrains à traverser dont la consistance et la résistance peuvent influer sur l’outillage, au même titre que l’orientation et la disposition des couches.
- Mais, cette réserve faite, nous sommes heureux de pouvoir affirmer que les constructeurs français de matériels agricoles ont été à la hauteur de cette tâche. Nos cultivateurs ne se trouvent plus désormais en présence d’un marché alimenté par des machines standardisées, taylorisées, faites en série,,, pour un terrain moyen, de résistance moyenne, mises au point par des ingénieurs moyens n’ayant jamais mis les pieds sur le sol français.
- Grâce à la persévérance de certaines Sociétés dirigées par des ingénieurs émérites, notre pays est devenu - un exportateur de machines primées, jet ce serait une justice à rendre à cet effort que d’envisager, durant un certain temps, des mesures douanières protégeant la naissance difficile, de cette nouvelle industrie mécanique.
- Solidité, légèreté.
- Mais les machines et les moteurs agricoles doivent être confiés trop souvent à des mains pleines de bonne volonté mais souvent très inexpérimentées par suite ds l’exode des paysans vers les grandes villes-.
- C’est peut-être à tort qu’on accuse le prix élevé des carburants d’être le seul facteur s’opposant aux emplois de la motoculture.
- Comme le faisait, remarquer notre collègue, M. Gougis, au Congrès des carburants, il faut également se préoccuper de la crise des mécaniciens ruraux obligeant les cultivateurs à employer des manœuvres quelconques pour J a conduite de leur matériel.
- Aussi le matériel agricole doit être simple et robuste, il doit durer longtemps.
- Pour cela il exige des matériaux spéciaux coûtant assez cher quand on désire concilier la solidité avec la légèreté.
- Ce point de vue a été heureusement étudié par des ingénieurs
- p.79 - vue 79/979
-
-
-
- 80
- LES ENSEIGNEMENTS DTJ DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- qui ne se sont pas effrayés de ces incompatibilités plus apparentes que réelles.
- Le film, qui sera déroulé à la fin de cet exposé, montrera mieux qu’une longue discussion que la puissance des machines peut être obtenue autrement que par l’apport brutal de matières.
- Un matériel solide peut s’user très rapidement s’il n’est pas exempt des facteurs amenant très rapidement cette usure de pièces.
- Nos constructeurs ont donc cherché à diminuer, dans leurs moteurs et leurs mécaniques, les grandes vitesses entre les pièces frottantes, et dès maisons comme Ford, Austin-Bauche ont porté toute leur attention en protégeant des pièces en mouvement contre l’humidité et les poussières si fréquentes en culture.
- Ceci explique notamment le soin apporté à la protection des organes au moyen de carters'étanches. Ou bien encore la recommandation faite aux agriculteurs de remiser leur machines à l’abri des intempéries dans des hangars transportables, facilement démontables, dont quelques spécimens étaient exposés à Bue.
- Enfin, les tracteurs devant quelquefois emprunter la route pour se rendre aux champs, quelques types étaient munis de ressorts ou de bandages élastiques destinés à supprimer les vibrations (Tourand-Latil, Citroën-Kegresse).
- Prix des machines.
- Toutes ces conditions se traduisent nécessairement par des prix de construction assez élevés influant définitivement sur cèux des travaux accomplis, qu’il s’agisse de labourage, de moissonnage, de battage..., surtout quand on établit ces prix de revient d’une façon correcte....Et ceci a conduit nos constructeurs à concevoir des machines pouvant accomplir indifféremment toutçs les besognes de la ferme.
- Ils sont arrivés ainsi à étaler le poste amortissement non plus sur les quelques journées pendant lesquelles s’accomplissent les travaux du dehors, mais encore sur celles que nécessitent les besognes intérieures comme le battage, le séchage des grains, le découpage des aliments, et diverses opérations nécessitant de l’énergie, ,de la lumière, de la chaleur et même du froid, comme il arrive maintenant dans les fermes industrialisées.
- p.80 - vue 80/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE 81
- Ce mode indirect de réduction des frais d’amortissement a été adopté et montré à Bue, notamment par les Sociétés Renault, Fordson, Tourand-Latil, Oitroën-Kegresse (fig. 4 et 2. pl. 88).
- L’adhérence au sol.
- Umdernier problème a reçu nn certain nombre de solutions assez heureuses.
- On se rendra compte dans le film que les tracteurs ne doivent pas non seulement rouler, mais tirer.
- Pour tirer, il faut qu’ils puissent naturellement trouver des points d’appui suffisants, soit par des ancrages, soit par leur seule adhérence au sol. '
- Pour tourner la difficulté, les constructeurs ont imaginé tout au début de tirer les appareils de labour au moyen de câbles s’enroulant sur des treuils ancrés aux deux extrémités du champ et actionnés par des moteurs fixes.
- Cette solution, convient surtout aux grandes exploitations, elle tend à être abandonnée.
- Ils ont alors cherché à haler leurs-appareils sur des câbles fixes.
- Nous n’avons pas vu ces anciens types fonctionner à Bue.
- Par contre, l’adhérence au sol par des roues à jantes armées, de bêches était représentée sur les types Praga et Excelsior.
- Dans tous ces tracteurs, l’adhérence est obtenue en augmentant les surfaces de contact des roues arrière, mais il s’ensuit que les surfaces de frottement sont également augmentées >et que le rendement mécanique de l’appareil est mauvais.
- Le tracteur Delieuvin (fig. 3 et 4, pl. 88) est basé sur un principe différent. Il comporte deux roues arrière à jante étroite et crampons latéraux, et une troisième roue uniquement propulsive placée dans l’axe de marche,de l’appareil et n’entrant en action que lorsque l’effort de traction dépasse 500 kg. Ainsi, l’adhérence du tracteur devient fonction de l’effort à fournir et toute perte de rendement est évitée. A noter que pendant les déplacements la roue, auxiliaire propulsée est automatiquement relevée et ne peut être endommagée. /
- Gomme les jantes des roues arrière possèdent des. crampons latéraux ne formant pas saillie sur le sol, il en résulte que ces tracteurs peuvent rouler sur route sans inconvénient.
- p.81 - vue 81/979
-
-
-
- 82 IÆS. ENSEIGNEMENTS; © U DERNIER COX&RÈS; DE.MOTOCULTURE
- >M. Belieuvin a.donc, fait mentir l’adage disant qu’il est inutile . de mettre une ; cinquième ; mue à ; un carrosse.
- Pour en finir avec l’adhérence, signalons que celle-ci était largement représentée par ces chenilles dont notre collègue M. Gros, nous a entretenus à diverses reprises et que Fordson et Clelrac avaient adaptées à leurs tracteurs en en modifiant sérieusement le principe. Au lieu de rouler à proprement parler sur la chenille devançant l’appareil celui-ci se haie sur la chenille servant de câble de halage (figé 5- et 6, pl. 88).
- Enfin, il -reste à signaler radaptation à la motoculture, sur les tracteurs Tourand-Latil, du principe excellent des quatre roues motrices dont on connaît les prodiges de souplesse quand l’appareil se meut en terrains variés.
- § 2. — GAZOGÈNES
- Mais cette exposition était encore une exposition de carburants tour à tour désignés sous les noms de métropolitains, de paysans, suivant des origines les obligeant tous à être au moins indigènes, c’est-à-dire susceptibles d’être produits en quantité et au meilleur marché sur notre sol.
- Cette exposition, nous l’avons dit au début, était abritée par un hangar dont nous avons sommairement énuméré les différents stands en rappelant l’intérêt spécial que prit le Président du Conseil à la question des pétroles de synthèse, directement liée à ce gros problème de politique extérieure : rapprovisionne-ment de la France en pétroles.
- Or, c’est précisément pour supprimer la cause de ces difficultés que le Congrès avait été organisé et l’on remarquait, sinon pour la première fois, tout au moins pour la seconde, l’effort nouveau réalisé par les partisans de la substitution partielle du charbon de bois à l’essence d’importation.
- Il y a quelques mois, notre collègue, M. Auclair, nous a exposé avec clarté et précision les raisons de croire à l’avenir du charbon de bois. Nous nous garderons bien de le contredire, car nous sommes de son avis, sous la seule réserve que le problème est beaucoup plus complexe*qu’on ne se l’imagine.
- D’ailleurs, cet avenir brillant avait tenté de nombreux constructeurs comme Renault, la Compagnie Autogaz, Malbay, Imbert, la Soeiété de Vierzon et celle des gazogènes Fajoh qui prétendent pouvoir utiliser les lignites, mais dont le principe repose en
- p.82 - vue 82/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE-MOTOCULTURE
- . réalité sur la production de gaz pauvre et non de -gaz à l’eau (fi g. 7, pl. 88).
- Nous avons pu voir fonctionner sur le champ de Bue quelques-uns de ces camions militaires, munis de gazogènes, à charbon de bois, dont plusieurs participèrent aux dernières manœuvres sans donner lieu à des accidents différents de ceux qui surviennent avec l’essence de pétrole. Des camions Berliet, munis de gazogènes Imbert fournissant une puissance dé 60 ch, fonctionnèrent lors de l’inauguration de l’exposition.
- La plupart de ces gazogènes ont fait l’objet, aux Ingénieurs Civils et au Congrès, de savants exposés de notre Collègue Auclair et c’est pourquoi nous n’y reviendrons pas. Nous nous arrêterons un instant sur les gazogènes' d’un type nouveau et parce qu’ils présentent des particularités de simplicité et de réglage qui leur vaudront, je l’espère, de nous être présentés par des compétences plus autorisées que la nôtre.
- Gazogène Fa joie.
- Parmi ces types nouveaux, nous signalerons le gazogène système Fajole, dont nous donnons le schéma succinct, montrant
- Fig. 1. — Gazogène Fajole (cliché de Y Écho Forestier).
- les différentes parties de l’appareil, développées en ligne pour la commodité des explications (fig. t).
- Les gaz sont produits dans le générateur A, muni de sa trémie de chargement B. Dépoussiérés en D, ils sont conduits dans le refroidisseur FGH, refroidi par de l’air refoulé en I, au moyen
- p.83 - vue 83/979
-
-
-
- 84 LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- du ventilateur V. Ils se rendent alors à l’épurateur K, puis au# mélangeur d’air L, en passant par une soupape dite antiretour.
- Mélangés d’air en proportions suffisantes, grâce à la conduite J, ces gaz peuvent alors fournir le mélange explosif dont le dosage calculé donne à l’emploi une puissance au moteur très sensiblement comparable à celle que l’on peut obtenir avec de l’essence pure.
- Ce gazogène a donné, parait-il, aux essais des résultats fort intéressants. x
- Gazogène Malbay.
- L’autre nouveau gazogène est dû au constructeur M. Malbay. Malgré son apparition toute récente, nous avons pu le voir fonctionner à plein gaz, sur une superbe Citroën à chenille, dont les quelques photos jointes montrent l’encombrement relative-
- Fig. 2. — Gazogène Malbay (cliché de l'Écho Forestier).
- ment réduit, leur permettant d’être installés sur des automobiles ordinaires de tourisme (fig. 8, pl. 88).
- Ce gazogène se compose essentiellement d’une petite chaudière, dont les parties tubulaires entourent un foyer à charbon alimenté par une trémie supérieure et recevant par le bas un mélange d’air et de vapeur, chauffé par les parois du foyer.
- p.84 - vue 84/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE 80
- Les gaz formés, passent dans le corps tubulaire où ils sont refroidis par un courant d’air obtenu grâce à un éjecteur fonctionnant avec les gaz d’échappement. Ils sont lavés une première fois, puis une seconde et filtrés après épuration.
- Tout cet ensemble comporte une série de dispositifs fort ingénieux, très condensés, très accessibles, faisant de ce gazogène un appareil à encombrement très réduit, si réduit qu’à première vue il donne une impression défavorable sur sa puissance réelle. \
- Cependant, son allumage est rapide. Il demande 5 à 10 minutes. Il peut même être instantané si l’on débute en mettant le moteur en marche avec de l’essence. •
- Ce qui distingue cet appareil des autres, c’est la constance de sa production facilemfent réglable en gaz bien épuré, qu’une compression préalable permet de substituer aux gaz d’essence dans un moteur ordinaire à explosion sans diminuer sa puissance, comme le font ordinairement les gaz de gazogènes décrits dernièrement par M. Auclair,
- Ainsi, nous sommés donc bien en possession d’appareils simples, convenables, capables de nous fournir la possibilité d’utiliser le charbon de bois, voire même le bois et les lignites comme le prétendent certains constructeurs.
- * § 3. — LE CHARBON DE BOIS
- Les forêts françaises.
- Et nous en arrivons maintenant à la matière première utilisée dans ces nouveaux appareils producteurs de carburants.
- Cette matière c’est le charbon de bois / '
- Que peut-on penser de l’ayenir de cette matière première, fabriquée jusqu’ici en vue d’emplois assez restreints, ou sous-produite par l’industrie de la carbonisation des bois, dont les produits principaux sont l’alcool méthylique et les acides pyroligneux, notamment l’acide acétique. . '
- Sur ce point, il serait utile de vous résumer toute la .documentation existant, d’une part chez les industriels carbonisa-teürs, d’autre part au Ministère de l’Agriculture, et enfin dans les publications techniques spéciales comme l’Écho Forestier.
- Malheureusement, cet exposé déborderait du cadre qui nous est assigné pour cette conférence,
- p.85 - vue 85/979
-
-
-
- 86 LES ENSEIGNEMENTS D® DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- Nous engageons; donc très' vivement les- personnes qui pourraient: s’intéresser à cette question de relire attentivement les rapports; publiés par M. Magnien, Inspecteur des Eaux et Forêts (Compte rendu des travaux du Comité central de Culture mécanique en 192:3), et par M; J. Jagerschmidt, Inspecteurs des Eaux et Forêts (Selommesy 24 août 1924)* et; enfin par M. du Boistes-selin, Ingénieur principal militaire des Poudres (Congrès des Carburants nationaux, 1924).
- En tous cas, ces divers auteurs s’accordent pour estimer à peu près à 30 millions de stères, la production des bois de feu en France en comprenant les 5 millions de stères provenant des arbres des routes. .
- Avant la guerre, dit M. Magnien, la production des forêts françaises était de 30 millions de stères, dont 4 millions par les provinces qui furent envahies et dont les forêts sont en partie détruites,
- Si l’on admet qu’un tiers de ces bois est réservé aux mines et fabriques de pâtes à papier, les deux tiers constituent des qualités pour charhonnette et l’on devrait arriver à des quantités considérables de charbons de bois.
- Or, les usines de carbonisation absorbent actuellement 750 000' stères par an, alors que leur matériel pourrait en carboniser le double.
- En forêt on carbonise à peine 2 millions de stères, donnant en tout 3 500 000 stères de bois carbonisé.
- Le reste est employé au chauffage direct ou abandonné sur le sol. Et il n’est pas exagéré, dit M. Magnien, d’apprécier à. 3 millions de stères par an la quantité perdue totalement chaque année.
- En résumé, 2 700Ô00 t de bois pouvant fournir 1500000 t de charbon* de bois,1 sont perdues inutilement tous les ans.
- * *
- Dans son rapport au Congrès des Carburants nationaux, M. du Boistesselin dit que les besoins actuels en charbons de boisson! d’environ 190000 t couverts; par 60 000 t de charbons de bois de, carbonisation industrielle et 130 000 t de charbon de bois carbonisé, en forêts.
- Or, la substitution intégrale du charbon de bois à l’essence exigerait une production de 4500004 de charbons de bois..C’est juste ce que nous perdons tous les ans en France.
- p.86 - vue 86/979
-
-
-
- LES ENSEISNEfflEMTSiOT) KERMEK CDN G1RÈS DE StGTOCTEJFUEE! 8$ ’
- On comprend dès ; lors: l’émotion ressentie - par les' forestiers à: l’idée que nous- exportonsy. chaque année* des milliards à-l’étranger pour acheter ce que- nous perdons stupiidemenb et sans aucune raison sur notre propre sol.
- *
- * *
- Un autre spécialiste, M. Lafosse, a fait, en mars 192-4, à là Société des Agriculteurs de France, une comnîunication sur l’Industrie du charbon de bois; Il estime à son tour à 1500 000 t le poids total du chabon de bois qu’il serait possible d^ôbtenir en France. '
- Et, dit-il, si nous laissons 200000 t pour les èmplois courants il nous restera plus du double des quantités nécessaires: à la substitution intégrale du charbon de bois à Fessence.
- Ces chiffres se suffisent à eux-mêmes et montrent l’importance du problème posé par la création en France d’ùne véritable industrie nouvelle pour la production du charbon de bois en dehors des usines fixes à carboniser fabriquant surtout des méthylènes-acétones et acides pyroligneux.
- § 4. — LES FOURS A, CARBONISER LE BOIS. ?
- L’Industrie de la Carbonisation.
- Le charbon de bois., comme nous-Lavons- dit: dans notre conférence, est fabriqué arec du bois, depuis la plus haute antiquité et par des procédés* qui ont conservé) sur les coupes r leur caractère archaïque.
- Il est également produit par .des usines fixes; plus ou moinsf modernes et dont les perfectionnements ont toujours été arrêtes par d’autres considérations que celle du manque de matières premières. '
- Cès usines, installées à proprement parler pour fabriquer les méthylèneà et les acétones, ainsi que les acides pyroligneux,; ont toujours été tributaires du commerce de ces produits, de leur emploi pour la dénaturation des alcools industriels et sont restées: sous la menace' de la: concurrence! étrangère.'..
- Comme les emplois de l’alcool industriel ont été variables- et que! la;concurrence- étrangère^ s’est'manifestée^ par à^-coups, on
- p.87 - vue 87/979
-
-
-
- 88 LES ENSEIGNEMENTS LU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- peut dire que l’industrie de la carbonisation a toujours été dans une attente d’événements favorables ou défavorables n’ayant certainement pas contribué à des aménagements tenant compte des progrès modernes.
- Si le charbon de bois devient le produit principal, cela incitera-t-il les carbonisateurs industriels à accroître le nombre de leurs usines et à moderniser leur matériel ? C’est la question que nous posons. «
- Examinons pour commencer la situation de la forêt, dont une exploitation méthodique s’impose !
- Pouvons-nous carboniser facilement cette matière première dont les évaluations sont si rassurantes ?
- Dans l’état actuel des choses, a dit M. du Boistesselin, la main-d’œuvre des bûcherons et des charbonniers est devenue d’un recrutement excessivement pénible, elle ne peut être facilitée que par une ère de prospérité qui permette d’offrir des salaires élevés à ces ouvriers spécialistes.
- Et, en effet, dit M. Jagersckmidt, la carbonisation en meules nécessite une habileté professionnelle qui disparaît avec les vieux charbonniers et que ne veulent pas respecter les jeunes ouvriers de la campagne.
- Ce travail en forêts exige une surveillance continuelle de jour et de nuit. Il faut modifier fréquemment les évents suivant la direction et l’intensité du vent, maintenir continuellement la couverture de la meule en bon état malgré les affaissements, etc.
- Ce système pénible doit donc céder la place à des systèmes plus modernes, permettant de réduire et de simplifier la main-d’œuvre; mais il faut ausssi se méfier, dit M. Jagerschmidt, des rendements fantastiques donnés aussi bien pour l’utilisation des produits forestiers que pour les moteurs.
- Rendements du bois en charbon de bois.
- D’après cet auteur, le bois théoriquement privé d’eau donne à l’analyse : -
- En poids : 49,5 0/0 de carbone ;
- — 1,0 0/0 de cendres.
- Chauffé très longtemps à l’étuve à 135°/140°, le bois retient encore 15 0/0 d’eau, .
- Il en résulte que si là carbonisation s’effectue en vase clos,
- p.88 - vue 88/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE 89
- c’est-à-dire aveé une source de chaleur, extérieure, le bois vert contenant 40 0/0 d’eau fournira 30,3 0/0 de charbon de bois.
- S’il est très sec, il en donnera de 35 à 40 0/0, après des années de séchage à l’air libre.
- Mais ces rendements sont théoriques et ils doivent être largement diminués, lorsqu’il s’agit de meules ou d’appareils fonctionnant comme des meules dans lesquelles une partie du bois sert de combustible.
- Les meules et fours à carboniser.
- A Bue, des constructeurs exposaient des fours à carboniser de deux types bien différents :
- 1° Les appareils sans récupération ;
- 2° Les appareils mixtes, c’est-à-dire pouvant récupérer ou marcher sans récupérer.
- La première classe comprenait les appareils Delhommeau déjà exposés à Selommes (fig. 9 et 40, pl. 88).
- Ce four de 7 stères de capacité est constitué par. une cuve en tôle à doubles parois de 2m, 50 de diamètre sur 2 m, 50 de hauteur, munie d’un couvercle. L’appareil repose sur le sol de la forêt qui en constitue le fond. Il peut être enfoncé de 50 à 60 cm en terre.
- Le couvercle est muni d’une ouverture centrale et de six autres plus petites. A la partie inférieure de la cuve sont pratiqués une quinzaine d’évents servant à l’entrée de4’air.
- Le bois est empilé dans le four par lits successifs comme dans la meule de forêt, en ménageant une cheminée centrale par laquelle on introduit des brindilles enflammés pour mettre le feu. C’est en ouvrant et en fermant les couvercles et les évents que l’on règle 4a marche de la carbonisation en se guidant sur un thermomètre pyro-électrique et sur la couleur de la fumée qui sort des ouvertures. Un graphique type est remis à l’acheteur au moment de la livraison.
- Lorsque la cuisson est terminée on bouche tous les orifices et le charbon s’éteint peu à peu. - .
- Le four de sept stères donne 500 à 700 kg de charbon en soixante à soixante-dix heures sur lesquelles il ne faut guère compter que sept à huit heures de travail effectif pour deux ouvriers. Ces deux ouvriers peuvent ainsi conduire quatre à cinq fours en même temps.
- p.89 - vue 89/979
-
-
-
- 90 LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER' CONGRÈS DE MOTOCULTURE1
- M. Delhommeau a mis sur le marché des fours de cinq, sept et quinze stères.
- Le four de M. Magnien est composé de deux parties ()îg. 44, pl. 88) :
- 1° D’une cloche pesant 77 kg et un fond mobile pesant 70 kg, il est1 donc facilement transportable à bras en pleine forêt.
- Le- bois est placé verticalement autour, d’un pieu centrai' enfoncé dans le sol. Un gabarit permet de donner la forme voulue à la masse du bois sur laquelle on vient ensuite placer la cloche. . *
- La durée de.la carbonisation est d’environ vingt-quatre heures.
- Au cours d’essais provoqués par la Direction des Eaux et. Forêts, l’inventeur a obtenu 22 0/0 de charbon un rendement excellent qu’en vase clos ou il y a apport de combustible, celui-ci ne dépasse pas 25 0/0. '
- La supériorité de ces deux appareils consiste dans les avantages suivants :
- Ces appareils fonctionnent parfaitement par là pluie, le vent; la sécheresse ; les femmes peuvent lès conduire sans* fatigue ; ils-carbonisent également des déchets de scieries et même des bourrées bien tassées ; le sens de la marche de carbonisation est tel qu’il ne peut rester de fumerons ou incuits en fin de carbonisation ; enfin leur rendement est de 25 à 30 0/0 supérieur à celui dès meules qui exigent pour être bien conduites1 une pratique constituant un art véritable non modifié depuis des milliers d’années.
- Fours Barbier Aubé.
- Lesr appareils, à. récupération proprement dite n’étaient pas représentés. Il en existe-cependant une série de modèles ayant fonctionné notamment dans la forêt de Selle-Guillaume dans, la Sarthe au cours: de: l’été dernier. Ces fours peuvent avoir une capacité variant entre vingt-cinq et soixante, stères et être menés-par un nombre-assez réduit de personnes.
- i
- *
- * *
- Unitype de ces fours;m/a.été soumis1 il y a quelques semaines par MM. Barbier et Aubé.
- p.90 - vue 90/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS OLP DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE' 91
- Uhifour de dimensions normales et monté sut roues peut être remorqué en forêt. Ce foyer reçoit deux cuves d’une contenance de deux stères et demi de bois. Une première cuve froide étant mise en place, on, procède à. la carbonisation qui dure huit, heures. Au bout de quatre heures les gaz dégagés peuvent servir à la chauffe sans autre apport de combustible. La carbonisation terminée on remplace la première cuve par la seconde. On obtient ainsi trois carbonisations pendant vingt-quatre heures fournissant environ 1 500 kg de charbons de bois.
- Le four est surmonté d’un portique à palans démultipliés
- Fig. 3. — Four Barbier-Aubé.
- LÉGENDE
- a) Dégoudrcnneur,
- b) Tuyauterie du gaz.
- c) Parsis isolées.
- d) ' Cuve» (4 au total).
- e) Potence. j) Palans.
- Fig. 4. — Four Barbier-Aubé.
- qui permettent à un seul homme de les manipuler sans effort.
- (fig- 3 et 4)- .
- Enfin l’ensemble est muni d’appareils de contrôle et deuéglage automatiques. Il possède un, système de réfrigération capable de condenser les goudrons, et les; produits pyroligneux, ,
- p.91 - vue 91/979
-
-
-
- 92 LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- Nous fournissons ci-dessous un croquis de cet appareil avec un tableau des rendements indiqués par les inventeurs.
- Un autre inventeur, M. Laurent, spécialiste des fours à carbo-
- Fig. 5. — Four de M. Laurent.
- niser, m’a communiqué récemment le croquis d’un autre four vertical et tubulaire qu’il vient d’imaginer. Ce four est des-
- p.92 - vue 92/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE 93
- tiné à la carbonisation non seulement du bois, mais encore des lignites et autres matières similaires. Il est basé sur le principe de la carbonisation en lames minces. Le combustible descend dans un couloir de 0 m, 120 de largeur entre deux lames chauffantes dans lesquelles s’opère la combustion des gaz produits par la carbonisation après traitement préalable en vue d’en retirer les éléments condensables (fig. 5).
- Ce four n’a pas encore été utilisé pratiquement, il répond évidemment à de hautes préoccupations scientifiques, mais demande à être mis au point. J’espère qu’il nous sera présenté au prochain concours dont nous parlerons dans un instant.
- Four Malbay.
- Par contre, la catégorie des fours portatifs mixtes c’est-à-dire
- Four à carboniser système Malbay.
- susceptibles d’être utilisés avec et sans récupération, était repré-
- p.93 - vue 93/979
-
-
-
- 94 .LES/EN SEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DEMOT.O CULTE RE
- .«entée honorablement à Bue par le four Mulbay que nous avons déjà cité précédemment à propos des -gazogènes portatifs pour automobiles.
- Cet appareil comporte une cornue à double enveloppe montée sur des tourillons lui permettant de faire basculer complètement son contenu dans un étouffoir au moment de la vidange après la carbonisation.
- La figure 6 est une coupe verticale par les tourillons ; la figure 7 est une coupe par l’axe suivant un plan perpendiculaire au premier.
- Ces deux figures montrent la cornue pouvant être, chargée par en haut, et munie d’un petit dôme fermé par un couvercle. De ce dôme part un tube de dégagement des gaz qui sont conduits aux appareils de condensation, ou bien amenés directement sous la cornue pour être brûlés dans le foyer amovible ayant servi précédemment à l’allumage et aux débuts de la première période de carbonisation.
- Des ouvertures établies dans la double paroi à différentes hauteurs permettent de faire communiquer l’intérieur de la cornue soit avec l’air extérieur, soit avec des appareils producteurs de màtières gazéifiées que l’inventeur se propose d’envoyer dans la masse au moment de la carbonisation.
- Ces ouvertures peuvent être condamnées au moyen d’obturateurs fixés par des écrous. Elles peuvent servir aussi à introduire dans la cornue des appareils pour le prélèvement de gaz ou la mesure des températures.
- Entre .les montants supportant la cornue est disposée une voie sur laquelle peut se déplacer un chariot portant le foyer ou F étouffoir (fig. 42, pi. 88).
- Pour la charge, la cornue est mise en .position horizontale. Après la charge, elle est remise en position verticale. Ces mouvements sont exécutés grâce à un système simple d’engrenages.
- Les orifices supérieurs placés dans la paroi étant ouverts on amène le foyer sous la cornue: L® vapeur d’eau se dégage à l’extérieur. Quand ce dégagement est terminé, lesdits orifices sont fermés et les gaz s’échappent alors dans le dôme, d’où ils sont repris pour être envoyés soit aux appareils de récupération, soit dans le foyer.
- Un tel appareil peut fonctionner sans nécessiter un apport très important de combustible supplémentaire ; il a l’avantage
- p.94 - vue 94/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS, -DU DERNIER CONGRÈS -DE ^MOTOCULTURE 95
- de pouvoir se prêter à toute une technique nouvelle de, la carbonisation; c’est donc en réalité un véritable laboratoire scientifiquement construit.
- § 5. — L’AYENIR DU CHARBON DE BOIS LES ALCOOLS DE SYNTHÈSE
- Mais, à la suite de cette présentation, il n’est peut-être pas inutile de tirer quelques conclusions sur l’avenir de ces appareils et sur les buts bien précis auxquels ils doivent répondre.
- Dans sa notice fort intéressante, M.' Jagerschmidt exprime déjà l’idée qu’il y a grand intérêt à éviter le transport de la char-bonnette et qu’à ce point de vue il faudrait installer des appareils mobiles sur le parterre des coupes.
- Or, malgré les sommes importantes déjà consacrées à ces recherches, des résultats sérieux n’ont pas été acquis, parce • qu’on a trop cherché à récupérer les autres produits de la distillation, en particulier les goudrons, pour aboutir à des installations coûteuses.
- C’est aussi l’avis de M. Duchemin, carbonisateur industriel, qui voit une complication très sérieuse dans la récupération.
- M. Duchemin craint, par exemple, que la qualité des charbons ne soit compromise et fasse échec à la magnifique campagne commencée en faveur de la production et de l’utilisation intensive du charbon de bois en substitution à l’essence de pétrole.
- Il est bien reconnu que les charbons de bois industriels (dits épurés) sont supérieurs aux charbons de coupe, parce qu’ils sont plus régulièrement cuits.
- !M. Duchemin a peur des fumerons, et il a bien raison, car il ne faut pas se dissimuler que le principal ennemi du charbon de bois sera le chauffeur — comme le principal ennemi de la substitution du coke à l’anthracite dans le chauffage domestique est la cuisinière.
- Mais nous répondrons à M. Duchemin que c’est précisément la régularité de cuisson que recherchent les nouveaux appareils.
- Du reste, le décret du >19 décembre, instituant un concours de fours mobiles pour la carbonisation des bois, comporte une série de conditions garantissant suffisamment ce point de vue.
- Les épreuves; seront faites en employant de la charbonnette 'exploitée d’octobre 1924 à avril 1925 et fournie gratuitement.
- p.95 - vue 95/979
-
-
-
- 96 LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- Elles comporteront des épreuves de déplacement et la présentation de prix de revient, ces prix de revient tenant compte précisément de la qualité.
- La deuxième préoccupation de M. Duchemin est celle de la régularité des fournitures aux automobilistes. Il est nécessaire, en effet, que toutes ces productions partielles soient établies régulièrement, afin de pouvoir être acquises ni trop cher ni trop bon marché, mais cela exige une organisation de vente aussi puissante que celle qui préside aux destinées de la vente des essences de pétrole.
- Or, la régularité de vente implique la régularité de qualité bien difficile à obtenir avec des bois de natures quelconques, carbonisés dans des appareils différents, en partant de calibrages différents.
- Cette dernière question a été envisagée par une série de fabricants dont quelques-uns ont exposé à Bue. Le but de ces derniers n’est pas tant d’obtenir un produit régulier que de réduire l’encombrement du charbon de bois sur les voitures automobiles.
- La solution a été trouvée dans la pulvérisation et l’agglomération du charbon de bois.
- M. Goûtai, au Congrès, a même fait observer qu’une Société, dans les Landes, a presque résolu le problème et que les briquettes obtenues ont, en dehors de leur faible encombrement, un pouvoir calorifique élevé et une grande combustibilité doublée d’une bonne tenue au feu.
- Ajoutons que cette Société envisage naturellement la récupération. Pour les bois résineux, elle est fort importante et atteint, d’après M. Goûtai, près de 100 kg par tonne.
- * *
- Reste enfin la très grave question que j’ai soulevée au Congrès de la répercussion sur la production industrielle du charbon de bois des productions industrielles d'alcool méthylique de synthèse, mises au point en Allemagne^
- M. Duchemin a affirmé en effet au Congrès que la Badische Anilin Soda Fabrik produit npn seulement les quantités d’alcool méthylique nécessaires au Consortium des Matières Colorinies
- p.96 - vue 96/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE 97
- Allemandes, mais encore un tonnage supplémentaire. Et les autorités officielles françaises ont pu signer des permis de circulation dans la Ruhr de l’importance de 1 000 t.
- Le prix de revient de ces alcools de synthèse est encore assez élevé pour qu’ils ne puissent pas concurrencer les alcools éthyliques ; mais ils sont nettement inférieurs à ceux produit de la carbonisation (1).
- On peut donc craindre de voir se produire en France un abaissement brusque des prix de vente du méthylène et la mise en péril précisément de la carbonisation industrielle.
- Tant qu’on fabriquait de l’acide acétique de synthèse, dont les emplois industriels sont nombreux, cette industrie a pu tenir le coup ; mais, en présence des méthylènes de synthèse, la situation devient grave.
- Il ne faut pourtant pas s’alarmer outre mesure, car il reste encore des moyens de parer à cette situation, a dit M. Duchemin, par la perfection des méthodes techniques de récupération et la protection des Pouvoirs publics se traduisant par une obligation de réserver la dénaturation des alcools aux seuls méthylènes acétonés (tyjpe régie) produits par la carbonisation du bois.
- Ce sont là des remèdes que je souhaite, mais avec certaines réserves quant à la protection administrative.
- Je ne cesserai, en effet, de combattre ce système fiscal qui consiste à mélanger des produits chers à des produits comme l’alcool industriel dont les emplois^ sont restreints précisément par leur prix déjà trop élevé, et cela sous le simple prétexte d’une fraude dont la surveillance coûte des centaines de millions par an aux contribuables.
- Je ne comprends donc que temporairement la protection admi-, nistrative de l’industrie de la carbonisation qui doit se défendre avec la science, en encourageant les chercheurs dans la découverte de procédés plus économiques ou capables de fournir en plus grandes quantités des sous-produits de valeurs plus élevées.
- A quelques jours d’intervalle, M. Audibert (Société de Chimie Industrielle, 28 janvier 1925) et M. Patart (Société£dlEncoura-gement à l’Industrie Nationale, 29 janvier 1925) ont montré que nous sommes à la veille de fabriquer des alcools éthyliques en
- (1) M. Patart arrive avec son procédé à un prix de revient de 100 fr environ l’hectolitre (janvier 1925).
- p.97 - vue 97/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- partant de mélanges de gaz à l’eau et d’hydrogène. M. Audibertr travaillant avec des produits purs, en est encore aux essais de laboratoires, mais M. Patart, arrivé au stade demi-industriel, ,a même pu chiffrer autour de '100 fr le prix de revient de l’alcool méthylique.
- Le procédé imaginé par M. Patart et ses collaborateurs permet d’espérer très sérieusement cette fabrication industrielle et confirme désormais nos appréhensions renouvelées aux Ingénieurs Civils le 28 janvier 1924 sur le coup porté par la synthèse à la carbonisation du bois.
- *
- * *
- En tout cas, il est un fait récent qui montre, l’importance des mesures à prendre dès maintenant contre l’élévation des prix des charbons de bois montés, au cours de ces derniers mois, de 200 à 400/450 fr, sous la simple menace d’une demande plus active, due au débuts timides des applications des gazogènes sur automobiles.
- L’état actuel de nos forêts métropolitaines doit nous mettre à l’abri de ces terribles fluctuations, si un plan d’ensemble parfaitement étudié coordonne tous les efforts en évitant des exploitations trop intenses ou mal réglées.
- Au surplus, pourquoi n’envisagerait-on pas comme volant de cette production métropolitaine, celle que de nombreux coloniaux ont déjà étudiée.
- Dans une série d’articles publiés dans le Pétrole, M. Robert Fouqïie étudie les richesses forestières de l’A. O. F. et conclut à des ressources formidables en bois pour construction, pour meubles, pour pâte à papier, susceptibles de se substituer à celles qui sont importées et dont la valeur se chiffre chaque année par 1300 millions de francs.
- D’après cet auteur, l’exploitation par le système des coupes intégrales, qui n’a pas notre faveur en tant qu’ami des arbres, procurerait des productions de bois et de charbon de bois invraisemblables.
- Les 20 millions d’hectares de bois de l’A. O. F., joints aux 30 millions de FA. E. F. et aux 12 millions du Cameroun, pourraient donner à eux seuls (en pratiquant des coupes espacées de 100 en 100 ans) des quantités de bois et de charbon de bois de Tordre de grandeur de la production mondiale de là houille et du pétrole réunies.
- p.98 - vue 98/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE 99
- On voit que la question est d’importance, surtout pour nos colonies, si l’on envisage des appareils de grandes capacités et d’une conduite, facile.
- M. Fouque signale à cet effet qu’il existe un certain nombre de gazogènes à déchets végétaux pouvant rendre de grands services aux colonies.
- Le gazogène Riche notamment, produisant à la fois du gaz moteur et du charbon de bois, serait à envisager en dehors des procédés par meules ordinaires ou perfectionnées, car il est impossible pour le moment de songer aux véritables fours de distillation en vases clos ou même des grands fpurs mobiles et à récupération.
- Les fours américains dits * Iilins », traitent jusqu’à 300 stères à la fois, la carbonisation s’effectue grâce à une combustion partielle de la masse, ou les fours Schwartz à chauffage extérieur par les gaz du foyer traversant les chambres de distillation seraient indiqués.
- Les fours Riché donnent par tonne de bois sec et mi-dur :
- 800 m3 de gaz à 3000 calories;
- 6 kg d’acétate de chaux;
- 20 kg de goudrons ;
- 200 kg d’excellent charbon de bois.
- § 6. — LES HUILES LOURDES
- ' Quoique le charbon de bois ait fait prime à Bue et ait été le produit le plus remarqué, il serait inexact de dire qu’il était le seul des carburants représentés. L’huile lourde l’était également avec une série de moteurs, tels que les moteurs Hindi, Nounelet La combe, Société des Moteurs à Gaz et d’industries mécaniques, Société des Moteurs Samci, Société des Usines Renault, Compagnie Française Thomson-Houston.
- Je citerai ces moteurs pouf mémoire, ne pouvant m’étendre autrement sur un sujet fort intéressant, mais qui m’entraînerait beaucoup trop loin. Je désirerai simplement appeler l’attention des industriels sur ce fait bien connu, mais trop oublié, que le prix d’un produit est fonction de la demande.
- Si donc les huiles lourdes métropolitaines venaient à être très demandées, il en adviendrait pour elles ce qu’il est advenu avec les essences légères : leur prix croîtrait très rapidement. C’est d’ailleurs ce qui sê passe pour les huiles lourdes étrangères
- p.99 - vue 99/979
-
-
-
- 100 LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- de pétrole qui dépassent très souvent le prix du pétrole brut et même de l’essence en certaines saisons et sur certains marchés.
- Il convient donc pour les constructeurs d’être prudents et d’envisager la mise au point de moteurs brûlant des essences de plus en plus lourdes pour arriver au terme ultime le pétrole brut naturel, plutôt que des moteurs exigeant une partie seulement de ces pétroles.
- § 7. — CONCLUSIONS
- Nous en avons fini avec le charbon de bois, les gazogènes, les huiles lourdes et nous en arrivons aux enseignements à tirer du Concours et de VExposition de Bue.
- Et à ce sujet,, je voudrais présenter cette remarque faite bien souvent et il y a bien longtemps sur la prépondérance prises dans la motoculture par les appareils^ travailler la terre.
- Je sais bien que cette prépondérance s’explique par la grosse dépense instantanée de force exigée par ces travaux de labourage, de défonçage ; mais la motocultiire est aussi la culture mécanique et comprend une infinité de travaux différents, soit aux champs, soit à la ferme.
- Il me souvient avoir lu quelque part (1) des chiffres indiquant la proportion d’énergie réellement utilisée par la seule préparation et le façonnage des terres. Ces chiffres varient évidemment avec la plante cultivée et le mode de culture; mais il est.de l’ordre de grandeur, je crois, de 10 0/0.
- - Ceci pour montrer combien est encore plus vaste qu’on ne se l’imagine la tâche du moteur en agriculture. Et aussi pour crier gare à ceux qui voudraient imaginer une formule de dégrèvement de l’essence agricole, basée sur la superficie des terres cultivées, critérium faux et dont nous devons prendre garde.
- A notre avis, d’autres moyens existent pour diminuer le prix des essences pour la motoculture ; ces moyens consistent, comme je l’ai indiqué dès 1920, à réduire les frais de transport et d’emballage en faisant partir des centres de réception (plus tard de production) des trains complets de wagons-citernes vers des régions où. ces citernes seraient réparties, et au robinet desquels les cultivateurs d’alentour pourraient venir remplir leurs emballages chargés sur les automobiles, qu’ils doivent posséder par définition,
- (1) Probablement dans les publications de M. Silbernaghel.
- p.100 - vue 100/979
-
-
-
- LES1 ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE 101
- En attendant cette solution facile à réaliser immédiatement, pourquoi ne reporterait-on pas sur les essences agricoles le produit de la taxe provisoire sur les essences (5 fr par hectolitre), qui menace d’être définitive, et qui était destinée, au début, à dégrever le prix de l’alcool dans le carburant national dont on n’entend plus parler.
- Carburant national dont la production est actuellement réduite à quelques milliers d’hectolitres, par suite du manque d’alcool industriel.
- Et ceci dit, souhaitons que l’effort réalisé à Bue se poursuive encore sans discontinuer.
- Cet effort doit et peut être encouragé par toutes les Administrations intéressées à sa réussite. Il faut dégager à bref délai la vérité sur cette question des fours mobiles à carboniser, avec ou sans récupération, et sur la qualité réelle des charbons produits sur les coupes.
- Enfin, il faut remercier le Ministère de T Agriculture et le Comité Central de Culture mécanique d’avoir su prendre une initiative que M. le député ffuguet voudrait faire consacrer en instituant une récompense nationale à l’auteur du procédé de préparation industrielle d’un carburant d’origine nationale capable de se substituer au pétrole et à ses dérivés dans les besoins français. (Proposition de loi n° 546, 4 novembre 1924.)
- IL — LE CONGRÈS DES CARBURANTS NATIONAUX
- Nous voici arrivés au terme de la partie, de notre conférence réservée à l’exposition de Bue.
- Malgré le désir que j’aurais de m’y attarder pour critiquer les diverses communications faites pendant deux jours à la salle de la rue Las-Cases, je ne puis cependant risquer de faire œuvre inutile, ou double emploi, avec les publications qui en seront faites par les soins du Ministère de T Agriculture et du Comité central de Culture mécanique (1).
- Je donnerai donc ici pour mémoire un rapide aperçu du but essentiel poursuivi par les divers auteurs de cés très intéressantes communications.
- (1) Le Compte Rendu des travaux du Comité Central de Cultare mécanique en 1924 a été publié en décembre 1924 par le journal Chaleur, Industrie. . . .
- p.101 - vue 101/979
-
-
-
- 102
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- Conférence de M. Roszak.
- Ce fut notre sympathique collègue M. Roszak qui ouvrit le feu avec un très beau résumé des vieux travaux, du maître vénéré, M. Berthelot.
- Vous connaissez la parole convaincante de M. Roszak. Gomme il prêchait cette fois des convaincus, vous pouvez imaginer le succès obtenu en nous redémontrant qu’il n’y avait en somme jamais rien de nouveau sous le soleil de France ; surtout lorsque l’on savait s’astreindre à consulter les vieux mémoires et les vieux livres.
- C’est là un enseignement que je ne cesse de tirer tous les jours et que je conseille comme une mesure hygiénique.
- Une heure de promenade le long des quais, tous les jours après déjeuner, et vous conserverez la santé — l’amour du beau Paris ;— et l’admiration d’un passé où l’on trouvait des choses bien admirables ; en considérant les problèmes sous leurs trois dimensions principales.
- Nous engageons donc vivement les membres de notre Association à se procurer la communication de M. Roszak, grâce à laquelle ils pourront comprendre toute la série des réactions empruntées, la plupart du temps, par les nouveaux inventeurs de nouvelles méthodes de catalyses connues.
- Conférence de M. Mailhe.
- Après M. Roszak, ce fut M; Àlailbe.
- Tout le monde connaît M. Mailhe depuis qu’il a trouvé le moyen de transformer nos huiles industrielles et alimentaires en produits analogues aux pétroles.
- Cette fois M. Mailhe a étendu le domaine de ses transmutations grâce à la connaissance de plus en plus parfaite des reactions chimiques amorcées ou déterminées par certaines substances dénommées catalyseurs.
- M. Mailhe, en poursuivant ses investigations, a -fait agir la chaleur sur les éthers sels de la série grasse, en présence d’oxydes métalliques différents, et il a su dégager du complexe de ces réactions, certaines suppositions et hypothèses plus ou moins vérifiées qu’on ne peut appeler des lois, mais qui éclairent cependant la situation. / / y
- Ces diverses considérations l’ont amené précisément à envi-
- p.102 - vue 102/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE 103
- sager, comme point de départ de la fabrication de véritables pétroles, d’une foule d’autres substances produites en France, sur notre sol, sur celui de nos colonies, renouvelables annuellement, encore chères ou bon marché.
- Parmi ces substances, il a signalé, à titre d’exemple de luxe évidemment, la cire d’abeilles et la chlorophyle.
- C’est ce qui a permis à certains journalistes facétieux de dire que M. Mailhe transformait les épinards en pétroles.
- Ii se dégage de tous ces travaux de laboratoire que nous savons maintenant fabriquer scientifiquement du pétrole en partant de matières vivantes,, végétales, animales, crées constamment grâce au soleil.
- C’est là un fait acquis.
- Mais le second enseignement c’est que le pétrole naturel, jaillissant pour rien du sol, fera pendant longtemps concurrence -aux pétroles artificiels. _ . •
- Du reste, M. Mailhe le sait bien, et c’est pourquoi il ne m-en voudra pas de- répéter ce soir les conclusions dégagées de ses très intéressants travaux et de ceux de mon ami Lumet, à savoir que :
- Il est préférable de brûler directement les matières premières servant à faire le pétrole plutôt que d’essayer de les transformer pour les brûler dans des moteurs à essences.
- Et cela est si vrai que les Allemands poursuivent le problème inverse, beaucoup plus opportun, de la transformation des huiles de pétrole en huiles alimentaires.
- Ces réflexions ne doivent pas nous faire perdre de vue qu’il est possible de laisser pousser ces matières premières dans nos colonies ou même de les retirer industriellement et à bon compte des mers 'qui bordent nos côtes, avant même d’aller organiser cette pêche rationnelle des poissons gras dans les mers lointaines.
- * \ K .. -
- * / * *
- Arrivé cet endroit, je suis heureux de répondre à M, Moureu, membre de l’Institut, interviewé hier par la Journée Industrielle sur la question des pétroles de synthèse.
- A M. Moureu je dirai que, malheureusement pour eux, les chercheurs ne manquent pas en France, mais que leurs grands
- p.103 - vue 103/979
-
-
-
- 104 LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- maîtres doivent bien se pénétrer que les jeunes gens de la génération actuelle n’ont plus le goût au sacrifice. Bien peu maintenant consentent à travailler pour un maître et sous sa direction, ils veulent vivre eux aussi leur vie et surtout gagner beaucoup d’argent, dans la science et dans le commerce.
- Et c’est là une nouvelle condition sociale bien redoutable pour l’avenir et pour le génie de notre France ; mais avec laquelle nos savants comme nos industriels doivent compter.
- Le temps est passé où les jeunes gens travaillaient beaucoup en vivant d’espérance en des gloires futures. Ils veulent désormais arriver vite. Où ? ils n’en savent rien ! 1
- En tous cas, bien peu sont résignés à cette souffrance antique préparant aux plus hautes destinées et d’où sont sortis nos plus grands savants. „
- Communications de MM. Auclair et Lumet.
- Nos Collègues Auclair et Lumet m’excuseront de les sacrifier au dieu des convenances, pour ne pas abuser *de la place réservée dans le bulletin de décembre à cette communication
- Comme toujours ils furent très précis, très savants, très clairs. Ils nous firent aimer une fois de plus la science expérimentale.
- Pour M. Auclair, un avenir brillant s’ouvre devant les moteurs à gazogènes transportables et je suis entièrement de son avis. Pourvu, ai-je dit, que les gazogènes soient-bien construits et alimentés avec du charbon de bois se trouvant partout, facilement et à bon compte. '
- Le problème technique est désormais résolu et les différents concours organisés à la fois par VA. C. F., par le C. C. C. M. et par la Direction des Inventions ont fourni à M. Auclair maintes occasions de baser sa certitude sur des faits chiffrés et acquis.
- Pour U. Lumet, le problème technique de l’utilisation des huiles végétales en remplacement des huiles minérales est également résolu, •
- Reste le problème économique, c’est-à-dire la production intensive et à bon compte de ces huiles organiques.
- Dans un autre ordre d’idées, les huiles végétales sont certainement plus régulières comme compositions élémentaires. On peut avec elles, régler plus facilement un moteur et atteindre très près les limites, soit de compression, soit de résistance de certaines pièces travaillant brutalement à des régimes dangereux, quand on a à faire à des carburants de natures variables.
- p.104 - vue 104/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE 105
- M. Lwnet me pardonnera d’ajouter que des conclusions identiques pourraient être tirées avec des huiles minérales de compositions régulières, si l’industrie du raffinage existait en France et si l’on y pouvait régler leur fabrication en partant d’huiles brutes quelconques, très bon marché.
- Mais il faudrait pour cela rendre cette industrie possible en révisant complètement notre tarif douanier, fait de lois, de décrets, d’arrêtés, de circulaires inventés au jour le jour et qui font hésiter les plus hardis des ex-raffineurs de pétroles.
- Il faut aussi que des hommes connaissant bien le Pétrole, en ayant vécu les débuts.difficiles, soient consultés par tous ceux qui détiennent actuellement, plus ou moins indûment, le sort d’une industrie qu’ils ignorent la plupart du temps et dont ils supputent légèrement les bénéfices dits scandaleux; sur la foi de légendes.
- La conférence de M. Barbet.
- Je n’ai malheureusement pas le droit de développer outre mesure le problème de l’utilisation des ressources immenses de nos colonies ou le soleil fabrique pour rien le bois, les huiles et les substances alcooligènes.
- Mais rappelez-vous les magnifiques exposés de notre ancien président, M. Barbet, sur ces-dites ressources métropolitaines et coloniales.
- Cette fois, M. Barbet a tenu à frapper une fois de plus sur la tête du clou de l’intensification en France de la culture des nombreuses races de betteraves, en appropriant au climat, à la terre et aux besoins réels des industries du sucre et de l’alcool.'
- Tout ce que dit M. Barbet est tellement marqué du bon sens, que c’est toujours avec un réel plaisir qu’on l’entend répéter ses thèses les plus'favorites tendant toujours vers la1 connaissance plus parfaite de l’intérêt général.
- Conférence de M. de Boistesselin.
- Dans sa communication très documentée à laquelle nous avons faits plusieurs fois allusion dans de précédents chapitres, M. de Boistesselin a donné des précisions sur les gaspillages de bois français. . ' )
- C’est à 2 millions de tonnes de bois capables de donner 500 000 t de charbons de bois qu’il a estimé les pertes effrayantes subies par notre patrimoine.
- p.105 - vue 105/979
-
-
-
- 106 1 LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- Il a conclu que nos forêts, tout en assurant la fabrication des 700 000 t de charbons de bois dont nous avons besoin, seraient en état d’en produire encore 800 000 t.
- Mais ce spécialiste n’oublie pas qu’il faut mieux avoir deux cordes à; son arc. Et c’est pourquoi il demande qu’on poursuive sans se laisser décourager, la mise au point de la fabrication des alcools de cellulose.
- Nous sommes de son avis et c’est l’avis du Ministère de l’Agriculture et de ses services techniques.
- Conférence de M. Appell.
- Pour M. Appell de l’Office de Chauffe rationnelle il faut surtout faire des économies en carbonisant mieux et en brûlant mieux ce qui existe.
- C’est un point de vue très intéressant parce qu’il appelle des solutions immédiates.
- L’effort dans ce cas ne doit pas être seulement un effort industriel, mais un effort d’éducation.
- L’industriel ne doit pas faire des économies pour gagner plus d’argent, mais parce qu’il est décidément stupide de mal brûler les combustibles.
- Et M. Appell de nous exposer les efforts ont été faits dans ce sens grâce à des Offices nés d’initiatives semi-officielles, comme Y Office de Chauffe rationnelle créé par M. Frion vers la fin de la guerre et dirigé actuellement par l’éminent professeur Mahler x en collaboration avec M. Appell.
- Conférence de M. Lemonnier.
- Tous ces efforts, vers l’utilisation de moyens et de matériaux dont nous disposons, ont été résumés dans une allocution vibrante de lyrisme et pleine de poésie, par M. Lemonnier l’organisateur de cette manifestation avec M. Sainte-Marie.
- Allocution aimable qui n’a pas dispensé ce spécialiste d’une foule de précisions techniques, indispensables au soutien de sa thèse.
- Avec lui, nous' avons revécu un instant les belles années d’une jeunesse où nous nous éclairions à l’huile de Colza dont la. culture pourrait maintenant être reprise pour les mêmes raisons qu’on invoque!en ce moment en faveur de la betterave.
- p.106 - vue 106/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- 107
- Conférence de M. Artus,
- M. Artus, Ingénieur agricole, a brossé à grands traits les problèmes posés actuellement par la substitution à l’énergie humaine ou animale de l’énergie mécanique.
- Il a montré que cette situation n’était pas aussi simple qu’on avait coutume de l’imaginer.
- Il a notamment, insisté sur le problème délicat de la main-d’œuvre agricole et des mécaniciens conducteurs de machines agricoles.
- Et en effet, deux solutions s’imposent :
- Ou bien l’emploi de moteurs simples, robustes coûtant fort cher, consommant beaucoup, mais pouvant être conduits par d’anciens charretiers ;
- Où bien des moteurs soignés, légers à faibles consommations, mais nécessitant des mécaniciens pour leur mise en marche, leur entretien, leur exploitation.
- A laquelle des deux solutions, doit-on s’arrêter, s’est demandé notre collègue M. Gougis. 1
- Conférence de M. Gramme.
- Dans un domaine différent, M. Gramme nous a entretenus des fameux combustibles colloïdaux autour desquels on a fait grand bruit pendant la guerre.
- On sait depuis fort longtemps que les corps solides réduits à l’état d’extrême finesse, restent plus longtemps en suspension dans un liquide où ils sont insolubles que les mêmes corps grossièrement pulvérisés.
- Mais c’est depuis ces dernières années qu’on a chiffré ce phénomène banal, grâce à la chimie colloïdale.
- On est même arrivé au moyen de corps dits stabilisateurs à retarder ces dépôts.
- En définitive on sait maintenant comment il faut faire pour obtenir des mélanges homogènes de liquides et de solides suffisamment pulvérisés dont l’ensemble reste doué des propriétés ordinaires des liquides.
- Par ce moyen détourné il est donc possible de faire bénéficier certaines substances solides des propriétés des liquides.
- Nôtre Collègue, M. Audouin, quia étudié officiellement cette
- p.107 - vue 107/979
-
-
-
- 108 LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- question aux États-Unis pendant la guerre, a publié sur ces mélanges combustibles d’intéressants articles (voir Y Usine nos 21 et 47 de 1920 et n° 18 de 1921).
- Il a montré qu’on pouvait utiliser ces derniers dans les moteurs à huiles lourdes. •
- M. Gramme nous amis au courant des derniers résultats pratiques auxquels il était arrivé. Grâce à certains stabilisateurs comme la résine, la gélatine ; il a pu fabriquer des mélanges d’huiles et de déchets ou de rebuts, de véritables combustibles liquides stables.
- A Bue, il exposait des mélanges datant de six ans et n’ayant donné lieu à aucuns dépôts depuis cette date.
- Conférence de M. Kling.
- Enfin, dans le domaine plus nouveau de la catalyse proprement dite, nous avons entendu M. Kling nous exposer à nouveau ce qu’il savait de pratique du procédé Bergius, c’est-à-dire peu de chose à son avis.
- Pour lui, il est bien certain que Bergius est arrivé- à hydro-géner des huiles aux pressions élevées de ISO à 200 atm, qui ne sont pas encore des hyperpressions, et à des températures voisines de 400/450 degrés, c’est-à-dire voisines de celles où les métaux, tels que le fer, commencent à perdre rapidement leur résistance propre.
- Mais M. Kling est moins sûr des résultats obtenus en partant des combustibles solides comme la houille. Il ne peut dire si ces réactions font intervenir des catalyseurs tels que l’oxyde de fer, qu’on soupçonne être ajouté aux charges de houille, soi-disant pour parer à la présence du soufre (1).
- Par contre, le conférencier a surtout été impressionné par ce qu’un de mes capitaines, grand chimiste pour ses collègues et grand capitaine pour les chimistes, appelait un mouvement de tables d’expériences, lors des inspections générales auxquelles participait son laboratoire de Saint-Thomas d’Aquin.
- L’usine de Manheim possède, en effet, la particularité d’être si dangereuse pour les visiteurs, qu’on leur montre seulement la cabine'de commandement, où fourmille un luxe de robinets,
- (1) J’ai, à diverses occasions, réclamé des essais de carbonisation des houilles et lignite en présence d’oxydes réputés comme des catalyseurs et suffisamment bon marché pour participer à des réactions industrielles. .
- p.108 - vue 108/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE 109
- manomètres, thermomètres, watmètres, ampèremètres, voltmètres et toutes sortes d’appareils très impressionnants commandant parait-il l’usine, où l’on ne peut pénétrer sous peine de s’exposer à des dangers de mort.
- Par mesure de prudence extrême, cette usine présente encore la particularité d’être arrêtée, comme par hasard, les jours de visites.
- Quoi qu’il en soit, je m’inquiète surtout de l’engouement qui s’est créé autour d’un procédé, auquel viennent de s’intéresser discrètement de grandes Sociétés françaisés comme Schneider, sous la pression, vraisemblablement, de renseignements puisés aux meilleures sources.
- Gomme j’ai déjà exprimé mon sentiment à cet égard dès 1920 et plus récemment à la Société de Chimie Industrielle, je n’en dirai pas plus aujourd’hui sur la faculté de dissimulation des Boches, qui peuvent avoir un intérêt à conserver pour eux seuls un procédé susceptible de leur assurer une supériorité incontestable en temps de guerre (1). -
- Conférence de M. Goûtai.
- Gomme je reviendrai sur ce procédé à propos de la catalyse', on me permettra de rester sur une impression de doute, du même ordre que celle que je ressens pour les procédés Audry-Bourgeois, qui furent Cependant décrits avec autorité par mon ami, le professeur Goûtai, et qui partent cette fois, comme le proposent maints auteurs (procédé Prudhomme, procédé Fischer), du mélange d’oxyde de carbone et d’hydrogène ou de gaz à l’eau provenant de la gazéification des lignites.
- Dans ledit procédé patroné par M. Goûtai, grâce à la mystérieuse catalyse, le gaz à l’eau est d’abord transformé à la pression ordinaire en methane, avec un rendement de 90 0/0 à 230°C, d’après la réaction
- GO + 3H2 = GH4 + H20.
- Ce méthane est alors envoyé au four électrique, où, sous -l’influence d’une température de 2 000 degrés et d’un refroidis-
- (1) Depuis cette communication, des essais excessivement sérieux ont été entrepris en Angleterre, par M. Dunstari. Cet éminent chimiste a procédé/en effet, à une série d’essais sur les huiles lourdes, en substituant l’azote et la vapeur d’eau à l’hydrogène, et, dans ces mêmes conditions opératoires, il aurait obtenu, à peu de chose près, les mêmes résultats.
- p.109 - vue 109/979
-
-
-
- 110
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- semeat brutal, il se transforme en acétylène et hydrogène, avec un rendement de 90 0/0.
- Cet acétylène est alors envoyé dans des appareils catalyseurs avec un supplément d’hydrogène et il se transforme, entre 150* à 300 degrés, en hydrocarbures liquides, qui ne sont pas encore du pétrole, mais qui peuvent le devenir, grâce à une opération supplémentaire.
- Toutès ces réactions, dont l’ensemble constitue le procédé Audry-Bourgeois, sont connues depuis fort longtemps ; elles sont extrêmement simples. Elles ont été vérifiées au laboratoire. Reste à démontrer qu’elles sont industrielles, et c’est ce qui n’a pas encore été prouvé.
- L’avenir confondra peut-être les incrédules ; en tout cas, bon nombre de gens ont déjà été convaincus et nous souhaitons qu’ils ne regrettent pas de s’être fiés à ce qui ne peuvent être, quant à présent, que des apparences.
- Une étude de M. Petroff.
- Pour terminer cette longue énumération de résumés très succincts, signalons dans l’ordre pratique les résultats semi-industriels obtenus par M* Petroff avec les lignites d’une concession de Yagnas.
- La distillation de ces lignites dans la cornue Salemi a donné de fort beaux produits avec de très jolis rendements dont noua avons personnellement vérifié quelques-uns.
- Ces produits étaient exposés à Bue et ont fait l’objet de publications récentes de M. Petroff auxquelles nos collègues pourront se reporter.
- Il est à souhaiter que nos ingénieurs des mines ne se tiennent pas pour satisfaits de leurs connaissances plus ou moins impars faites du sous-sol français.
- Gomme je le disais récemment, la découverte des gisements-de fer de Lorraine et de Normandie, encore très rapprochée de nous, s’est faite à un moment où nous possédions pourtant d’excellents ingénieurs des mines, persuadés qu’ils connaissaient bien leur carte géologique ; et cela n’a pourtant pas empêché que cette carte soigneusement établie pour l’époque était incomplète.
- De nos jours, il ne peut faire de doute pour personne qué cette carte est encore imparfaite, lorsque l’on découvre tout-à-
- p.110 - vue 110/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE Mf
- coup des gisements de pétrole jaillissant dans des régions où il était bien entendu officiellement qu’il n’y en avait pas, parce qu’il devait en être ainsi aux dires des géologues.
- III. — DE LA THÉORIE A LA RÉALISATION
- DES CARBURANTS DE SYNTHÈSE
- Avant d’aborder le problème passionnant de la Catalyse proprement dite, on me permettra de résumer les quelques passages principaux de ma communication à ce Congrès des Carburants Nationaux dont je viens de tracer à grands traits les parties les_ plus essentielles.
- Cette communication ne comporte pas moins d’une cinquantaine dé chapitres, elle sera publiée in-extenso et ceux qui apprécient mes suggestions pourront s’y reporter à loisir.
- C’est seulement pour faire comprendre la suite que je me permets de la résumer.
- Cette conférence est intitulée : De la théorie à la réalisation des carburants de synthèse.
- La première partie cherche d’abord à définir ce que l’on doit entendre exactement par Carburant, afin de préciser la nature exacte de ces corps dont on envisage la synthèse.
- Définition des Carburants.
- Un carburant, ai-je dit, est quelque chose qui carbure; niais qui carbure l’air que nous possédons autour de nous en grande quantité et que nous pouvons puiser pour rien, grâce à Dieu, sans avoir de comptes à rendre à personne, pas même au gabelou et au percepteur du canton.
- Partant de cette définition, les carburants doivent être des matières susceptibles de se combiner' à l’oxygène de l’air (en attendant qu’ils réagissent sur l’azote) pour fournir en fin de combinaison des volumes gazeux dilatés par la chaleur dégagée, ou à plus forte pression (si l’opération s’est produite en vasé clos). J’ai montré que le nombre de ces matières était infiniment grand, et, à ce moment, j’ai envisagé la possibilité de voir adopter comme carburants des corps avides d’oxygène comme le phos-
- p.111 - vue 111/979
-
-
-
- 112 LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- phore, le soufre, les métaux en général, et tous ceux dont la chaleur de combinaison servirait à faire dilater l’azote résiduel.
- J’ai donc été très loin.
- Mais, à un moment, j’ai été arrêté par des difficultés :
- 1° Par la nécessité pour le carburant de se bien mélanger à l’air comburant, nécessité qui exclue pratiquement, quant à présent, les liquides peu volatils ou les solides ;
- 2° Par Faction corrosive des produits de la combustion, comme le sulfure de carbone par exemple, produisant de l’acide sulfureux sec n’attaquant pas les métaux à cet état, mais devenant extrêmement dangereux a froid et en présence de traces d’eau.
- Et pourtant j’ai rappelé que le premier carburant avait été solide et avait été la poudre à canon avec Huygens, puis la poussière de lycopode avec Claude Niepce, et enfin le charbon, le goudron avec ces derniers inventeurs en 1806.
- Claude Niepce, et notre collègue M. Clerget l’a précisé depuis (1), fit pour la première fois fonctionner devant le grand Carnot un moteur à poussière de lycopode (2) qui actionna son bateau sur la Saône pendant huit jours.
- Malheureusement, cette découverte succomba alôrs sous Tin dif-érence des savants et des industriels subjugués par les applications de la vapeur et insensibles aux prévisions réelles du grand Carnot sur l’avenir des moteurs à combustion.
- Cette indifférence de contemporains conduisit les frères Niepce à la pire misère, et fit dire à notre collègue, M. Rateau, présidant la séance où fut faite ladite Conférence de M. Clerget, que ces inventeurs avaient eu la malchance d’arriver cinquante ans trop tôt.
- Revenant au sujet, et prédisant à mon tour qu’on reviendrait forcément un jour à la poussière de charbon de bois ou de houille, j’ai dit que les carburants les plus commodes étaient décidément les dérivés de l’hydrogène contenu dans l’eau, et du carbone répandu un peu partout dans les trois règnes: animal, végétal, minéral. ‘
- Et, au risque d’attirer sur moi les foudres des grandes Sociétés houillères, j’ai invité les savants à considérer les carbonates de chaux comme des sources de carbone.
- (1) Conférence de M. Clerget à la Société française de Navigation Aérienne, 17 décembre 1924.
- (2) Le journalZe Pétrole, n° 15,du les janvier 1925. .
- p.112 - vue 112/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE 113
- Enattendant, j’ai classé les carburants
- En carburants produits : animaux, végétaux ; .
- En carburants extraits: pétrole;
- En carburants fabriqués : alcools, benzols, huiles de houille de schistes. V
- Vous ne m’auriez pas évidemment reconnu si je n’avais pas à nouveau combattu ceux qui prétendent à la légère que les gisements de pétrole sont épuisés, dans le but, quelque fois inavoué,, de nous faire croire q-u’ils connaissent désormais la composition exacte de la structure de cette énorme croûte terrestre.
- Cette opinion, car cela ne peut être qu’une opinion, a favorisé à mon sens, certains intérêts puissants désirant restreindre la production pour conserver les prix élevés et éviter ces pertes qu’éprouvent généralement les Sociétés pétrolières à chaquè crise de surproduction.
- Mais où j’ai été le plus, sensible à ces affirmations, presque prétentieuses, des géologues officiels, c’est quand celles-ci ont été émises par les nôtres à propos de la pauvreté,: obligatoire^ ment officielle, de notre sous-sol français en gisements pétrolifères. 1 . ' f
- -Affirmation contre laquelle je combats depuis 1917 (1).
- Le Pétrole de Gabian.
- Les événements m’ont cette fois donné raison, puisque quelques jours après ma conférence le pétrole jaillissait à Gabian qui, si je ne m’abuse, se trouve en France.
- Cette découverte officielle dans une région où il est effectivement connu depuis le xvne siècle serait due, parait-il, à certaines initiatives académiques faisant partie du Comité Scientifique du Pétrole.
- . Quoi qu’il en soit, elle a surpris l’Administration puisque lors du jaillissement, l’Etat a du régulariser sa situation en demandant, deux heures après, un permis de recherche sur un.terri-toire très étendu, nalurellement.
- J’aurais bien voulu, le soir de ma conférence, apporter des précisions sur ce nouveau pétrole excessivement bizarre, sans essence ou produits légers, très paraffineux..,, mais il se trouva que, par suite d’une lenteur administrative, je fus obligé de
- (1) Rapport sur les ressources nationales en carburants au Ministère du Commerce juillet 1917, tome II.
- p.113 - vue 113/979
-
-
-
- 114 LES ENSEIGNEMENTS Dü DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- m’en tenir aux seuls documents venus, d’une part, de Y Institut du Pétrole de Strasbourg et, d’autre part, du laboratoire de M. PetrofJ.
- Et c’est sur la teneur de ceux-ci que j’exprimais le regret de ii’avoir pas été plus utilement consulté par l’Administration des Mines et des Pétroles, quelques mois après une communication au Congrès de Chimie industrielle de Bordeaux, où je réclamais une étroite collaboration des géologues, des chimistes et des ingénieurs en matière de prospections de pétrole.
- Mes Collègues trouveront résumée dans* le Procès verbal de la séance du 28 novembre 1924 la discussion qui s’éleva à ce sujet entre M.. Guillaume, directeur des Mines, et moi-même. Je n’y reviendrai donc pas.
- ' Mais le texte de cette communication ayant été rédigé depuis le 28 novembre, on trouvera bon d’y introduire certains renseignements ultérieurs en raison même de l’intérêt que cette question présente pour tout le monde.
- En premier lieu, voici les indications sur la situation du gisement à. la date du 26 janvier 192$ :
- « Le premier forage a commencé à rendre le 6 novembre » et donnait une moyenne de 24 m3 par jour il s’est arrêté » complètement le 20 novembre, après avoir fourni à la date du » 20 décembre 2.150 hl de pétrole. ' ,
- » En-décembre, une pompe fut installée au fond du puits; elle » a donné, entre le 30 décembre et le 17 janvier, 90 t d’huile, » soit une production moyenne de 5 t, encore fort intéressante.
- » Un deuxième puits officiel a été commencé vers le milieu » de décembre. Le 2 janvier il avait atteint 42 m sans rien )> donner. Il était à 70 m quand le 25 janvier il rencontra une » couche d’eau. Un troisième forage officiel est projeté. »
- , Aux enVirons de Neffies, Magalas, Pouzolle, des derricks s’installent, grâce à la présence de toute une série de Sociétés dont l’une, près de Magalas, a déjà été à 160 m sans résultat.
- Gomment ces sondages sont-ils conduits? Sont-ils surveillés par l’État en vue d’éviter le noyage dü gisement? Prend-on journellement des échantillons de terrains des couches traversées? Ces échantillons sont-ils régulièrement analysés ? Enfin la qualité du, pétrole de la sonde'productive, est-elle très soigneusement contrôlée. Ge sont autant de questions auxquelles il m’est impossible de répondre à cette daté (30 janvier 1925), après mes objurgations à la Société des .Ingénieurs, Civils du 28 novembre 1924.
- p.114 - vue 114/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS Dü DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- 115
- Analyses du Pétrole de Gabian.
- Par contre, il m’a été permis d’obtenir lès renseignements suivants que je suis heureux de communiquer :
- Pétrole de Gabian.
- Échantillons prélevés par la Direction des pétroles. Analyse de M. Gault.
- De l’Institut des Pétroles de Strasbourg.
- Distillation dans le vide et avec l'aide de vapeur surchauffée. .
- 0/0 en poids. 0/0 en volume. Densités à +15» C. Viscosité Engler.
- Pétroles .... . 26,3 26,9 0,828 = 91
- Gazoil 9,5 9,6 0,836 ( V20=l,65 î V2 = 120-
- Distillât léger. . . 30,9 30,9 0,844 (7*0=2,85 ! 7,5= 155
- Distillât moyen . . 14,4 14,3 0,853 (M Il il s a
- Distillât lourd. . . 14,1 13,7 0,874 • j 7» =4,90 î V31 = 225
- Brai d’asphalte . . 3,1 2,3 i,£io , V100= 14,8
- Pertes 1,7 2,3
- 100,0 100,0
- Pechelbronn, 16 octobre 1924.
- Analyse de M. Petroff.
- Indice de réfraction. . . . . . . . . . . 1 1,47
- Densité à + 15° .* . . . . . . . . ... . 0,846
- Inflammabilité (creuset ouvert). ........ 130° G
- Point de combustion. ... . . ................. 153° G
- Viscosité Engler à 20° /.............. = 2,968
- — — à 50°. .... . . . . = ' 1,718
- Boint de congélation . . . . . . . . . .... + 17°
- “Eau . . . ............ . . ...... . . . néant
- Matières en suspension . ... . ..... ....
- Asphaltène. . . . . . ............ . . . . . — , ^
- Soufre. . . . . .* . . . . . . . . . . ... 0,302
- Azote . . ............ . . . . . ... . . A 0,024
- Pouvoir calorifique à la bombe Eery . . ... . 10 833: cal
- p.115 - vue 115/979
-
-
-
- 116 LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- Fractionnement en volume au ballon Engler (français). (0/0 distillés.)
- Départ 242°
- Distille de 242° à 250°.
- — 250° à 275°.
- — 275° à 300°.
- — 300° à 350°.
- — 350° à 410°.
- Résidu. . . Gaz pertes .
- ÜJ
- 1
- 2; 3.
- 2 décembre 1924.
- Ces deux analyses ont été faites avec deux esprits différents.
- La première, celle de Pechelbronn, a eu comme souci de démontrer que cette huile est bonne à brûler et que les huiles de graissage qu’elle donnerait seraient de qualités inférieures.
- La deuxième est faite avec un esprit plus général et plus indépendant.
- Toutes deux font ressortir, en tous cas, une singulière similitude de qualité montrant que le premier pétrole extrait avant le jaillissement de novembre (faite le 16 octobre 1924) est de composition sensiblement égale à celui du pétrole prélevé en novembre par l’Administration et dans des conditions restant à déterminer.
- Autre point à signaler. Il est inexact de dire que cette huile ne contient pas de parties lampantes.
- v Cette huile contient, au contraire, des parties lampantes lourdes dans une proportion d’au-moins 50 0/0 et pouvant fort bien être utilisées comme telles en les mélangeant à des huiles lampantes plus légères. • ' *
- Enfin, l’huile est suffisamment riche en paraffine pour qu’on puisse envisager son extraction si le gisement répond aux espérances.
- Le Pétrole de Gabian au point de vue administratif.
- A ma conférence j’avais dit : « Espérons que les premières révélations chimiques administratives sur le pétrole de Gabian ne seront pas obtenues au moyen de distillations dans cette marmite administrative risée des chimistes étrangers et que
- ?(lj Paraffine dosée par la méthode alcool-éther.
- p.116 - vue 116/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE 117
- notre Administration s’entête à imposer comme instrument de contrôle officiel. »
- J’avais quelque raison de présenter cette remarque, d’abord parce que depuis deux mois nous avons été renseignés surtout sur la qualité des gens pressés autour de cette nouveauté minière, mais non sur la qualité du produit extrait.
- J’ai voulu me rendre compte cependant de la position du pétrole brut français de Gabian par rapporta la douane française, et opérant dans ladite marmite des douanes, toutes conditions rèquises ; voici les résultats que j’ai obtenus :
- Essai à l’appareil des douanes françaises :
- Quant, distillant, avant 275° avant 300° avant 325° avant 350°
- En poids. . . . 0,5 0/0 5,0 0/0 16,7 0/0 33,0 0/0
- En volume ... 0,6 0/0 5,0 0/0 17,2 0/0 34,0 0/0
- Que signifient ces résultats ?
- Ils signifient que cette huile ne peut être classée administrativement ni comme essence, ni comme pétrole lampant, ni comme huile lourde, ni comme fuel oil, ni comme road oil, ni comme brai liquidé.
- Tout juste pourrait-elle être assimilée à une huile brute américaine (type des douanes de France) ou à un distillât russe ! mais pas à un distillât roumain.
- Et voilà pourquoi les stocks d’huiles s’accumulent près de Gabian — à la raffinerie de Frontignan — sans que l’Administration puisse prendre une décision, dans l’incapacité où elle est de caser ce pétrole dans ses textes et de lui appliquer les taxes et droits qu’elle se propose de faire supporter à l’acheteur éventuel. Ceci dans la crainte de se tromper et de créer un précédent fâcheux.
- J’aurais donc raison de dire, dans un moment, que la principale cause de l’abandon du raffinage par les raffineurs était due à l’Administration et à ses textes illisibles et néfastes.
- Pour en terminer avec cette première partie de ma conférence, j’ajouterai que je n’ai pas manqué d’insister sur les ressources inépuisables que la France pourrait tirer de la mer bordant ses côtes et d’une infinité de sources de carburants, en
- p.117 - vue 117/979
-
-
-
- 118
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- apparence méprisables lorsquelles sont prises individuellement, mais fort intéressantes quand elles sont considérées dans leur ensemble.
- Dans cette orientation, j’ai montré l’Allemagne agissante et réduisant de plus en plus ses importations d’huiles de pétrole, en les remplaçant par une foule de succédanés ou en réagissant mécaniquement et économiquement contre toutes causes de gaspillage.
- La carbonisation méthodique et rationnelle.
- Dans la seconde partie de cette conférence, j’ai fait alors l’inventaire de toutes les matières premières dont nous disposions en France pour carburer l’air aspiré par nos moteurs à combustion, substances nombreuses, si l’on a confiance dans la science raisonnée, capable de conduire aux solutions les plus imprévues et les plus opportunes.
- Et j’ai cité cette réaction, que certains pays pauvres en soufre utilisent industriellement et qui permet, en partant du sulfate de chaux abondant et du gaz méthane, de faire de l’hydrogène sulfuré qu^une combustion raisonnée transforme en eau et soufre.
- Puis j’ai alors insisté sur toute une série de réactions de ce genre, qui s’accomplissent vraisemblablement dans la nature, où le soufre avoisine les gisements pétrolifères très peu volatils : Mexique, Californie, situés non loin de gisements de sulfate de chaux et d’eaux minérales gazeuses.
- Pourquoi cette réaction n’expliquerait-elle pas la disparition, sans bitumnisation ni oxydation, des pétroles de Gabian ? Et pourquoi lesdits pétroles, dont l’écoulement est si influencé par la température extérieure, ne proviendraient-ils pas de gisements dont les évacuations emprunteraient des couches perméables passant tout près de la surface "du sol, pour replonger ensuite et passer par l’extrémité du premier forage de Gabian, situé à 100 m au-dessous du sol, c’est-à-dire à une profondeur où les variations de température sont liées à des facteurs absolument indépendants et à l’abri des fluctuations de la température extérieure. ,
- Enfin, j’ai associé aux matières premières concrètes, les matières premières intellectuelles dont on ne sait pas tirer parti et dont l’abondance en France est limitée par une méconnais-
- p.118 - vue 118/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- 119
- sauce — pour ne pas dire un mépris — > du rôle des savants désintéressés dans la production nationale. Et c’est pourquoi j’ai loué l’initiative prise .par le Comité Central de Culture Méca-' nique de débuter dans une voie où d’autres organismes officiels auraient pu pénétrer depuis des années.
- L’hydrogène est un combustible de luxe.
- J’ai glissé sur cette très grave question de l’hydrogène à bon marché, qui a fait l’objet, ici même, de tant de communications d’auteurs et d’ingénieurs qualifiés, mais autour de laquelle il continue à planer une atmosphère d’incertitudes, dues au manque de discernement ou de connaissances économiques de ceux qui veulent utiliser ce gaz léger, coûteux, pour des applications ne pouvant pas se pa^er le luxe d’ennoblir leurs combustibles avec un gaz à 4 000 fr la tonne.
- Les antidétonnants.
- Avant d’aborder la critique de la carbonisation, j’ai désiré amorcer cette opportune question des antidétonnants, substances jusqu’ici assez mal connues et possédant la propriété de gêner la propagation de l’inflammation dans un volume gazeux auto-combustible, c’est-à-dire contenant à la fois le combustible et le comburant.
- C’est une erreur commise très souvent avant ces dernières années que de confondre la détonnation avec le phénomène de l’auto-allumage qui se produit lorsque l’on comprime brusquement un mélange gazeux combustible (briquet à air). Sous l’influence de cette compression, le gaz s’échauffe au point de s’enflammer sans le secours d’une flamme étrangère. Mais, dans ces conditions, la vitesse de l’inflammation à travers toute la masse reste subordonnée à des lois étudiées par une foule d’ingénieurs et de savants modernes, notamment par M. Le Chateliér. (1) ‘
- Pendant très longtemps, cette vitesse de propagation de la flamme à travers un mélange tonnant a été considérée comme fonction de la température initiale et de la compression du mélange. Mais on a reconnu depuis qu’elle était également fonction de la nature chimique, du carburant. L’alcool, par exemple, détonne
- (1) Congrès du Chauffage industriel, 1923.
- p.119 - vue 119/979
-
-
-
- 420 LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- moins facilement que le benzol elle benzol détonne moins facilement que l’essence de pétrole.
- Tandis que certains corps volatils peuvent, à très faibles doses, retarder l’instant où la vitesse d’inflammation devient telle que pratiquement il y a combustion instantanée de la masse entière, •c’est-à-dire explosion.
- L’influence de la nature chimique des combustibles a été étudiée depuis peu par Ricardo en Angleterre, Migdley en Amérique, Dumanois en France. Elle a fait l’objet d’un rapport primé de M. Brutzskus à la Société Nationale d'Encouragement à VIndustrie.
- J’ai moi-même rappelé ici à diverses reprises des expériences d’avant-guerre faites sur des pétroles lampants spécialement préparés et ayant des fractionnements physiques identiques, c’est-à-dire distillant dans les mêmes conditions entre des limites de températures absolument égales.
- Et j’ai montré, dès 1913, sur des moteurs Aster 4 cylindres d’une puissance effective de 35/40 ch que ces pétroles se comportaient différemment, en fournissant des résultats d’autant plus satisfaisants qu’ils s’éloignaient des carbures pa,rafféniques qui, nous le savons, se décomposent très facilement en gaz à de basses températures (craking).
- Il y a quelques mois, le résumé de travaux anglais importants exécutés dans cette voie a été fait et publié dans le Report ofthe Empire Motor Fuel Combustible.
- Parmi les corps antidétonnants cités dans cet ouvrage, nous trouvons les suivants reproduits avec les chiffres (colonne de gauche) indiquant les proportions pour cent à ajouter à une essence déterminée pour la rendre anti-détonnante, sous un même régime de compression :
- Liste de substances antidétonnantes avec leurs puissances respectives :
- Benzine . . .... 25,0 0/0
- Iodure d’Éthyle. ...... .... 1,6 -
- Xylidine . - . . . . 2.0 —
- Étain tetraéthyle .... 1,2 —
- Diéthyl sélénium ...... .... 0,4 —
- Diéthvltellure .... 0,1 -
- > Plomb tetraéthyle...... .... 0,04 —
- Ces chiffres font tout de suite ressortir la puissance des corps désignés sous le nom de composés organo métalliques. Et je m’imagine qu’il y aurait intérêt, d’après ma théorie, à vérifier si ces
- p.120 - vue 120/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE 121
- corps, en brûlant, ne fournissent pas des oxydes doués de la propriété d’éviter le cracking et, par conséquent, d’être d’excellents catalyseurs !
- Quoi qu’il en soit, on ne s’étonnera pas d’apprendre que des espoirs sont actuellement fondés sur la généralisation des emplois de telles substances réalisant des économies de 30 à 40 0/0 sur les consommations d’essences, et correspondant précisément à une véritable augmentation des ressources disponibles.
- De telles conséquences heureuses pour le consommateur provoqueraient pourtant des ruinesv dans la production, et c’est pourquoi nous assistons en ce moment au heurt des deux courants d’opinions contraires.
- Au Congrès des Carburants Nationaux j’ai signalé l’initiative prise par les pouvoirs publics aux États-Unis de provoquer un concours en vue d’aboutir à la création de qualités d’essences répondant aux meilleures conditions techniques et économiques. Et j’ai manifesté la craintec de voir les grands trusts s’opposer sournoisement à cet aboutissement.
- Ces craintes se sont réalisées, puisqu’on a immédiatement publié dans la presse américaine des cas d’empoisonnement par le plomb tétraéthyl.
- Après enquête, on a reconnu pourtant qu’il s’agissait de simples accidents de laboratoire, survenus, comme par hasard, dans les laboratoires de la Standard Oil.
- Et ces accidents ont conduit à démontrer que le-plomb tétraéthyl, découvert en 1854, absorbé en doses importantes, donnait lieu à dés congestions partielles du cerveau peu différentes de celles qu’occasionne le délirium tremens.
- Or, ceci ne peut être une objection à l’emploi de ces corps, puisque les gaz d’échappement des moteurs à essences sont quelquefois très toxiques, comme l’a démontré récemment M. Kohn-Abrest (Comptes rendus'de l’i^adémie des Sciences du 15 décembre).
- : .Du reste, j’ai dit au début que le ^phénomène de la détonna-tion* pouvait être contrôlé autrement que par l’addition de substances actives,, mais encore par la sélection appropriée de certains fractionnements dans la gamme variée des hydrocarbures formant les huiles naturelles. -
- Certaines maisons anglaises sont entrées dans cette voie et ont déjà établi des types que la pratique courante consacre de jours
- p.121 - vue 121/979
-
-
-
- 122 LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- en jours, et sur les avantages économiques desquelles il convient de s’attarder quelques minutes.
- Les antidétonnants en aviation.
- Car, en dehors des conséquences que peuvent avoir sur les prix de vente des carburants la généralisation de l’emploi de ces corps antidétonnants, il en est d’autres à signaler.
- Ce sont celles qui touchent à l’aviation.
- Si l’on peut utiliser sur les avions des essences antidétonnantes et consommer moitié moins, on aura la possibilité, ou bien d’augmenter d’autant la capacité de transport, ou mieux encore d’étendre de SO 0/0 le rayon d’action sané approvisionnement supplémentaire.
- Ce sont là des conséquences remarquables quand il s’agit de moteurs demandant un réglage soigné avant chaque départ, et tenant compte de la qualité des essences chargées dont ils font d’énormes consommations.
- Ainsi se pose cette question des antidétonnants qui devrait faire l’objet de l’attention du Comité Scientifique du Pétrole, comme d’ailleurs beaucoup d’autres questions paraissant échapper à la surveillance qu’il est en droit et qu’il aurait le devoir d’exercer.
- L’économie est une vertu ! mais seulement pour le consommateur. Et s’il est possible aux États-Unis et à la Standard Oil de contrecarrer les progrès que feraient réaliser les antidétonnants, pourquoi en serait-il ainsi en France ?
- S’il est possible de fabriquer des essences antidétonnantes en raffinant bien les huiles brutes de pétrole, j’en appelle aux puissances politiques, ou scientifiques, ou financières, capables de nous doter d’une industrie du raffinage fabriquant des essences économiques, tout en laissant comme résidus de fabrication des brais et des asphaltes susceptibles de réduire à leur tour la misère de nos routes.
- Théories nouvelles sur la carbonisation.
- Il me faut médire maintenant de la carbonisation, tout au moins de celle qu’on opère actuellement en chauffant plus ou moins longtemps, à de plus ou moins hautes températures, des matières telles que le bois, les iignites, les schistes, les houilles,1 en plaçant Ces substances telles quelles dans des cornues plus ou moins longues, plus ou moins plates, plus ou moins épaisses, plus ou moins verticales ou horizontales. -
- p.122 - vue 122/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE 123
- Car c’est bien là à quoi se bornent les différences sur lesquelles on joue pendant la .carbonisation.
- En se reportant au texte intégral de ma conférence au Congrès des Carburants nationaux (De la théorie à la réalisation des carburants de synthèse), le lecteur retrouvera au chapitre XI de la dernière partie mes vues sur ce que devrait être la carbonisation scientique ; mais je ne puis m’empêcher de déplorer encore ici que depuis Lebon, à de rares exceptions, on se soit préoccupé, en matière de carbonisation, que du contenant et de ce qui se passe autour: chaleur, refroidissement, etc., mais non du contenu.
- Je veux déplorer qu’on ait accepté si longtemps la houille donnait un mauvais coke ou un mauvais gaz, sans chercher à y remédier par l’addition d’un véritable réactif, comme cela se passe en chimie industrielle.
- Notons, cependant, une exception : c’est celle de notre Collègue, M. Charpy, Membre de l’Institut, quand il a songé à faire des mélanges de houille en vue d’obtenir un coke résistant. Méthode employée quelquefois par les usines à gaz pour contrôler et régulariser la qualité de leurs gaz.
- Car, en somme, pourquoi ne pourrait-on pas agir sur les réactions de carbonisation, entre les matières organiques et les matières minérales qu’elles contiennent ?
- J’ai signalé plus haut l’action des gaz méthane sur le sulfate de chaux, et suggéré l’idée d’enlever chimiquement et mécaniquement ce dernier des lignites qui en contiennent et qui donnent ainsi des gaz sulfureux.
- Pourquoi n’ajouterait-on pas non plus à la houille, avant son enfournement, des substances bon marché comme les oxydés de certains métaux tels que le fer, doués de propriétés catalytiques?
- En opérant ainsi, on pourrait peut-être provoquer des phénomènes de dépolymérisation ou de polymérisation analogues à ceux qui se produisent quand on fait réagir les catalyseurs sur les gaz et sur les huiles. — v
- L’acide pyrophosphorique aide, paraît-il, à l’hydrogénation dans la phase liquide ; peut-être éviterait-il ces goudrons très oxygénés obtenus à basses températures.,
- Et la liste des catalyseurs vulgaires pourrait s’allonger, depuis que Mailhe a découvert à des quantités de corps des propriétés catalysantes remarquables.
- p.123 - vue 123/979
-
-
-
- 124 LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- J’ai rappelé en 1918, à la Société des Ingénieurs Civils, de France, l’action bienfaisante des huiles ajoutées au préalable aux charbons à carboniser. En opérant ainsi, on retrouve non seulement l’huile ajoutée, mais on obtient un bien meilleur rendement en huile provenant de la houille.
- Cette action bienfaisante a été observée également quand on distille le bois dans un bain d’huile minérale.
- En opérant dans un vase clos rempli d’huile lourde et de bois vert, on obtient non seulement une meilleure convexion de la chaleur à travers la masse, grâce à la phase liquide continue ; mais on transforme une partie des hydrocarbures lourds en hydrocarbures légers, tandis que les rendements en goudrons, acides pyroligneux et alcools du bois sont favorisés.
- N’est-il pas curieux de voir là une coïncidence avec ce que clament les prospectus lancés pour la diffusion financière des procédés Berguès, prospectus affirmant des rendements bien meilleurs quand on fait intervenir, avec le charbon pulvérisé, des liens liquides comme les goudrons de houille ou de pétrole.
- Et, dans ces conditions, comment ne pas imaginer des distillations pures et simples des houilles s’accompagnant de véritables réactions chimiques, dont le coke,, ferait les frais, et rendant la carbonisation véritablement intéressante au point de vue industriel?
- Car, entre nous, n’est-ce pas un peu risible de voir des doctes Assemblées se chamailler pour savoir si l’on doit rendre la carbonisation obligatoire, sous prétexte que c’est un crime de brûler de la . houille crue — contenant à l’état latent quelques Ô/O de 1 goudrons liquides combustibles — quand, en même temps, on brûle des quantités invraisemblables de goudrons de pétrole dans des foyers, sans redouter d’être accusé du ' crime de gaspillage ? •
- Tout cela, dira-t-on, ce sont des hypothèses... C’est fort possible ; mais pourquoi ne pas vérifier ces hypothèses et chercher à les réaliser?
- C’est en faisant des hypothèses que bon nombre d’inventeurs imaginent et bien des inventions sont le résultat de la vérification d’hypdthèses.
- Et c’est pourquoi j’imagine que voilà un programme d’études sérieux pour les chercheurs et pour ceux dont la tâche est de les guider ou de les encourager, comme le Comité Scientifique du Pétrole ou comme le Comité Central de Culture Mécanique, déjà nommé.
- p.124 - vue 124/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE 125
- LA CATALYSE
- La catalyse.
- Mon but est, cette fois, de vous faire revivre rapidement les réflexions que j’ai dû faire quelques jours avant le Congrès des Carburants nationaux, en vue de faire une conférence répondant au titre choisi (1).
- Pendant ces quelques jours passés loin de Paris, sans aucune documentation, j’ai dû me contenter de rares souvenirs, groupés sous la forme la plus convenable. 1
- J’ai pu ainsi établir certaines convictions sur ces phénomènes catalytiques, entrevus si souvent au cours de réactions dont on ne s’explique pas très bien le mécanisme.
- Et j’ai aussi été amené, non pas à faire des découvertes, mais à adapter une série de faits et d’observations connus ou inconnus, en tous cas peu connus de la masse des Ingénieurs et des Chimistes peu versés dans la connaissance de ces théories nouvelles sur la matière, révolutionnant tout un passé, où l’on se contentait de voir simplement les choses, en y apportant plutôt du bon sens que des équations mathématiques.
- Je dois dire que, depuis ma conférence au Congrès des Carburants nationaux, j’ai dû modifier un peu mon opinion sur divers points soulevés car je me suis aperçu pour aller de l’avant dans cette mystérieuse catalyse, qu’il fallait faire comme les autres, c’est-à-dire faire intervenir ces théories nouvelles, dont j’ai eu tort de médire il y a une minute.
- Ce n’est donc pas, en réalité, d’une nouvelle théorie de la catalyse dont je vais vous entretenir ; mais d’une série de faits capables, selon moi, de conduire à la connaissance plus parfaite des phénomènes qui l’engendrent, dont certains sont déjà industrialisés, et dont d’autres ne sont pas encore sortis des laboratoires ou des rêves.
- Dans ce rapide exposé, je me bornerai donc surtout à des généralités, me réservant d’entreprendre l’étudè plus serrée de tous ces phénomènes en vue d’autres exposés, à forme plus mathématique et plus savante.
- (1) De la théorie à la réalisation des carburants de synthèse. *
- p.125 - vue 125/979
-
-
-
- 126
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- J’ai dit, quelque part, que le problème des carburants de synthèse devait être limité à la découverte de moyens industriels aboutissant à la fabrication économique de liquides volatils combustibles, mais ïion pas spécialement de pétroles véritables ou d’alcools rigoureusement purs et définis.
- C’est, en effet, une coquetterie des Chimistes de vouloir s’attacher à fabriquer des produits rigoureusement semblables à ces carburants naturels.
- Cette coquetterie peut avoir des raisons scientifiques. Economiquement, il nous faut un liquide brûlant bien dans nos moteurs et bon marché, et c’est tout.
- Quant à la composition, elle nous importe peu, pourvu qu’elle soit régulière et constante.
- Il semble que ce champ de production puisse être ouvert par l’association du carbone bon marché et de l’hydrogène bon marché ; et c’est pourquoi ce soir, en fait de catalyses, m reparlerai surtout d’hydrogénation.
- Mais comment unir le carbone à cet hydrogène, possédant des affinités si variables dans tous les nombreux matériaux des trois règnes? Comment arriver à percer le mystère de ces combinaisons que l’on ne sait pas encore faire, si ce n’est en les démolissant dans des réactions que l’on peut conduire, suivre pas à pas, avec l’espoir de leur faire faire un jour machine en en arrière ?
- C’est cette notion qui a conduit bon nombre de chercheurs à l’étude préalable de la technique du cracking ou de la décomposition par la chaleur de corps hydrogénés, solides ou liquides, en vue de modifier dans leur masse la répartition de l’hydrogène, soit en le concentrant sur certaines parties qui deviennent ou gazeuses ou liquides, tandis que d’autres se rapprochent de plus en plus du carbone.
- C’est, à mon sens, à quoi aboutit l’opération dite de berginisation ou de liquéfaction des houilles (1).
- (1) Depuisjcette conférence, O.-E. Mott et A.-E. Dunstan ont vérifié que des huiles lourdes, sous pression d’hydrogène à 100 kg et à la température de 400-450 degrés, fournissaient des produits plus légers, indépendamment de l’atmosphère gazeuse les surmontant, et qui pouvait être aussi bien de l’hydrogène que de l’azote ou de la vapeur d’eau. {Journal of the Institution of Petroleum Technologish, décembre 1924.)
- p.126 - vue 126/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE 1^7
- En opérant dans cette voie, ces chercheurs ont donné lion seulement un intérêt analytique à leurs recherches, mais ils ont abouti à des conséquences d’un ordre pratique et industriel.
- Ainsi, cette technique de la distribution des matières hydro-carbonées par la chaleur, sous pressions plus ou moins élévéès, a permis d’établir des règles très utiles. Elle a révélé ën outre l’action mystérieuse de certains corps paraissant rester indifférents, c’est-à-dire insensibles aux réactions environnantes, et les modifiant, sans aucun doute, par une action ne pouvant être seulement une action de présence, comme on se plaît à l’indiquer pour frapper l’imagination du public.
- L’hydrogénation en présence de métaux catalyseurs.
- Les premières expériences de catalyses se rattachent précisément au problème de l’hydrogénation des hydrocarbures et remontent à plusieurs dizaines d’années en arrière.
- Tout le monde connaît les magnifiques études de Sabatier et de Sanderens dont le premier reçut le prix Nobel.
- Ces expériences montrèrent à l’époque que des corps gazeux mélangés d’hydrogène et passés dans un tube contenant du nickel métallique en copeaux pouvaient fournir des combinaisons nouvelles dans lesquelles l’hydrogène participait, sous certaines conditions de pression, pour former des produits qu’on n’aurait pas pu obtenir enTabsence de ce nickel.
- A cette époque, Sabatier et ses élèves pensèrent que le nickel avait la propriété de s’unir à ce que nous appellerons l’hydrogène industriel, mais d’être un époux excessivement volage, capable de divorcer immédiatement en abandonnant alors un hydrogène ayant pris goût au mariage.et désireux de: s’unir à des corps pour lesquels il possédait, avant, le plus pro-. fond mépris. .
- Cette explication a satisfait très longtemps les chimistes et fut même généralisée à une foüle d’autres corps. ’
- C’est encore cette explication qui renaît dans, la dernière conférence dé. M. Audibert à la Société de Chimie Industrielle (1), quand, il reporte, l’action catalysante, de certains
- (1) Conférence de M. Audibert du 28 janvier 1925 à la Société de Chimie Industrielle
- p.127 - vue 127/979
-
-
-
- 128 t LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- oxydes sur des sous-oxydes se formant pendant la réaction, sous l’influence d’une certaine quantité de métal agissant sur l’oxyde comme premier catalyseur pour former le sous-oxyde, deuxième catalyseur, qu’on ne. retrouve jamais en fin de réaction, la plupart de ces sous-oxydes ne pouvant exister a l’état de liberté.
- Les actions de surface.
- A la suite de cette théorie commode, on remarqua cependant que l’action bienfaisante du catalyseur se produisait surtout à la surface de ceux-ci. C’est-à-dire qu’un poids (P) donné de substance agissait d’autant mieux qu’il présentait une grande surface àux corps à combiner.
- Alors on rabota finement, on broya, on pulvérisa les substances jusqu’au jour où l’on passa aux oxydes réduits de ces métaux.
- Puis on songea à cette augmentation de surface pouvant être obtenue à bon compte par des dépôts chimiques ou électro-lytiques sur la surface très étendue de certains corps poreux comme la ponce, l’amiante, la silice, le charbon de bois, les silicates ; ce fut la période des corps dits activés.
- Pendant cette période, on reconnut que cette action entre gaz et catalyseurs était fonction du renouvellement des parties en contact, et des progrès intéressants furent réalisés dans cette direction. »
- La même constatation fut faite quelques années après, quand on reconnut que ces actions entre gaz et vapeurs, au contact de catalyseurs, pouvaient également se produire entre gaz et liquides, les effets pernicieux du mouillage des catalyseurs par les liquides pouvant être détruit par une agitation constante de tous les éléments, produisant un renouvellement des surfaces.
- Cette simple découverte due à M. Brochet, mort récemment, montre bien que la substance catalysante intervient pour inviter à la combinaison les substances susceptibles de . produire des corps satisfaisant à certaines préférences marquées du catalyseur, et que les préférences ùne fois satisfaites, celui-ci se contente bien volontiers d’en rester là si on ne lui arrache pas ce qu’il vient d’unir et de séparer d’un ensemble d’autres matières lui devenant à ce moment complètement indifférentes.
- p.128 - vue 128/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE -, 129.
- L’adsorption.
- Cette période des actions de surface amena rapidement à la notion du phénomène d’adsorption bien défini par notre collègue M. Audouin dans l'un de ses articles écrit sur ce sujet.
- L’adsorption, a-t-il écrit, est la propriété de certaines substances de concentrer sur une très faible fraction d’elles-mêmes la totalité ou la presque totalité d’un produit spécial disséminé dans un fluide placé autour d’elles.
- C’est à ce phénomène d’adsorption que sont dus ceux de la teinture de fibres pour des matériaux solides placés en suspension dans les liquides où ils sont insolubles.
- En réalité, l’adsorption d’un corps ressemble beaucoup à la saturation d’un acide par une base ou réciproquement, avec cette différence que le sel formé constitue un nouveau corps homogène tandis que dans l’adsorption le corps adsorbé reste séparé physiquement du corps adsorbant auquel il est en quelque sorte collé mais non combiné.
- Mais il n’en résulte pas moins, comme dans les combinaisons, des échanges d’énergie entre les corps combinés ou adsorbés donnant lieu à des variations de leur température, soit dans le sens positif, soit dans le sens négatif.
- Les corps poreux catalyseurs.
- Après l’emploi des oxydes plus ou moins'réduits,, plus ou moins mélangés de métaux, après l’emploi de supports métallisés, on découvrit un beau jour que lesdits supports choisis parmi les corps présentant de grandes surfaces libres, jouissaient eux-mêmes de propriétés analogues à celles des métaux divisés.
- Mais ce qui troubla très certainement: les chercheurs^ cette époque, ce fut de constater que des supports comme la silice ou le charbon de bois ne pouvaient, plus participer à la théorie des hydrnres instables ni à la théorie supposant des combinaisons instables, telles que les sous-oxydes dont, a parlé ces jours-ci M. Audibert. / ' , ' .
- Mais si tous ces corps, comme la silice, le charbon de bois, les argiles, les bauxites, les hydrates d’alumine desséchés, les oxydes vulgaires ou précieux pouvaient engendrer des actions comparables, on était erf droit de supposer que c’était en vertu, d’une propriété commune ou de propriétés communes. • v
- p.129 - vue 129/979
-
-
-
- 130 LES ENSEIGNEMENTS Dü DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- Or, la propriété commune de tous les corps énumérés est une propriété physique commune, c’est la porosité.
- Qui dit porosité, dit évidemment grande surface extérieure., C’était donc la possibilité pour des corps susceptibles de se combiner de pouvoir- se trouver en présence de grandes surfaces donnant lieu à ces combinaisons dites catalytiques.
- Mais, d’où venait donc la force mystérieuse émanant de ces surfaces et n’entrant nullement en combinaison avec les matériaux en contact comme au vieux temps des hydrures de platine ou de nickel ?
- Je me suis rappelé alors certaines études anciennes sur l’action curieuse des argiles, #d’opérer de véritables séparations physiques, analogues à des filtrations, dans les hydrocarbures nombreux formant la masse du pétrole.
- Ces réflexions venant fort à propos confirmer l’étude critique des remarquables travaux de savants anglais (l)unstan, Remfry, Thorpe) sur le raffinage des pétroles par les bauxites, étude que l’on pourra retrouver dans Journal de Chimie Industrielle de septembre 1924 et dans le Journal de VInstitut des Techniciens du Pétrole de Londres de décembre 1924.
- L’action physique des silices, des silicates,
- de l’alumine. ' .
- Dans ces études et dans ma critique, on retrouvera par exemple que les corps poreux, comme l’argile convenablement desséchée, ou la bauxite, ou’ la silice gélatineuse, jouissent de préférences marquées pour certains corps retenus dans leurs pores plutôt que d’autres, ces préférences suivant des lois bon indifférentes aux lois connues de la physique, de l’électricité ou de l’électro-magnétisme.
- En général, pour les hydrocarbures et leurs complexes oxygénés et azotés, l’attraction est d’autant plus grande que la molécule est plus grosse, plus lourde. Et, dans ces conditions, pourquoi ces forces ne seraient-elles pas de même nature que celles de la gravitation ?
- Et pourquoi ne rapprocherait-on pasx certaines propriétés sélectives des corps poreux, de la loi des vitesses d’écoulement des gaz à travers un petit trou percé en mince paroi et qui sont rigoureusement inversement proportionnelles à la racine carré dé la densité des gaz.
- Enfin, pourquoi ne ferait-on pas intervenir dans ces actions
- p.130 - vue 130/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- 131
- les forces électriques capables d’être engendrées par le frottement des gaz sur les parois des pores infiniment petits, où viennent affluer à très grande vitesse les corps adsorbés vers l’intérieur ?
- L’action de la lumière, de la chaleur, des émanations radioactives.
- Pourtant ma première impression fut que les corps poreux agissaient en provoquant en quelque sorte une division intime des gaz et des liquides non miscibles mis en présence.
- Cette hypothèse subit de suite un premier assaut quand je fis l’observation que dans le mélange de deux gaz le contact moléculaire est intime.
- Elle subit un second assaut quand je cherchais à m’expliquer pourquoi deux gaz comme le chlore et l’hydrogène, insensibles l’un pour l’autre dans l’obscurité, s’unissaient instantanément en présence de radiations solaires.
- Cette fois une cause différente de l’action de contact surgissait évidemment.
- . Mais n’existait-il pas également un moyen très ancien de favoriser les réactions qui s’appelait la chaleur ? Chaleur ou état de vibration faisant que certaines substances insensibles à froid sous de hautes pressions, comme l’hydrogène et l’oxygène, se combinent à des températures déterminées..
- Et puis ne venait-on pas de chiffrer récemment la puissance énorme de combinaison d’autres corps tels que Yactinium dont les émanations 'produisent des réactions à distance encore plus énergiques que celles de la lumière solaire et des rayons ultra-: violets.
- La texture des catalyseurs.
- Ces diverses constatations, d’autres les avaient certainement faites avant moi ; mais alors pourquoi, s’il en était ainsi, n’en avait-on pas tiré parti dans l’application utile à l’industrie des catalyseurs.
- Car enfin j’ai bien cette impression que jusqu’à ces derniers temps cetfe industrie s’eSt toujours plus inquiétée de la nature chimique des catalyseurs que de leur réelle constitution physique ou de leurs propriétés électriques et magnétiques.
- J’ai bien entendu, par exemple, M. Audibert parler ces jours-
- p.131 - vue 131/979
-
-
-
- 132
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- ci (1) des catalyseurs en cherchant à déceler l’action des sous-oxydes.
- Mais ce chimiste n’a émis à aucun moment l’opinion qu’il pouvait y avoir dans ces résultats des différences dues à la texture physique des dits catalyseurs.
- En un mot, telle substance chimique bien déterminée serait-elle capable de produire sous des formes physiques différentes avec des matières premières données, dans des conditions données, des composés totalement différents.
- Et dans ce cas, la texture aurait-elle d’autres influences sur l’élévation du rendement, de la vitesse de réaction ; la texture du catalyseur influe-t-elle sur la quantité ou sur la qualité du produit final ?
- Car tel est le problème capital posé par la catalyse industrielle.
- Les actions magnétiques.
- Quoi qu’il en soit, reprenant l’étude de l’action d’adsorptiôn des corps poreux sur les gaz et les liquides, je constate que cette action, même quand elle est purement physique, se traduit par des dégagements de chaleur assez considérables et peut-être bien — je ne l’ai pas vérifié — par des dégagements d’énergie électrique ou magnétique.
- Car enfin comment s’expliquer ces dégagements de calories en relation avec les propriétés diélectriques des corps adsorbés et en même temps d’autant plus élevés que l’adsorption est plus importante.
- Toutes ces considérations m’ont conduit ainsi à dégager des faits certainement connus, mais non industrialisés, que les phénomènes d’adsorption, en produisant des attractions puissantes dans les pores des corps poreux, déterminent en même temps des compressions énergiques, des phénomènes thermiques, électriques, magnétiques, capables de provoquer les combinaisons des matériaux adsorbés, pour lesquelles ils peuvent devenir indifférents au point de retrouver après ces combinaisons leur activité première.
- La compression dans les catalyseurs poreux.
- Or, ces compressions élevées auxquelles doivent être soumis les corps absorbés sont en effet considérables; des corps poreux
- (1) 28 janvier, c’est-à-dire deux mois après la lecture de ma conférence.
- p.132 - vue 132/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE 133
- pouvant absorber des volumes de gaz égaux à des centaines de fois celui de leur volume apparent, c’est-à-dire deux à trois fois plus grand que le volume libre laissé par les pores intérieurs.
- Le palladium peut ainsi absorber 930 fois son volume d’hydrogène, alors que le nickel à l’état pulvérulent réduit de son oxyde absorbe 19 volumes.
- En définitive, les catalyseurs poreux agiraient simplement comme une infinité de petits types compresseurs; ils feraient des milliards de fois en petit ce que Georges Claude fait en une seule fois dans ses machines.
- Influence de l’adsorption sur la détermination des densités absolues des corps poreux.
- Et cette attraction des parois des pores des corps poreux s’exercerait non seulement vis-à-vis des gaz, mais encore vis-à-vis des liquides dans lesquels lesdits gaz, comprimés au point d’ètre liquides ou vapeurs, se mélangeraient à des températures telles que gaz, vapeurs, liquides, affecteraient des textures physiques ressemblant beaucoup à celle des corps chauffés au-dessus* de leur température critique de liquéfaction, forme peut-être, après tout, très convenable pour se prêter aux combinaisons dites chimiques.
- J’en veux pour seules preuves celles que je trouve dans les différences entre les résultats expérimentaux obtenus par divers opérateurs dans la détermination des densités absolues des corps poreux, c’est-à-dire des densités de ces corps exempts de capacités intérieures.
- Pour procéder à la détermination de cette constante physique on pèse la subtance bien sèche, d’abord dans l’air ou dans le vide, puis ensuite plongée dans une substance dont on connaît la densité qui l’imprègne ou qui la mouille assez facilement.
- Connaissant ainsi le volume réel du corps dans l’espace et son poids, il n’est plus difficile de déterminer sa densité réelle dite absolue.
- Il semble à première vue qu’en opérant de la même façon, toujours avec le même liquide, on puisse obtenir des résultats comparables. Il semble même qu’en opérant avec le même corps poreux, dans les mêmes conditions, on obtienne la même densité absolue en utilisant des liquides différents. Il n’en est rien !
- Il n’en est rien, précisément à cause des modifications phy-
- p.133 - vue 133/979
-
-
-
- 134
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DÉ MOTOCULTURE
- siques que le corps poreux peut apporter au corps imprégnant, incompressible et dont la densité peut varier au cours de l’expérience pour les raisons dues aux phénomènes de compression dont nous parlions tout à l’heure.
- C’est ce qui résulterait du moins des expériences tentées à la, lois en Amérique et en Angleterre par deux savants, l’un Américain, l’autre Anglais.
- Ces deux savants (Harkins et Hullet), en travaillant, séparément sur les mêmes produits, leur ont découvert des densités absolues variables, suivant qu’ils employaient pour les déterminer des liquides imbibant de natures variables.
- Sans aller plus loin, ils ont attribué ces différences à leurs modes opératoires et aux difficultés rencontrées pour bien extraire les gaz adsorbés dans les corps poreux avant la pesée dans le vide. Ou bien encore à la difficulté de bien remplir l’intérieur des pores avec des liquides les mouillant plus ou moins bien : c’est-à-dire doués vis-à-vis de ces corps de tensions superficielles différentes.
- ? Effets de la compression sur la densité et la viscosité des liquides.
- Quand j’ai pris connaissance de ces explications, elles ne m’ont pas donné satisfaction et, songeant aux propriétés des corps poreux de manifester nettement des attractions plus ou moins fortes pour les liquides, j’ai imaginé que celles-ci pouvaient fort bien se traduire par des compressions variables de l’ordre de plusieurs centaines de milliers d’atmosphères, augmentant par conséquent la densité du corps imprégné et se traduisant apparemment par des volumes plus ou moins grands des pores et des densités absolues plus ou moins grandes.
- M. Pérard, depuis la présentation de cette conférence,- a bien voulu me rappeler que cette compressibilité des liquides, donnés comme incompressibles à l’école, était connue et même déterminée pour un grand nombre de liquides.
- J’entends bien qu’elle soit connue des physiciens, des physiciens-chimistes, rompus et spécialisés comme lui dans les théories modernes, mais elles sont, en réalité, assez peu connues des ingénieurs. Elles ont d’ailleurs fait l’objet de travaux et d’expériences dues à Amagat Bartoli de Heem publiés dans le volume des tables de constantes physiques M. Charles Marie.
- . Je donne ci-dessous la reproduction de ces tables :
- p.134 - vue 134/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS' DE MOTOCULTURE 135
- Compressibilité des hydrocarbures liquides.
- 6 =' Température en degrés G.
- P == Coefficient moyen de compressibilité à la température entre les pressions P et P' en atmosphères :
- / v —v; \ ;
- Vît*- 1’ '
- On obtiendra la valeur de p. dans le système G. G. S. en divisant lès nombres du tableau par 1.0133,106.
- LIQUIDES 0 LIMITES de PRESSION (en atm.) , [X ' AUTEURS
- C5 H12 pentane. . . |l3°l (99°4 1 9 à 37 id. 172,10~6 529 — , Amagat
- ' 1 1 Grand tableau donnant
- C5 H12 isopentane . . . . . Iles volumes spécifiques à la ) température 0 et sous Sydney- Smith
- la pression P "
- D E au vuisinîiup
- G6H14 hexane . . . . 0,695 68 23 V UIOlUQUli de la 159,10-6 Bartoli.
- 4 . pression
- atraosphér.
- . G7Hi6 heptane. ., . . 0,733 93 id. id. 134 id.
- G8 Hi8 octane. . . . . 0,746 117 id.. id. 121 id.
- G9H20. ....... 0,762 137 id. id. 113 id.
- G10 H22..... ... 0,771 160 id. id. 105 id.
- CUH24. . . . . . • 0,782 181 id. id. 97 id.
- C12H26. ....... 0,792 199 id. , id. 92 id.
- Gi3 H 28 • ....... 0,802 219 id.. id. 87 id.
- C14 H30. ....... 0,813 238 id. id. 83 id.
- C15H32. • 0,822 260 îd. id. 79 îd.
- (WH*. • 0,892 280 id. ; id. 75 id.
- ! Benzène ..... . 6 1 à 8 83 Rontgen
- 12,9 0,4 à 18 87 Suchodski
- 17,9 0,1 à 18 92 Rontgen
- 34^9 ' 2 à 18 100 Suchodski
- — 99,3 8 à 37 187 Amagat
- s , — ... 99,9 4,5 à 19 190 Suchodski
- Toluène. . . ... . . . 10 1 à 5,25 79 De Heen
- — . . . . v 66 — 114
- — 100 _ 150
- Xylène. . . . . ♦ 10 — / 74 J. , —. .
- — . .- . . r- .05 .— 106) ' r
- — ....... 100 ' -- 132 ;—-
- p.135 - vue 135/979
-
-
-
- 13C
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- LIMITES DE PRESSION
- > 0 EN ATMOSPHÈRES
- • 20 à 100 20 à 200 20 à 300 20 à 400
- Paraffine (T/ — 55° C) IO76 10-6 10-6 10-6
- — ... 64 84 84 84 solidifié
- — .... 100 107 103 98 94
- — . . 185 170 158 148 137
- D’après Barus 310 329 292 257 236
- Il y a, en outre, un certain nombre d’hydrocarbures substitués.
- On verra bien, dans ces tables, que la compressibilité est réelle et variable avec la nature des corps ; mais on remarquera des pressions maxima envisagées ne dépassant pas 4 à 500 atm.
- Or, les pressions s’exercées sur les liquides absorbés sont encore plus considérables, elles peuvent atteindre et dépasser 1 500 et 2000 atm.
- A ces pressions énormes, les liquides changent véritablement de densités, puisque leurs volumes peuvent être réduits à 90 0/0 du volume primitif.
- C’est ce que m’a communiqué notre Collègue, M. Guillery, qui a bien voulu, pour cette communication, procédera des essais spéciaux dans des tubes, destinés à supporter les hyperpressions de Georges Claude.
- Dans ces tubes, dont l’épaisseur est énorme et dont le volume intérieur est de 20 1, on peut, à la pression de 1600 kg, introduire plus de 22 1 d’eau, c’est-à-dire comprimer 22 1 dans un volume de 20 1 et faire atteindre à l’eau la densité de 1,1.
- Dans le numéro 11, de juillet 1921, du journal Lubricaiun, édité par la Compagnie des Huiles Texaco, j’ai retrouvé des graphiques montrant en particulier la compression d’une série de liquides assez différents, comme l’eau, l’huile de lard, l’huile de colza, de spermaceti de pétrole.
- Ces renseignements sont extraits d’une intéressante série d’études organisées par le Comité consultatif du Département britannique des Recherches Scientifiques et Industrielles, études ayant fait l’objet d’une série de publications en l’année 1921.
- ; Pour plus de clarté, j’ai transformé les graphiques en tableaux comportant des unités françaises et en faisant toutes réserves au sujet des densités initiales figurant sur les graphiques et indi-
- p.136 - vue 136/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- 137
- quant pour l’eau, à la pression ordinaire, une densité dé 0,992, probablement à une température supérieure à + 4°.
- Variations des densités de certains liquides soumis à des pressions élevées.
- Densi tés à la Densités aux pressions de
- pression atm.
- et à la ] Livres prp.c.: 5 0001 10000 1 15000 1 18 000 1
- tempérât, x' Kilog. prcc: 352 kg 704 kg 1 056 kg 1267 kg
- Eau 0,992 1 010 1 025 1 042 1 052
- Huile de :
- Ricin. . . . 0,942 0,960 0,976 0,985" ' 0,996
- Spermaceti . 0,868 0,985 0,903 0,916 0,923
- Colza. . . . 0,894 0,912 0,929 0,935 0,943
- Minérale . . 0,876 0,855 0,912 0,924 0,933
- Mélange d’huile
- de lard et s
- d’huile mi-
- nérale . . . 0,900 0,918 0,935 0,943 0,950
- Aux erreurs près, ce tableau (comme le graphique) montre
- que la densité des divers liquides étudiés augmente d’environ 5 0/0 pour une pression de 1 000 kg.
- Mais fait plus intéressant ces essais ont montré, en même temps, les modifications curieuses de ces liquides sous ces pressions très élevées.
- Caractéristiques physiques des huiles ayant servi aux essais de compressions élevées.
- Poids spécifique Point Point de Viscosité Saybolt Tension su- Chaleur spé-
- Huiles de : à +16° d’éclair congélation 37* ] perficielle cifique
- Ricin. .... . 0,957 205° + 15° 1250 37,6 0,508
- Colza. .... . 0,912 207 + 12 -270 36,6 0,488
- Lard..... . 0,912 178 + 12. 240 35,3 0,483
- Spermaceti . . . 0,852 149 0 120 35,3 0,493
- Huiles minérales : A . 0,908 200 “h 3 390 34,3 » ,
- lè ..... . 0,914 164 + 3 1440 35,5 » ;
- C . . . 0,906 190 0 330 36,1 0,460
- I) ..... . v 0,892 260. + 3,5 2 400 36,7 0,476
- Eau . ... . 1 000 » 0 29,5 72,5 0,998
- p.137 - vue 137/979
-
-
-
- 138
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- €es huiles ainsi déterminées comme composition ont été soumises aux pressions élevées de 35® kg, 704 kg et f 0ë& kg et • leurs viscosités ont été déterminées à ces pressions. Voici dans quelles proportions ces viscosités ont varié :
- Variation en 0/0 de la viscosité des huiles.
- Comprimées à; : 352 kg 704 kg 1 056 kg
- 0/0 0/0 0/0
- Eau 2 ^ '4 6
- Spermaceti 60 175 300
- Colza . 65 190 .. 350
- Lard . 87 225 400
- Ricin 75 230 » . 450
- Huiles minérales :
- A 110 485 . 1700
- B. 125 700 plus de 3 000
- C. 125 475 1 300
- D. 125 540 • ° 1 300
- Ce dernier tableau montre l’énorme augmentation de viscosité produite dans les huiles minérales, puisque celle-ci peut s’accroître dans des proportions dépassant 2000 0/0 et même 3000 0/0 avec certaines huiles minérales, alors qu’elles n’atteignent pas 400 à 300 0/0 pour les huiles végétales et animales celle de l’eau croissant que très lentement pour atteindre seulement 6 0/0 à 1000 kg.
- Ajoutons que cette viscosité disparaît et ne subsiste qu’à la faveur de la pression.
- Ainsi, la viscosité des huiles n’est donc pas fonction seulement de la température, mais encore de la pression et cette notion est très importante à plusieurs points de vue.
- 1° Au point de vue lubrifiant, dans le cas ou les pièces frot-, tantes sont soumises à de hautes pressions ; - - • •
- 2° Au point de vue du choix des liquides plus particulièrement aptes à servir au transport d’énergie à distance, suivant un procédé imaginé il y a quatre ou cinq an par un Roumain et consistant à utiliser des conduites remplies d’eau pour transmettre des vibrations mécaniques <d’une extrémité à l’autre extrémité réceptrice ; _
- 3° Au point de vue de rutîlisation de ces propriétés élastiques
- p.138 - vue 138/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE 139
- dans les freins ou autres appareils devant rendre progressivement l’énergie absorbée presque instantanément.
- C’est encore une propriété intéressante pouvant jouer un tôle important dans les actions physiques exercées par les corps poreux sur les différents liquidés qu’ils peuvent absorber avec s. plus ou moins d’énergie, c’est-à-dire en les comprimant plus ou moins., .
- La texture des catalyseurs (n° 2).
- J”ai dit, tout à l’heure, qu’on avait fait à mon sens trop peu de cas dans la technique des phénomènes dus exclusivement à la catalyse, de ceux pouvant être, attribués à la seule porosité.
- L’activité des chercheurs les plus illustres comme Sabatier, Sanierens, Mailhe &&st, en effet, portée surtout sur la discrimination des effets que pouvaient avoir certains corps poreux métalliques, certains oxydes, sur des systèmes déterminés de gaz de liquides, de solides, soumis à des pressions élevées, à des températures croissantes.
- Des tables, comme celles qui ont été communiquées par M. Patart dans sa conférence du 31 janvier 1923, ont même établi l’activité relative d’une série de catalyseurs vis-à-vis des vapeurs de méthanol ; mais c’est bien incidemment que ces dits auteurs ont insisté sur la nécessité impérieuse d’observer des précautions dans leur fabrication.
- Or, l’avenir décidera un jour entre les théories physiques ou les théories chimiques capables d’expliquer l’action de ces, catalyseurs paraissant ne subir aucune transformation chimique pendant leur séjour dans les produits transformés.
- Les charbons décolorants, noirs d’os, noirs lavés.
- C’est, à, mon sens, dans la voie des théories physiques., électrochimiques, électromagnétiques, que l’on trouvera, un jour les explications les plus rationnelles de cette catalyse, et c’est dans le but d’appuyer mes prévisions • par un exemple concret que je vais aborder l’étude des charbons actifs.
- Qu’est-ce qu’un charbon actif? C’est un charbon provenant de la calcination de matériaux organiques, végétaux où animaux, préalablement traités. Ou bien encore c’est un charbon ayant subi des traitements supplémentaires après sa formation (carbonisation).
- p.139 - vue 139/979
-
-
-
- 140
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DI MOTOCULTURE
- On connaît depuis fort longtemps les propriétés décolorantes des charbons provenant de la calcination des os, ils ont reçu le nom de noir d’os, pour rappeler leur origine. Ges noirs d’os sont utilisés par une foule d’industries pour la décoloration de substances ne dissolvant pas les matières minérales (phosphates) qu’ils contiennent.
- Or, quand il s’est agi d’appliquer ces propriétés à la décoloration de liquides pouvant être altérés par ces matières minérales, on a pensé à les en débarrasser par des lavages appropriés, et l’on a remarqué alors que le résidu d’un poids donné de charbon brut traité, décolorait (adsorbait) beaucoup plus que ledit poids de charbon brut employé dans les mêmes conditions.
- On a expliqué cette activité plus grande en admettant que le traitement avait augmenté la surface sensible du charbon en dégageant des pores de ce charbon les matières minérales enfermées.
- Ainsi, voici une substance donnée qui peut agir avec des énergies différentes sans que sa nature chimique soit modifiée, simplement parce que sa texture a été rendue plus apte à l’adsorption des matières colorant certaines substances.
- Ce procédé appliqué tout d’abord aux charbons d’os a été généralisé à une foule d’autres charbons organiques, noirs de sang, de cyanure....., et même de charbons de bois.
- Les charbons de bois actifs.
- Mais, tandis qu’on agissait sur le produit fini de la carbonisation, d’autres songèrent à opérer sur la matière première.
- D’après les renseignements plus ou moins concordants publiés et relatifs à la fabrication des charbons, dits actifs, qui servirent à charger les masques de guerre, il résulte que ces charbons sont obtenus par la calcination jusqu’à 850 degrés de bois imbibés au préalable d’une solution de chlorure de zinc.
- La calcination est effectuée lentement au début et le charbon une fois lormé est maintenu pendant huit à dix heures à cette température finale de 850 degrés.
- Après refroidissement, le charbon est lavé abondamment, d’abord à l’eau acidulée et ensuite à l’eau pure.
- En fait, il ne reste plus, tout au moins théoriquement, aucune trace de chlorure de zinc ou de zinc dans les charbons bien préparés et ce ne peut être à ces substances plus ou moins dis-
- p.140 - vue 140/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- 141
- persées qu’on doit attribuer les propriétés adsorbantes de ces charbons.
- Il ne s’agit plus ici d’une fabrication de produits analogues aux ponces ou aux silices nickelées ou cuivrées.
- Alors à quoi attribuer l’activation réelle de ces charbons ?
- Pour cela il faut examiner ce qui se passe quand on élève progressivement la température du bois naturel ou imprégné de substances à points débullition élevés.
- Dans le cas du bois naturel l’humidité contenue dans les infinités de cellules se dégage petit à petit et quand cette température atteint 300 à 400 degrés, les cellules sont vides. C’est à ce moment que la matière organique, cellulose, lignine, subit les décompositions successives l’amenant définitivement au carbone formant en fin d’opération le squelette du bois.
- On est ainsi en droit de supposer qu’un grand nombre de celluloses n’ont pas été modifiées dans cette opération et qu’elles sont restées closes après le dégagement de la vapeur d’eau.
- Dans le cas du bois imprégné de chlorure de zinc, ces phénomènes sont différents. Jusqu’à 250-300 degrés, la solution de chlorure de zinc imprégnant le bois et les pores se concentre et abandonne son humidité. Quand la cellulose se carbonise, elle contient le chlorure de zinc anhydre et sec.
- Ce sel, distillant vers 650 degrés, reste donc pendant fort longtemps à l’état solide dans la texture meme du charbon ; mais au delà il commence à se volatiliser et Adonner des vapeurs qui peuvent fort bien à 800 degrés avoir des tensions suffisantes pour briser les cellules.
- Les vapeurs de chlorure de zinc s’éliminent donc pendant la longue période de stabilisation à 800 degrés au cours de laquelle elles transforment littéralement la texture interne du charbon dont la plupart des pores doivent trouver une communication avec l’extérieur.
- En résumé la propriété active des charbons obtenus par ce procédé tiendrait uniquement à des modifications physiques de leur texture et à l’augmentation de la surface active pour une même densité apparente.
- Charbons actifs de graines oléagineuses.
- Mais n’est-ce pas un phénomène analogue qui se produit, quand, au lieu de carboniser du bois, on carbonise des graines oléagineuses comme les noix de coco dont le charbon est réputé
- p.141 - vue 141/979
-
-
-
- 142
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- à l’heure actuelle comme le charbon le plus actif. C’est du reste, ce charbon qui a donné les meilleurs résultats pendant la guerre dans les masques préservatifs des gaz asphyxiants.
- Les graines oléagineuses ont ceci de différent du bois qu’elles contiennent dans les textures colloïdales de leurs fibres à la fois de l’eau et de l’huile.
- v Lors de l’élévation de température qui doit conduire à la carbonisation, l’eau s’en va peut-être sans déchirer les cellules encore perméables, mais l’huile reste et quand elle distille c’est elle qui brise les parois carbonisées et transforme ce charbon poreux en un charbon dont tous les pores communiquent alors avec l’extérieur et offrent une surface libre beaucoup plus grande que celle des charbons de bois ordinaires obtenus comme nous l’avons rappelé.
- Charbons de catalyse.
- Je ne voudrais pas abandonner cette question des charbons actifs sans signaler l’activité assez curieuse de charbons artificiels,. formés par exemple pendant la décomposition de certains gaz hydrocarburés par la chaleur.
- On a signalé récemment en Angleterre que l’acétylène et en général tous les hydrocarbures non saturés fournissaient des charbons doués de propriétés catalytiques très actives tandis que ceux provenant du méthane, du benzol étaient inactifs.
- Je n’ai pas vérifié ce fait, je laisse aux chimistes dotés de laboratoire le soin de procéder à ce travail ; mais c’est là un fait excessivement curieux pouvant peut-être expliquer certaines réactions thermiques, sous pression, produites en l’absence de catalyseurs.
- Silices dédorantes industrielles.
- J’ai dit précédemment qu’on s’était trop peu préoccupé de la question de texture en matière de catalyse. Gela est peut-être exact s’il s’agit de catalyse proprement dite, cela l’est moins quand on parle d’épuration, de décoloration, c’est-à-dire d’adsorp-tion. L’exemple des charbons actifs prouve en effet que des efforts ont été tentés dans cette technique à laquelle j’ai consacré récemment plusieurs études publiées dans la revue Les Matières Grasses et la revue Chimie Industrie.
- Ces études ont trait à l’action des produits poreux minéraux,
- p.142 - vue 142/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- 143
- comme les argiles convenablement desséchées, déshydratées, les bauxites et les silices précipitées, etc.
- Ces derniers corps ont ceci de particulier, c’esl qu’ils ne peuvent être supposés comme agissant par leurs propriétés chimiques, surtout quand il s’agit de la silice pure.
- Or, la silice précipitée de ses sels solubles par les acides et bien lavée est douée de propriétés adsorbantes remarquables vis-à-vis de certaines matières colorantes ou de certains gaz et liquides qu’elle sélectionne, comme je l’ai démontré, suivant des lois dans lesquelles interviennent les propriétés purement phy-siques des matières : densité, volatilité, tension superficielle, constante diélectrique. •
- Dernièrement, il m’a été permis d’examiner un échantillon de ces silices non fabriquées pour elles-mêmes, mais provenant du traitement de silicates doubles de potassium et d’aluminium formant le minerai connu en Italie sous le nom de « Lencite » exploitées par des usines italiennes et françaises depuis quelques années en vue de la production des chlorures d’aluminium et de potassium.
- Les silices décolorantes vendues dans le commerce sont, rap-pelons-le, obtenues par double précipitation et forment des masses plus ou moins sèches et impalpables de texture assez régulière. •
- Or, les silices sous-produites par le traitement mis au point par M. Blanc sont totalement différentes comme texture par suite du procédé utilisé dont la particularité est d’opérer le lavage à l’eau acidulée et à l’eau pure, non. pas sur de la matière finement pulvérisée, mais sur de la matière en grains débarassée de poussières et obtenue par des procédés mécaniques très spéciaux.
- Grâce à cet état physique particulier, Tacide dilué, d’après M. Blanc, auteur du procédé, forme immédiatement à la surface des grains une pellicule extrêmement mince de silice gélatineuse formant membrane osmotique, au travers de laquelle :les échanges se poursuivent entre l’acide pur, les sels solubilisés, passant de l’intérieur vers l’extérieur, tandis que la silice gélatineuse reste emprisonnée.
- Après lavage et dessication, les , grains de silice, qui repré* sentent SOfi/O de la matière première, ont conservé rigoureusement leur aspect et leur solidité.. Examinés au microscope, ils sont constitués par un ensemble de réseaux très serres, -très
- p.143 - vue 143/979
-
-
-
- 144
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- poreux, contenus dans une enveloppe continue assez perméable.
- Si ces grains sont utilisés dans cet état, comme matière décolorante et de la même façon que les grains de silice gélatineuse ordinaire, on constate une action assez faible.
- C’est du moins ce que me donnèrent les premiers essais.
- Or, il est facile de se rendre compte à quoi peut être due cette inactivité, quand on examine que la membrane continue formant l’enveloppe extérieure de chaque grain et s’opposant à la pénétration et aux échanges.
- Et, en effet, il suffit de briser cette enveloppe pour donner à cette silice des propriétés assez comparables à celle des silicagels du commerce.
- Cette simple constatation suffira peut-être à orienter les chercheurs sur des explications de phénomènes inattendus de la catalyse où la préparation du catalyseur joue un rôle assez considérable. • .
- J’ajoute que ces dites silices, traitées par des solutions de chlorure de zinc et calcinées à 850 degrés comme les charbons de bois actuels, me donnèrent des résultats supérieurs probablement pour les mêmes raisons déjà exposées. Ces dites silices régénérées par calcination des silices usagées imprégnées de goudrons et d’huiles, fournirent, elles aussi des produits de plus en plus supérieurs, les cellules étant de plus en plus divisées et d’un volume légèrement diminué par les apports successifs de carbone laissés après la décomposition des huiles imprégnantes.
- De l’influence des dimensions et des formes des pores des catalyseurs. *
- Ainsi la porosité agit très sûrement, c’est un fait acquis et, elle agit indépendamment de là nature chimique des corps poreux qui peuvent être des corps insensibles à l’action des gaz et des liquides mis en présence.
- Mais en vertu de quelles forces ? En vertu dé forces sur la la nature et l’origine desquelles on est plus on moins fixé, mais peuvant être admises au même titre que .celles qui font monter, pour rien les liquides dans les tubes capillaires ou qui maintiennent la cohésion dès particules formant les liquides et les solides*
- p.144 - vue 144/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE 145
- S’il en est ainsi, ne pourrait-on pas relier l’étude de l’énergie de ces forces à celle dés dimensions, mais encore de la .forme des pores quand les dimensions de ces pores atteignent l’ordre de grandeur des dimensions des molécules et quand l’orientation des parois élémentaires de ces cellules peuvent influer sur l’arrangement atomique de ces dites molécules.
- Et l’on sent combien la vérification de cette hypothèse serait fructueuse, si l’on faisait intervenir avec ces forces de la matière celles que peuvent engendrer les forces électriques et magnétiques provenant des contacts de matières différentes,, on à inégales températures auxquelles peuvent être, soumis ces divers points de contact.
- C’est là un domaine mathématique et physique que je ne puis encore aborder.
- Procédés de fabrication de catalyseurs
- de porosités, de formes et dimensions connues.
- Mais si je ne puis pour le moment aborder ce domaine élevé, il semble permis de prévoir les moyens expérimentaux aidant à vérifier, dans une certaine mesure, l’influence que pourrait avoir la forme et la dimension des pores.
- Ces moyens expérimentaux on fait l’objet de mes réflexions, et il m’est' apparu possible de les réaliser.
- Si nous prenons en effet une lame d’un de ces métaux catalyseurs par excellence comme le fer, nous pourrions, par une série de laminages successifs et de repliages, obtenir, avec une lame de surface s et d’épaisseur e, une lame définitive de surface s' et d’épaisseur e dont l’épaisseur ne sera pas l’épaisseur e, répondant à la formule :
- sXe
- mais une épaisseur plus grande, comprenant à la fois l’épaisseur de (2n) plaques s’il y a eu (n) repliages, augmentée des espaces interlamellaires séparant ces (2n) plaques.
- Si l’on admet pour une pression de laminage constante des espaces interlamellairés sensiblement de même épaisseur, on connaîtra les dimensions de ces' pores lamellaires, dimensions qu’on pourra faire varier en augmentant ou en diminuant la
- Bull. 10
- p.145 - vue 145/979
-
-
-
- Î46 LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- pression de laminage et en découpant ces lames en fragments de dimensions connues.
- Au moyen de ces limailles métalliques de dimensions connues, nous pourrons alors étudier les lois régissant les phénomènes de catalyses que ces métaux sont susceptibles de produire et nous pourrons aussi vérifier si un poids (P) donné de métal catalyseur réagit proportionnellement à la surface libre ou encore à l’écart séparant les surfaces superposées qu’il contient.
- Catalyseurs électriques et magnétiques.
- Mais au moyen de ce procédé, pourquoi n’obtiendrait-on pas des espaces de formes variables, par interposition entre les lames primitives de fils, de barres, de sections variables, de duretés variables et même de natures chimiques variables.
- Pourquoi n’obtiendrait-on pas non plus par superposition de lames de métaux différents et interposition de matières diélectriques, des limailles formant des infinités de petites piles dont je serais curieux de connaître les effets catalytiques.
- Et en effet n’ai-je pas dit dans cette communication, à plusieurs reprises, que les forces agissantes dans l’adsorption et peut-être bien dans la catalyse pourraient bien avoir des relations avec le magnétisme et l’électricité.
- Et si j’ai insisté sur ce point, c’est qu’en effet les métaux •catalyseurs par excellence sont des métaux magnétiques.
- Dès lors, il n’y a qu’un pas à faire pour admettre que cette propriété peut jouer un rôle, et il y aurait un réel intérêt •à chercher par des associations de catalyseurs différents, métalliques ou non, a provoqué des actions magnétiques susceptibles d’exercer une influence sur le sens "et le rendement de certaines catalyses.
- Bien plus, pourquoi avec ces poussières métalliques, ou semi-métalliques, ne procéderait-on pas à des essais méthodiques •consistant à répéter les mêmes catalyses dans des champs magnétiques variables (1). .
- •
- p) Depuis cette conférence, M. Àudibert d’une part et M. Patart d’autre part ont •communiqué certains résultats de nature à donner raison à cette théorie.
- En effet, dans li synthèse dé l’alcool méthylique en partant du mélange d’oxyde de carbone et d’hydrogène, M. .Audibert préconise l’emploi de sous-oxydes, c’est-à-dire de mélange d’oxydes et de métaux, tandis que M. Patart trouve que les oxydes de métaux «e donnant lieu à aucune catalyse pouvent fournir des mélanges très actifs.
- p.146 - vue 146/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE 147
- En opérant ainsi, il est possible d’arriver à des résultats positifs, et les difficultés de pareils assais sont tellement insignifiantes qu’elles ne doivent pas arrêter les chercheurs ayant J a chance de posséder le matériel nécessaire.
- J’engage donc les laboratoires de recherches à vérifier la valeur de mes hypothèses.
- La poussière de piles (par procédé Shoop).
- On objectera à mon procédé de laminage qu'il nécessite tout un matériel spécial. C’est exact, mais il existe d’autres modes de superpositions successives de métaux autre que le laminage.
- D’abord, on. peut concevoir les apports métalliques déposés électrodiimiquement sur des plaques portant des réserves, empêchant soit l’adhérence, ou bien évitant les dépôts sur des parties bien déterminées de la plaque.
- Il y a encore les procédés connus sous le nom de procédés Shoop consistant à projeter sur une surface quelconque, unie, lisse, ou gravée par des sillons, vides ou creux, des métaux pulvérisés par l’action d’un courant d’air violent, agissant sur l’extrémité d’un fil de ces métaux porté à la fusion par la flamme d’un chalumeau.
- Ce procédé permet d^énduire de métaux n’importe quelles substances, il permet d’obtenir des dépôts successifs dé métaux divers avec interposition de matériaux, tels qu’une lame de papier, une couche de graisse, pouvant éviter l’adhérence de ces couches et être éliminées ensuite en laissant des espaces vides lamellaires très minces.
- Dans l’ordre d’idée du mélange intime de fines particules métalliques, de métaux différents, le procédé Shoop offrirait des ressources très intéressantes. Il suffirait, en effet, de projeter sur le même point à la fois des métaux différents, tels que le cuivre, le plomb, le zinc, le fer, pour former un mélange intime des fines particules de ces métaux. Et j’aime à croire que la transformation de ces dépôts en limailles plus ou moins fines, qu’on pourrait oxyder, réduire, ou laisser telles, fourniraient des catalyseurs nouveaux dont l’étude serait en tout cas très curieuse.
- Parmi ces hypothèses il en est qui invitent très certainement à la vérification par des laboratoires outillés et disposant des crédits nécessaires. Et c’est pourquoi au cours de cette com-
- p.147 - vue 147/979
-
-
-
- 148 LE§ ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- munication, j’ai désiré entretenir les membres de la Société de la nécessité d’orienter la cuisine catalytique vers la science de la catalyse en créant et en multipliant les recherches expérimentales sur le mécanisme réel de ces catalyses et sur le rôle qu’y peuvent jouer les différentes formes de l’énergie, énergie calorifique, mécanique, électrique, magnétique. Sans oublier l’action des radiations telles que les radiations lumineuses dont on connaît depuis longtemps les effets catalytiques, sur des mélanges gazeux coqime le chlore et l’hydrogène.
- J’ai désiré également appeler l’attention sur la nécessité, dans toutes les recherches en cours, d’identifier très complètement, aussi bien au point de vue physique qu’au point de vue chimique, les substances catalysantes employées.
- J’ai donné mon impression sur le rôle que devait jouer le magnétisme en catalyse sans pouvoir apporter malheureusement de précisions ; mais en énumérant des faits ne devant pas être acceptés comme de simples coïncidences. Par exemple, le fait que le fer pur, inattaquable dans l’air sec, s’oxyde très rapidement dans Pair humide à la température ordinaire et à la pression atmosphérique, ne peut être une simple coïncidence, surtout quand on constate que cet oxyde doué-de propriétés magnétiques, contient d’importantes quantités d’ammoniaque produites par la combinaison de l’hydrogène de Phumidité de l’air à l’azote libre contenues dans l’air et sous la pression atmosphérique.
- . Synthèse de l’ammoniaque, à froid et à la pression ordinaire, signalée il y a une soixantaine d’années dans les principes élémentaires de la chimie de'Naquet, édités en 1867.
- LA TECHNIQUE MODERNE DU RAFFINAGE DES PÉTROLES
- Exposé.
- Et maintenant je devrais, pour achever cette conférence, parler de cette grosse question du raffinage des pétroles en France qui touche à des intérêts si graves qu’elle devrait faire l’objet des préoccupations journalières du Gouvernement français.
- p.148 - vue 148/979
-
-
-
- 149
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- J’ai dû, au début, à propos des antidétonnants, que le raffinage était lié à des modifications purement douanières. Et c’est une utopie politique de vouloir compter sur les sentiments patriotiques des habitants d’une nation en état de paix pour préparer aux frais de quelques-uns seulement une industrie de guerre. ,
- Si l’on ne raffine pas en France, c’est que l’intérêt purement matériel de ceux qui pourraient raffiner n’existe pas. Et cet intérêt n’existe pas parce que, là comme ailleurs, les règles administratives dégagent des atmosphères d’imprécision et d’inquiétude ruinant à l’avance toutes les initiatives les plus hardies.
- Créée à une époque où il existait dans le monde une seule qualité d’huile brute, existant encore qu’en théorie (le pétrole de Pensylvanie), notre législation douanière a dû être modifiée à l’apparition de centres importants de production susceptibles de concourir à l’alimentation française, comme les centres de Bakou en Russie, de Bustenari en Roumanie, de Boryslaw en Galicie...
- Elle s’est modifiée ensuite au. gré des événements politiques qui envisagèrent toujours les pétroles comme des sources de profits fiscaux faciles à exploiter.
- Et il en est résulté un tel fatras de lois, d’arrêtés, de décrets, de circulaires, qu’il était déjà très difficile aux experts en la matière de se retrouver avant la guerre.
- La guerre survenant et mettant l’industrie en prise avec des fonctionnaires plus ou moins qualifiés pour légiférer, la complication s’est encore accentuée.
- On peut bien dire qu’à l’heure actuelle il est à peu près impossible de faire renaître l’industrie du raffinage si on ne lui donne pas un statut correspondant aux nécessités créées par les progrès réalisés à la fois dans la production, dans le transport des matières premières et dans les applications de plus en plus nombreuses de cette source latente d’énergies commodes.
- Au surplus, il importe que ce statut respecte l’intégralité des revenus importants que le pétrole procure au pétrole.' Ce n’est pas la moindre difficulté.
- En attendant* nos industries, restées toujours tributaires d’importateurs puissamment organisés, et le plus souvent unis, continuent à absorber les produits standardisés achetés tout fabriqués a l’étranger, alors qu’il serait si simple de les fabriquer
- p.149 - vue 149/979
-
-
-
- 150 LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRES DE MOTOCULTURE
- chez nous, à meilleur compte, en les adaptant à nos moteurs et en réalisant une seconde économie sur les consommations.
- Le raffinage moderne.
- Au début de l’industrie du raffinage, cette opération consistait en de simples séparations des produits par ordre de volatilité,-traités ensuite par de l’acide sulfurique et de la soude, en vue d’en retirer certains principes intéressants, surtout la couleur et l’odeur.
- Cette ancienne technique doit décidément céder la place à des techniques plus scientifiques, permettant non plus de séparer, mais de modifier, de transformer, en un mot de fabriquer les produits dont on a réellement besoin, en réduisant au minimum la formation de sous-produits encombrants et de peu de valeur.
- La consommation du monde en essences croissant de jour en jour dans des proportions formidables, les procédés dits de crackingsont arrivés et permettent maintenant de transformer les huiles lampantes et les huiles lourdes en essences.
- Aux procédés de raffinage destructifs, comme ceux qui utilisent l’acide sulfurique,.on tend à substituer dès procédés physiques Séparant simplement les constituants sans en altérer les qualités propres.
- Un seul problème reste encore à résoudre et c’est à notre sens le plus important pour toute l’industrie mécanique mondiale, c’est celui de la fabrication des huiles lubrifiantes qu’on se contente de nos jours d’extraire par des procédés plus ou 'moins perfectionnés. ‘
- Comme pour les essences, il importe de trouver des moyens d’accroître les quantités d’huiles lubrifiantes en partant d’huiles fluides.
- Je ne désespère pas et je crois qu’on y arrivera au moyen de cette catalyse dont je viens de vous entretenir à l’instant.-
- Mais encore faut-il y songer avant que la crise des huiles n’éclate comme celle qui éclata en 1912, époque où l’on entrevit la dure nécessité de réglementer l’emploi des essences.
- Il existe une. chimie spéciale des huiles de houilles, d’où l’on retire maintenant des infinités de matières colorantes,
- pharmaceutiques, alimentaires, explosives..... il doit se créer
- une chimmdes huiles /de pétroles ayant le même but et disposant des mêmes moyens.
- p.150 - vue 150/979
-
-
-
- LES ENSEIGNEMENTS DU DERNIER CONGRÈS DE MOTOCULTURE
- 151
- C’est très sûrement en favorisant des études de ce genre,: comme celles des antidétonnants, qu’on rendra de grands services au pays.
- Ce ne sont pas les bonnes volontés qui manquent en France. Mais il faut les encourager et non de les décourager par une centralisation trop hâtive des efforts.
- L’individualisme qu’on nous reproche en maintes occasions peut avoir les pires conséquences en matière économique. C’est, sûrement notre plus belle qualité en matière scientifique.
- Vouloir décréter qu’un nombre limité de savants, d’ingénieurs,, de chimistes, de géologues auront seuls le droit de s’occuper du pétrole, c’est vouloir s’opposer aux efforts individuels des chercheurs isolés. C’est excessivement dangereux.
- Vouloir enfin confier à un seul ministère purement commercial et économique les destinées de questions qui préoccupent desministères techniques comme ceux de la Guerre, de la Marine,, de l’Agriculture, des Mines, c’est encore faire de l'impérialisme dangereux.
- Et c’est pourquoi je m’associe ce soir aux compliments revenant de droit au Ministère de VAgriculture qui n’a pas craint de prendre une initiative pour créer des émulations entre tous leb chercheurs, les inventeurs, les industriels en vue d’aboutir à la découverte de carburants bon marché dont la motoculture et la culture mécanique ont le plus pressant besoin pour suppléer au manque de main-d’œuvre.
- C’est pourquoi, je remercie enfin la Société des Ingénieurs Civils de France de m’avoir fourni une nouvelle occasion de semer un certain nombre d’idées, de suggestions, d’hypothèses et de programmes d’études, dont profiteront les nombreux amis que je possède dans cette grande famille d’ingénieurs où l’on travaille un peu en commun.
- p.151 - vue 151/979
-
-
-
- MISE EN VALEUR
- DE L’ILE DE LA RÉUNION 1 2
- Aménagement de ses chutes d’eau, en vue de la réalisation d’un programme général d’électrification de l’ile.
- PAR
- JM. L. GUÉRIN
- PRÉAMBULE
- Après l’armistice, les industries de La Réunion ont traversé une passe difficile, due à la rareté et aux prix élevés des combustibles de toute sorte. C’est ainsi qu’elles ont dù payer le charbon jusqu’à 600 fr la tonne en 1919 et 1920. Ce prix est actuellement descendu à 250 fr. Pour son chemin de fer, les besoins de ses industries, la consommation privée, La Réunion doit importer chaque année 7 000 à 8 000 t de charbon et 1 300 t d’huiles et d’essences de pétrole. Ces importations sont très coûteuses et mettent les industries du pays dans une fâcheuse dépendance vis-à-vis de l’étranger.
- Cette situation semble une anomalie dans un pays qui dispose, comme nous allons le voir, de puissantes chutes d’eau (50 000 kW au minimum à l’étiage), faciles à aménager à un prix très bas, 700 à 1 400 fr le kilowatt installé.
- Ce n’est pas que la question de l’utilisation de ses chutes d’eau n’ait pas été posée dans la colonie. Depuis longtemps, des articles de presse, des délibérations d’Assemblées élues, des initiatives privées avaient agité l’opinion publique de La Réunion en faveur de l’utilisation de ses ressources en houille blanche. Mais celles-ci étaient mâl connues, faute d’études techniques sérieuses des rivières de la colonie.
- Au début de 1921, l’Administration locale, à la demande du
- (1) Voir Procès-Verbal de la Séance du 28 novembre 1924, page 394.
- (2) Voir planche n° 89.
- p.152 - vue 152/979
-
-
-
- MISE EN VALEUR DE L’iLE DE LA RÉUNION
- 153
- Ministre des Colonies, avait élaboré un avant-projet d’aménagement de chutes d’eau, en vue de la réalisation d’un programme général d’électrification du pays. Elle avait évalué les besoins d’énergie de l’ile à 3 000 ou 4 000 ch, puissance qu’elle proposait de demander à. deux rivières de la colonie, la rivière des Roches pour 1600 ch, la rivière de Saint-Étienne pour 2600 cli, à l’aide de deux usines utilisant, sur la première rivière, un débit de 2000 1 avec une chute de 80 m, sur la seconde un débit de 2 000 1 avec une chute de 130 m. Le courant produit devait être utilisé à l’électrification du chemin de fer (126 km de longueur), a la distribution de force aux usines, à l’éclairage des villes, aux irrigations, à l’exploitation d’un tramway de montagne, à l’alimentation d’une station de T. S. F.
- Le défaut capital de cet avant-projet, c’est qu’il n’est basé sur aucune étude sérieuse des chutes d’eau qu’il s’agit d’utiliser, ni sur aucune enquête approfondie de l’activité économique de l’ile et des besoins de ses industries.
- Vers la fin de 1922, un groupe d’industriels de l’ile, auxquels s’étaient joints des capitalistes métropolitains ayant des intérêts dans l’ile, s’était constitué en Société, pour l’étude qu’il nous confia d’un, programme d’utilisation des chutes d’eau et d’électrification de l’ile. *
- Nos études ayant été commencées sous l’impression des conclusions pessimistes de nos devanciers, nous avons été vivement frappé, dans nos visites aux cours d’eau de la colonie, par l’énormité de la puissance hydraulique disponible, qui dépasse et de loin tous les besoins visibles, par les conditions favorables et le bas prix de revient de l’aménagement des chutes.
- Cette situation a simplifié notre tâche ou plutôt l’a transformée. Nos études ont été dirigées beaucoup plus vers la recherche des débouchés offerts à une énergie surabondante que vers la recherche de toutes les sources d’énergie utilisables.. Nous ne nous sommes donc pas attaché à dresser un inventaire estimatif complet des ressources hydrauliques de la colonie, tandis que nous avons donné tous nos soins à l’établissement d’un inventaire détaillé de ses besoins, en poursuivant dans toute l’ile une enquête économique approfondie auprès des municipalités, des industriels, des agriculteurs, enquête qui nous a permis de constater de grosses insuffisances dans les évaluations officielles précitées. Aux débouchés signalés dans l’étude de l’Administration locale, débouchés souvent sous-esti-
- p.153 - vue 153/979
-
-
-
- 154
- MISE EN VALEUR DE L’iLE DE LA RÉUNION
- més, il faut ajouter la fabrication du nitrate de chaux, les assèchements, l’industrie de l’aloës, la distribution d’eau potable, etc., etc.
- L’ensemble de tous les besoins de l’ile peut être évalué à 16000 ou 18000 kW en puissance instantanée, dont 10000 kW pour la fabrication du nitrate de chaux.
- Ces débouchés, qui semblent bien assurés, sont en quelque sorte immédiats et susceptibles de s’ouvrir dans un délai de dix à quinze années. Mais si nous envisageons les répercussions que les nouvelles applications peuvent avoir sur la prospérité générale de la colonie, sur le développement de son agriculture et de son industrie, il nous semble qu’elles engendreront de nouveaux besoins, dont la satisfaction exigera une utilisation encore plus complète des ressources hydrauliques de la colonie, qui, heureusement, sont assez vastes pouf satisfaire à tous les besoins futurs d’énergie et assurer son complet développement économique.
- Le développement économique actuel de La Réunion lui assure déjà une place honorable dans la production française. Pour en fixer les traits essentiels, nous donnerons ci-après quelques indications d’ordre général sur La Réunion et quelques statistiques concernant son activité économique.
- Notre vieille colonie de l’Océan Indien, La Réunion ou Ile Bourbon, est située vers le 53° de longitude Est et traversée par par le 21° de latitude Sud. Elle appartient donc à la zone tropicale Elle affecte en plan la forme d’un ovale assez régulier de 72 km de longueur contre 52 km de largeur. C’est un pays entièrement Volcanique, avec de hautes cimes atteignant 3 000 m. Les rivières sont nombreuses, leur cours est rapide et très encaissé et les débits sont élevés en raison des pluies abondantes.
- La population de l’ile est disséminée en majeure partie tout le long de la côte. Dans le centre, on ne trouve que quelques bourgades de peu d’importance et presque isolées du reste de la colonie faute de chemins de communication suffisants. Les principales villes sont: Saint-Denis, 18 000 habitants; Saint-Pierre et le Tampon, 20000; Saint-Louis, 10000; Saint-Benoit, 8.000; Saint-Paul, 6000. Pour une superficie de 2 500 km2, la population de l’ile atteint 173000 habitants, ce qui représente une densité de population de 70 habitants par km2, contre 72 pour la France. / .
- p.154 - vue 154/979
-
-
-
- 155
- MISE EN VALEUR DE L’iLE DE LA RÉUNION
- Un chemin de fer à voie de 1 m fait environ les deux tiers du tour de l’ile, de Saint-Benoît à Saint-Pierre, sur un parcours de 126 klm.
- La Réunion est un pays essentiellement agricole. Les principales productions sont la canne à sucre, le manioc, la vanille, les plantes à parfum, le café.
- Les principales industries du pays sont les sucreries, qui comptent 14 établissements d’une puissance totale de 8 000 à 9000 ch, et les féculeries qui comptent 7 établissements d’une puissance totale de 900 à 1 000 ch. On compte en outre un établissement de constructions mécaniques et trois distilleries.
- Pendant la guerre, au. cours des années 1916, 1917 et 1918 les importations en France de produits de La Réunion ont atteint les chiffres suivants :
- Sucre: 233 190 t (consommation moyenne française, 700 000 t par an);
- Rhums: 10 897 t; tapiocas et maniocs : 600 t.
- Sous le rapport du tonnage des marchandises importées en France pendant cette période de guerre, La Réunion vient immédiatement après l’Afrique Équatoriale Française et l’iïido-Chine.
- En 1920, les exportations de La Réunion ont atteint les chiffres suivants :
- Sucre.............. 44 019 » t (pour 16000 ha emblavés)
- Tapiocas, fécules ... 5 805 » t
- Rhums................. 4 349,8 t
- Tabacs............... . 485,5 t
- Vanille. . . . .... 201,3 t
- Essences à parfums . . 167,81
- Fibres d’aloès.... 61,4 t
- Cafés...................... 15,6 t
- Ces exportations seraient susceptibles d’un accroissement considérable, particulièrement en ce qui Concerne le sucre, les rhums et les fibres d’aloès. .
- En ce qui regarde les importations, les chiffres qui nous intéressent surtout sont ceux des combustibles.
- Avant la guerre, le chemin de fer et les industries de File consommaient ensemble 7 000 à 8 000 t de charbon importé et au moins autant de bois. Les sucreries brûlaient en outre toute
- p.155 - vue 155/979
-
-
-
- 156
- MISE EN VALEUR DE u’iLE DE LA RÉUNION
- leur bagasse pour le chauffage et pour la production de force motrice. Enfin, de 1913 à 1920 on a importé pour l’éclairage et pour différents besoins une moyenne de 1 300 t d’huile et d’essence de pétrole. Les prix élevés du charbon, qui coûte encore 250 fr., ont favorisé la consommation intensive du bois de chauffage qui a fait apparaître un péril grave, celui de la destruction des forêts.
- Comparé à celui de nos autres possessions et à celui de la France, le commerce extérieur de La Réunion a atteint en 1920 les chiffres totaux et moyens suivants :
- Importations: 71 269 455 fr., soit 415 fr. par habitant;
- Exportations: 78 651501 fr., soit 455 fr. — ^
- La même année, pour une population totale de 60 millions d’habitants, le commerce d’ensemble de toutes nos colonies s’est élevé à :
- Importations: 7 278 880 515 fr., soit 120 fr. par habitant;
- Exportations : 4 278 503 208 fr., soit 80 fr/ ‘ —
- Pour une population de 13 300 000 habitants, le commerce du groupe Algérie-Tunisie-Maroc s’est élevé à :
- Importations : 4 998 millions, soit 372 fr. par habitant ;
- Exportations : 2 204 millions, soit 166 fr. —
- Avec sa population de 40 millions d’habitants, le commerce de la France s’est élevé à:
- Importations : 49 905 millions, soit 1 250 fr. par habitant, contre 415 fr. par habitant à La Réunion ;
- Exportations : 26 895 millions, soit 670 fr. par habitant, contre 455 fr. par habitant à La Réunion.
- Les chiffres du commerce extérieur de l’ile Bourbon lui assignent un rang d’autant plus honorable parmi nos autres colonies qu’elle partage avec l’Indochine et la Martinique seules la supériorité sur nos autres possessions et la Métropole d’avoir une balance commerciale bénéficiaire.
- Du point de vue* budgétaire, la situation de notre colonie est très florissante. Cette année, ses recettes ont atteint 25 millions et ses réserves dépassent 14 millions.
- . Du point de vue bancaire, la Banque de La Réunion travaillait fin 1920 avec un montant de 28.963.075 fr de billefs émis et le montant de ses opérations de banque s’élevait à 302.730.465 fr.
- p.156 - vue 156/979
-
-
-
- MISE EN VALEUR DE L’iLE DE LA RÉUNION
- 157
- CHAPITRE PREMIER
- Généralités.
- Géologie, orographie, hydrologie et formation des sources, climatologie, pluviométrie. — L’ile de La Réunion a été formée tout entière par des soulèvements et apports d’origine volcanique (à part une petite bande littorale de coraux sur la côte Ouest). Les laves qui ont constitué l’ossature de l’ile appartiennent à des types très basiques et très fluides. Elles ont fourni une succession de coulées faiblement inclinées, en moyenne 8 à 10 degrés sur l’horizontale. Dans l’ensemble, leur régularité' rappelle l’aspect des terrains stratifiés.
- L’activité volcanique semble s’être déplacée de l’Ouest vers l’Est, du Piton des Neiges, altitude 3.069 m, vers le cratère actuel, le Piton de la Fournaise, altitude 2.6*23 m. L’intervalle qui sépare ces deux volcans est jalonné par une succession de cratères éteints, pitons et mornes sensiblement disposés en ligne droite. L’arête en dents de scie que formait à l’origine cette succession de mornes et qui séparait le versant Nord du versant Sud, depuis le Piton des Neiges jusqu’au Piton de la Fournaise, s’est affaissée et arrondie de façon à donner naissance, vers la cote 1.600 ou 1.800, à un large col ou dépression, le col de la Grande-Montée (fig. 4), réunissant les deux versants Nord et Sud. Au Nord; la dépression prend le nom de Plaines des Palmistes et au Sud celui de Plaine des Cafres. Les versants sont peu inclinés, en moyenne 8 à 10 0/0 sur l’horizon.
- La régularité du relief primitif de l’ile n’est altérée que par l’existence de trois énormes dépressions ou cirques et de vallées profondes de fracture ou d’érosion. Les premières, dues à l’effondrement du dôme du Piton des Neiges, sont disposées de façon presque symétrique autour de cet ancien volcan. Ce sont les cirques de Cilaos, Mafatte et Salazie. Les deux énormes fractures, à peu près parallèles, au fond desquelles coulent les deux plus importantes rivières de la colonie, le Bras de la Plaine et la rivière de l’Est, achèvent de fixer les traits caractéristiques de l’ile.
- Les cirques de Gilaos, Mafatte et Salazie, vastes excavations sensiblement .circulaires de 8 à 10 km de diamètre, profondes de 1000 à 2000 m, bordées par des talus ou remparts très abrupts sont remplis de produits détritiques provenant de
- p.157 - vue 157/979
-
-
-
- 158
- MISE EN VALEUR DE u’iLE DE LA RÉUNION
- l’effondrement. Dans ces matériaux meubles, les cours d’eau se sont creusés des lits à fonds de galets très profonds et très
- ST D£NIS
- ST.« Suzanne Sh —^ *****
- STPAUV
- y benoit
- 8rvlr >•
- — Le,66.><JE. ------
- Fig. 1.
- encaissés, dont la pente longitudinale moyenne est voisine de 3 0/0. Ces rivières se prêtent très mal à la construction de barrages élevés, à cause de la perméabilité du terrain, du manque d’assises solides et de l’absence de sites propres à la construction de réservoirs qui devraient présenter un volume utile de plusieurs millions de mètres cubes pour avoir un effet régulateur suffisant sur le débit de ces rivières qui ne sont alimentées le plus souvent que par des eaux de ruissellement. Ces raisons expliquent pourquoi les rivières qui drainent à la mer les eaux de ces trois grands cirques, la rivière des Galets, la rivière du
- p.158 - vue 158/979
-
-
-
- MISE EN VALEUR DE L’iLE DE LA RÉUNION
- 159
- Mât et le bras de Gilaos, ne sont susceptibles, avec de grandes difficultés de captage que de fournir des puissances assez limitées. Quant à leurs affluents, ils ne pourraient être aménagés que pour de faibles puissances, quelques centaines de chevaux, dans les circonstances locales les plus favorables.
- Dans les plaines élevées, le sol est profondément raviné par des torrents dont le lit de galets et de blocs roulés énormes est généralement à sec, malgré des pluies constantes et abondantes. Dans ces plaines, les sources sont rares et ne débitent souvent qu’un mince filet'd’eau, les torrents ne roulent généralement qu’à l’époque des fortes pluies quand les couches perméables ont dépassé leur capacité d’imbibition.
- Le sous-sol de ces plaines élevées, formé dans l’ordre de couches épaisses d’humus et de terres végétales, de laves scoriacées et poreuses, de basaltes d’origine relativement récente parcourus d’innombrables fissures de retrait, constitue comme de vastes réservoirs ou s’emmagasinent les eaux de pluie. Ces réservoirs alimentent des sources importantes dont le débit atteint parfois plusieurs mètres cubes à l’étiage.
- Parmi les plus remarquables de ces sources, on peut citer celles qui, sur une distance de 2 à 3 k m s’alignent au flanc du rempart limitant à l’Est le cirque de Salazie. Au nombre d’une cinquantaine environ, elles sortent toutes apparemment d’une même couche, à quelques centaines de mètres de la crête du rempart, et forment une succession de cascades de plusieurs centaines de mètres de hauteur, dont les traînées d’écume blanche se détachent vivement sur le vert'obscur de la végétation qui tapisse les pentes (fig. 3,pl. 89). Ce groupe de sources, visible de la route carrossable qui mène à Hell Bourg, dans le cirque de Salazie, semble dû à l’existence d’une couche de tufs imperméable analogue à celle qui donne naissance aux sources de la rivière des Marsouins. Au nombre de 12, ces dernières se forment vers la cote 850 au contact d’une couche de tufs rougeâtres aux flancs de la tranchée profonde dans laquelle coule le tprrent. Elles jaillissent des fissures du basalte (fig. 40, pl. 89) et viennent se réunir en formant trois creeks qui se jettent, à plusieurs centaines de mètres de profondeur, au fond des gorges de la rivière des Marsouins, dans une large vasque de 60 à 80 m de diamètre, qui a reçu des indigènes qui vivent près delà le nom de Bassin des Hirondelles (fig. 8, pl. 89). Non loin de ce bassin, à 1 km environ à vol d’oiseau, les trois affluents de droite de la rivière des Mar-
- p.159 - vue 159/979
-
-
-
- p.160 - vue 160/979
-
-
-
- MISE EN VALEUR DE L’iLE DE LA RÉUNION 161
- souins, bras Chansons, bras Cabot, bras Tabac, jaillissent du rempart aux environs de la cote 1000 à la lisière de la Plaine des Marsouins (fig.2). '
- A la fin de la saison sèche, nous avons déterminé le débit de la rivière des Marsouins, à la sortie du bassin des Hirondelles, par une mesure au moulinet. Au volume trouvé, 2160 1 à la seconde, si Ton ajoute le débit facile à capter des affluents de droite, soit 1500 1 environ, on peut disposer, au bassin des Hirondelles, d’un débit d’étiage de plus de 3500 1. (La dérivation des affluents de droite dans le bassin des Hirondelles nécessite le percement d’un tunnel à faible section de 1 km de longueur.) Ces chiffres élevés de débit d’étiage s’expliquent aisément par les particularités de formation de ces rivières.
- C’est à des formations analogues aux précédentes que sont dues les sources de la rivière du Bras de la Plaine, qui débitent plus de 3 000 1, et les nombreuses sources de l’ile, qui se forment presque au niveau de la mer et jusque dans le battant des lames. Parmi les plus remarquables, citons les sources du Bernica, du. Trou, qui se déversent dans l’étang de Saint-Paul, les sources de Saint-Leu, de l’étang du Gol, celles qui alimentent les bassins du Cormoran, de l’Aigrette, les sources de Sainte-Rose, etc. Une des plus remarquables est celle du Château d’eau de la Saline, située entre Saint-Paul et Saint-Leu, à , 100 m environ de la mer en bordure de la route coloniale. Elle sort au niveau de la mer d’une curieuse grotte marine, formant une sorte de couloir de longueur inconnue, creusé dans les coraux par l’érosion des eaux postérieurement à une coulée de lave qui en forme la voûte.
- Climatologie, pluviométrie. — Quoique située dans la zone tropicale, La Réunion jouit d’un climat plutôt tempéré, mais généralement humide, dû à sa situation insulaire. Grâce à ses hautes montagnes, l’ile présente à peu. près la succession de tous les climats et son sol produit a peu ùrès tous les fruits de la zone équatoriale à la zone tempérée. Sur les côtes, le thermomètre monte rarement au-dessus de 35 «degrés en été et ne descend guère en-dessous de 20 degrés en hiver. Il subitde plus grandes fluctuations dans les plaines élevées, où il descend parfoiè en dessous de zéro pendant la nuit. Les conditions naturelles' de salubrité sont bonnes et les maladies épidémiques sont le fait de l’insouciance et de la paresse de l’homme. Enfin, on ne rencontre dans Pile aucun animal dangereux.
- Bull. 11
- p.161 - vue 161/979
-
-
-
- 162
- MISE EN VALEUR DE u’iLE DE LA RÉUNION
- Du point de vue météorologique, I’île Bourbon est divisée en deux parties: la partie du Yent et la partie Sous le Yent.
- La partie du Yent, qui va de Saint-Philippe à Saint-Denis, est directement exposée aux vents de l’Est, très chargés d’humidité. Les pluies y sont abondantes et fréquentes. La partie Sous le Yent, qui comprend le reste de l’ile, est plus ou moins abritée des vents de l’Est par les montagnes. Cette région subit parfois de longues périodes de sécheresse.
- L’Administration locale n’a fait aucune étude sérieuse et suivie de la pluviométrie de File. À part quelques observations fragmentaires, dues à l’initiative de quelques agents, elle ne peut produire aucun document dont il y ait lieu de tenir compte. Les seules observations sur lesquelles on puisse s’appuyer pour établir approximativement une carte pluviométrique de File sont celles que le Crédit Foncier Colonial a poursuivies, depuis 23 ans, sur ses six établissements de la partie du Yent et dans la partie Sous le Yent, à la sucrerie de Yue Belle. De ces observations, il ressort que la hauteur moyenne de pluie, dans la partie qui va de Saint-Benoît à Saint-André, est supérieure à 3 m (moyenne des six établissements du Crédit Foncier Colonial : 3 m, 027), tandis que la moyenne à Yue Belle (commune de la Saline) n’est que de 0 m, 989.
- La couche annuelle de pluie de 3 m relevée dans la région peu boisée de Saint-Benoit-Saint-André, qui est située entre l’altitude 0 et l’altitude 400, est certainement inférieure aux chutes qui se produisent dans les régions élevées des plaines des Marsouins et des Salazes, dont le couvert forestier est incomparablement plus dense. Quant à la hauteur de pluie qui tombé dans la région du volcan, depuis Saint-Philippe jusqu’à Sainte-Rose, certaines personnes l’évaluent à 10 ou 12 m, mais ces chiffres ne reposent guère que sur des impressions et les mesures précises font tout à fait défaut.
- Le régime pluviométrique des trois grands cirques de la Réunion: Gilaôs, Mafatte et.Salazie, participe assez directement de celui des versants sur lesquels ils s’ouvrent. Les deux premiers se rattachent .à la partie Sous le Yent. Il n’y pleut, en général, qu’à l’époque des grandes pluies et ces cirques ne récoltent guère que les eaux des nuages qui ont traversé la partie du Yent et ne s’y sont pas condensés totalement au contact des vastes forêts qui couvrent les versants. Au contraire de eés deux cirques, le cirque de Salazie, qui s’ouvre directement,aux vents
- p.162 - vue 162/979
-
-
-
- MISE EN VALEUR DE L’iLE DE LA RÉUNION
- 163
- d’Est, est abondamment arrosé et son climat est beaucoup plus humide que celui des deux premiers.
- La saison des pluies commence, en général, fin décembre pour s’achevér en juillet, bien que les mois d’août à décembre soient parfois marqués par des pluies très abondantes. Mais ces pluies violentes sont exceptionnelles.
- \
- CHAPITRE II
- Etudes détaillées des principales rivières de la colonie (Régimes, débits, chutes utilisables, ete.)
- Rivière de l'Est.. — La. plus importante de ces rivières.,, au moins quant au volume d’eau qu’elle roule, est la rivière de l’Est (fig. 4, pl 89). Elle coule sur fond de galets avec une pente régulière de 2 à 3 0/0 dans une gorge très encaissée, dans la partie du volcan actuel. Elle doit son débit élevé, 6 m3 à l’étiage, à l’embouchure aux fortes pluies (10 à 12 m par an, suivant certaines estimations) qui arrosent son bassin versant directement exposé aux vents extrêmement humides de l’Est. Elle est sujette à des crues violentes dans lesquelles son lit subit des modifications considérables, des exhaussements ou des abaissements atteignant parfois une vingtaine de mètres, ce qui rend particulièrement difficiles les travaux de captage.
- Rivière du Bras de la Plaine. La rivière du Bras de la Plaine appartient à la partie Sous le Vent. Elle coule dans une gorge encaissée à peu près rectiligne, gigantesque fracture à peu près parallèle à celle qui a formé la rivière de l’Est (fig. 4 et$,pl 89 La rivière du Bras de la Plaine présente des particularités remarquables. Elle prend sa source vers la cote 600 dans le cirque du Grand-Bassin, au pied du village qui porte ce nom.„ Elle jaillit avec, un débit voisin de, 3 m3 d’une profonde excavation, à travers des colonnades, de basalte. Elle coule ensuite jusqu’à la mer sur un parcours de 20 à 23 km sur lit de galets à peine interrompu en deux ou trois points par un seuil rocheux accidentel de quelques mètres de hauteur, avec une pente moyenne très régulière d’environ 3 0/0. Jusqu’à la prise d’eau de Saint-Pierre, cote 80, elle coule entre des remparts escarpés, presque verticaux, de plusieurs centaines de mètres de hauteur, écartés en moyenne, de 50 à. 100 m à la base. *
- Nous avons fait sur cette rivière deux mesures de débit : aux
- p.163 - vue 163/979
-
-
-
- 164
- MISE EN VALEUR DE l’ïLE DE LA RÉUNION
- sources le 31 octobre 1922, à la prise d’eau de Saint-Pierre le 28 novembre. Ces mesures effectuées en plein éiiage, à la suite d’une période de sécheresse de sept à huit mois dans a partie Sous-le-Vent, ont indiqué respectivement des débits de 3 500 et 4 400 1 par seconde.
- Avec un débit de 3 500 1 à l’étiage aux sources et une chute brute réalisable de 600—80 = 520 m (des sources à la prise d’eau de Saint-Pierre où les eaux doivent être rendues aux usagers) le Bras de la Plaine représente une puissance minima de 13 000 kW qui fait de cette rivière une des plus intéressantes sources d’énergie de la colonie.
- Mais cette puissance est assez coûteuse à aménager, car elle exige une dérivation de 16 km de longueur totale, formée de trois tunnels consécutifs alimentant chacun une usine distincte. Ces trois usines fonctionneraient sous des hauteurs de chute respectives d’environ 220, 160 et 120 m.
- Les deux rivières de l’Est et du Bras de la Plaine, dont nous venons de parler, appartiennent au type des torrents à fond de galets.
- La rivière des Marsouins et la rivière des Roches, dont nous allons parler à présent, appartiennent au type des rivières à fond rocheux, au moins dans la partie moyenne de leurs cours, où elles présentent de nombreuses cascades qui créent des différences de niveau considérables sur de faibles parcours, circonstances éminemment favorables à la production de force motrice à bon marché, lorsque en même temps le débit des rivières possède une régularité et un volume suffisants. C’est le cas pour la rivière des Marsouins, qui représente la source d’énergie de beaucoup la plus intéressante de la colonie (fig. 7, 8, 9, 40, 44, pl. 89).
- Géographiquement, la rivière des Marsouins prend sa source au pied du Piton des Neiges. Dans sa partie supérieure, comme toutes les rivières des hautes plaines, elle ne coule que dans la saison des pluies, et le reste du temps son lit est à sec. Mais, dans sa partie moyenne, en dessous de son confluent avec la rivière Camp-de-Qualité, la rivière coule toute l’année avec le débit minimum de 2 200 1 à l’étiage (mesures du 4 novembre 1922) qui est celui des sources au bassin des Hirondelles (cote 785) où ellès se réunissent toutes (fig. 8, pl. 89).
- A partir de ce bassin, la rivière des Marsouins suit tout d’abord un étroit couloir de 600 m environ de longueur et
- p.164 - vue 164/979
-
-
-
- 165
- MISE EN VALEUR DE L’iLE DE LA RÉUNION
- descend de 45 m par une série de petites cascades et de rapides. Ce couloir aboutit à la cascade Citron, la première d’une série de huit grandes cascades qui se succèdent ensuite sur un parcours de 2 500 m environ. Voici la liste de ces cascades avec leurs hauteurs approximatives.
- Cascade Citron, 50 m; Pont-du-Diable, 40 m; du Trou, 40 m; Patte-de-Poule, 30 m; Cimetière, 40 m; Piton-Gingembre, 60 m; Surplombe, 60 m; Arc-en-Ciel, 60 m.
- A partir de la cascade Arc-en-Ciel, dont le pied se trouve à la cote 250 environ, la rivière des Marsouins descend à la mer par une succession de rapides et de cascatelles en roulant alternativement sur fond rocheux et sur fond de galets peu épais. A son confluent avec le Bras Cabot, elle se précipite par une cascade de 10 m de hauteur (fig. //, pl. 89) dans le lit du Bras Cabot (cote 233). Cette cote marque le niveau du canal de fuite de l’usine de! force projetée pour laquelle existe un emplacement favorable à l’extrémité du promontoire rocheux relativement plat, l’ilette Arc-en-Ciel qui sépare à leur confluent la rivière des Marsouins et le Bras Cabot.
- De son confluent avec le Bras Cabot (cote 233) jusqu’à la mer, la rivière des Marsouins présente, sur un parcours d’environ 1.5 km, une pente moyenne de 15 mm par mètre. Grossie de l’apport du Bras Cabot et de quelques sources qui forment le Bras Magasin, le Bras de la Fenêtre, etc., elle présente à l’étiage un débit d’environ 4 000 1 qui ne s’augmente plus jusqu’à la mer.
- A la sortie du bassin des Hirondelles, le débit à l’étiage atteint 2 200 1 d’après une mesure'au moulinet que nous avons faite le 11 novembre 1922. D’après des indications fournies par des laisses de crues, au droit du déversoir formé par la cascade Citron, nous avons pu estimer à 220 m3 environ le débit maximum de la dernière grande crue qui a laissé ces traces et qui correspondrait au cyclone des 21 et 22 mars 1924. Le rapport du débit des crues au débit d’étiage, égal à 100, est remarquablement bas.
- Au débit de 2 200 1 indiqué comme débit d’étiage de la rivière des Marsouins à sa sortie du bassin des Hirondelles, un appoint de près de 1 500 1 pourrait être fourni par une dérivation assez courte des affluents de droite de la rivière, ce qui porterait à 3 500 1 environ le débit minimum d’étiage disponible.
- L’importance de ce débit d’étiage s’explique àisémènt par le
- p.165 - vue 165/979
-
-
-
- 166
- MISE EN VALEUR DE l’iLE DE LA RÉUNION
- régime sourcier, l’étendue, la nature et le degré de boisement du bassin d’alimentation de la rivière des Marsouins. Grâce à ces conditions favorables, cette rivière est, de tous les cours d’eau de la colonie, celui qui se présente dans les conditions les plus avantageuses de captage, et celui qui peut fournir le kilowatt au plus bas prix de revient.
- Rivière des Roches. — Comme la précédente, la rivière des Roches (fig. 6, pi. 89) appartient au type de rivières à fond rocheux, Sur un parcours de 2 km, elle présente une succession de cascades et de rapides qui créent une différence de niveau de
- 130m.
- Nous avons fait sur cette rivière deux jaugeages au moulinet:
- Le 4 novembre 1922, un premier jaugeage indiquait un débit de 10901;
- Le 24 novembre, ce débit tombait à 560 1.
- Le 25 novembre, des pluies assez fortes faisaient remonter ce débit à 4 ou 5 m3 environ.
- Le débit du 24 novembre (560 1) est considérablement inférieur au débit de 2 000 1 qu’on avait assigné à cette rivière comme débit d’étiage.
- La faiblesse du débit d’étiage de la rivière des Roches n’est d’ailleurs pas surprenante et peut s’expliquer aisément par le peu d’étendue, l’altitude et la nature du bassin versant de la rivière. La couche de terre végétale est relativement mince, le couvert forestier est accroché à des pentes rocheuses abruptes et, en conséquence, les sources sont rares et faibles, et celles qui existent tarissent vite. La rivière est donc alimentée surtout par des eaux de ruissellement. Son bassin d’alimentation, moins élevé que celui de la rivière des Marsouins, est aussi moins abondamment et moins régulièrement arrosé.
- Ges particularités expliquent pourquoi cette rivière est moins avantageuse à capter que les précédentes, surtout si l’on tient compte qu’il n’y peut être créé de réservoir régulateur.
- . Nous avons dit précédemment, à propos des rivières qui drainent les trois grands cirques de la colonie, qu’il ne s’y rencontrait pas de sites propres à la construction de grands réservoirs, Cette remarque s’applique sans exception à toutes les rivières de La Réunion. Nous ajoutons qu’il n’y a d’ailleurs pas à le regretter car, si ces sites existaient, il serait impossible de les utiliser à la construction de réservoirs. En effet, les, roches
- p.166 - vue 166/979
-
-
-
- MISE EN VALEUR DE l’iLE DE LA RÉUNIQN 167
- basaltiques qui forment l’ossature de l’île sont généralement très fissurées, comme le démontre la formation des sources dans ce pays. Tout réservoir d’une hauteur notable fuirait par les mille fissures de la roche sans qu’on puisse arriver à les colmater de façon suffisante. On ne devra donc compter que sur le débit de régime des cours d’eau en l’améliorant tout au plus par de petites réserves qui, dans la majeure partie des cas, ne seront guère susceptibles de dépasser le volume du débit journalier.
- CHAPITRE III
- Production de l’énergie électrique
- Projets d’aménagement des rivières des Roches, des Marsouins et du Bras de la Pçaine
- Les travaux de captage de ces différentes rivières ne présentent pas de difficultés exceptionnelles.
- Aménagement de la rivière des Roches. — En ce qui concerne la rivière des Roches, un levé détaillé de la région (fig. 3) a permis d’adopter un tracé plus avantageux que celui qui avait été proposé par l’Administration locale à la suite d’une visite hâtive et insuffisante des lieux.
- Ce tracé utilise une petite vallée secondaire aux molles ondulations, la ravine Bambou, qui se tient tout entière dans La latérite. L’ensemble des travaux d’aménagement se réduit à une prise d’eau très simple en A à la cote 145, un canal AB CD EF mi-partie découvert, mi-partie en tunnel et une conduite forcée de 600 m de longueur. L’usine est construite à la cote 15 au fond du bassin La Paix. Une petite dérivation partant du Grand Bras prélèverait 300 1 dans ce ravin au moment des basses eaux. L’usine génératrice serait équipée avec 2 turbines Francis entraînant 2 alternateurs de 750 kW triphasé de 5000 V à 50 périodes. Le coût total d’aménagement .est estimé à 1 500000 fr pour la puissance de 1500 kW correspondant au débit de 8 mois. A l’étiage, la puissance peut descendre à 350 kW. Pour- assurer un service public, l’usine hydraulique devrait être doublée d’une usine thermique. Çes sujétions entraînant un prix de revient tTOp élevé du courant ont fait abandonner les projets d’aménagement de cette rivière. .
- Aménagement de la rivière des Marsouins. — La rivière des Mar-'
- p.167 - vue 167/979
-
-
-
- 168
- MISE EN VALEUR DE l’iLE DE LA RÉUNION
- souins représente, avec ses 550 m de chute et son débit de 3 500 I à l’étiage, une source d’énergie autrement intéressante que la rivière des Roches.
- Les travaux de caplage sont relativement simples (fig. 2). La
- prise d’eau est constituée par un mur en béton de quelque mètres de hauteur et de 15 m de longueur barrant le seuil du bassin
- p.168 - vue 168/979
-
-
-
- MISE EN VALEUR DE L’ILE DE LA RÉUNION 169
- des Hirondelles. Grâce à l’absence de sables et de feuilles en suspension dans les eaux, les ouvrages de prise seront très simplifiés.
- Le canal de dérivation passe sur la rive droite. C’est un tunnel de 4 000 m environ, de 5 m2 de section avec pente de 2 mm par mètre, calculé en prévision d’un débit supérieur au débit d’étîage. La solution du tunnel a été imposée par l’escarpement considérable des gorges de la rivière des Marsouins. Le percement n’offre d’ailleurs aucune difficulté, car les roches à traverser se présentent avec d’excellentes garanties de tenue, comme toutes les roches de l’île dont la bpnne tenue a été mise en évidence par d’assez nombreux travaux en divers points de l’île, notamment le tunnel du chemin de fer (fig. 2, pi. 89) entre Saint-Denis et la Possession percé sur 12 km sans aucun revêtement, le tunnel de dérivation qui alimente Saint-Denis en eau potable, la tranchée du chemin de fer du cap Lahoussaye où des encorbellements audacieux dominent la voie ferrée sur plus d’un kilomètre. Le tunnel sera percé à l’aide de marteaux pneumatiques et l’air comprimé sera fourni par des compresseurs légers, mus- par moteurs électriques et installés au voisinage de chaque fenêtre d’attaque.
- Le tunnel débouchera un peu èn dessous de la Caverne écrite, dans une chambre de mise en charge et d’équilibre de 1 000 m3 de capacité (débit de 3 minutes) d’où partent des conduites forcées de 1 000 m de longueur posées le long d’un tunnel en plan incliné de 900 m de longueur qui sert de voie d’accès à l’usine située sur l’ilette Arc-en-Ciel. Cette disposition particulière a été imposée par l’escarpement considérable des> gorges de la rivière des Marsouins dans le voisinage de l’usine. A leur sortie du plan incliné, les conduites'forcées franchissent la rivièrç sur un pont de 30 à 40 m de portée situé au-dessus du niveau des plus hautes eaux. Une bonne route privée qui aboutit à Grands Fonds sera prolongée de 2 km jusqu’à la tête du plan incliné et améliorée sur son parcours actuel pour permettre le transport du matériel.
- L’équipement de l’usine comprend 4 groupes turbo-alterna-teurs de 2 500 kW chacun. Chaque groupe est composé d’une roue Peltôn fonctionnant sous 530 m de chute nette, tournant à 700 tours environ et accouplée à un alternateur ’triphasé de 3 000 kVA à 50 périodes.
- L’énergie nécessaire à la perforation mécanique prévue pour
- p.169 - vue 169/979
-
-
-
- 170
- MISE EN VALEUR DE L’iLE DE LA RÉUNION
- tous ces travaux sera fournie par une petite centrale de 200 kW qu’on peut installer rapidement et à peu de frais sur la rivière des Roches en utilisant une chute de 30 m qui n’exige qu’une canalisation très courte.
- Le montant total des prévisions pour la construction de la première usine de 10 000 kW est évalué à 7 millions de francs,, ce qui met le kilowatt installé à 700 fr.
- Rivière Bras de la Plaine. — Des sources à la prise d’eau de Saint-Pierre, le lit de galets très encaissé de cette rivière présente une profondeur inconnue mais certainement considérable. L’exécution des prises d’eau présente de ce fait des difficultés sérieuses. Il faudra prévoir des dispositifs de décantation, car l’eau se charge en sables fins aussitôt que le débit s’élève un peu au-dessus de l’étiage.
- L’aménagement total de la rivière exigerait la construction de 3 usines en cascade établies aux environs des cotes 380, 220 et 100, Les prises d’eau seraient établies aux cotes 600, 380 et 220 d’où partiraient les tunnels de dérivation, aboutissant à une chambre de mise en charge de 1000 m3 environ de capacité.
- L’équipement de chaque usine comprendrait 2 groupes turboalternateurs, avec turbines du type Francis calculées pour absorber 1 800 à 2000 1 sous dès charges variables de 220, 160 et 120 m. Par raison d’économie, chaque usine serait alimentée par une conduite forcée unique.
- Le montant total des prévisions pour raménagement de ces trois usines s’élève à 16 ou 18 millions, ce qui met le kilowalt installé à 1 400 fr environ.
- Gomme on le voit,1 les prix du kilowatt installé dans ces différentes usines sont tout à fait modestes, ces usines peuvent être construites pour différentes gammes de puissance et la quantité d’énergie dont on dispose semble a priori supérieure à tous les besoins.
- CHAPITRE IY
- Utilisation de l’Énergie électrique
- Nitrate de chaux. — La consommation d’engrais nitrés atteint en moyenne 10000 t par an à Maurice. A la suite du bruit fait à La Réunion autour de nos projets, elle a atteint l’an dernier, dans l’ile, le chiffre de 5000 t environ, en presque totalité nitrates de soude. et de chaux. Les résultats obtenus avec le
- p.170 - vue 170/979
-
-
-
- MISE EN VALEUR DE L’iLE DE LA RÉUNION
- ni
- nitrate de chaux ont été particulièrement satisfaisants, de sorte qu’une importante clientèle est acquise à la consommation de cet engrais.
- Mais, jusqu’à ces dernières années, la consommation d’engrais azotés à été à peu près insignifiante à La Réunion, 700 à 800 t en moyenne, en raison tant du prix élevé — 1 500 à 1600 fr la tonne l’an dernier — que ces engrais atteignent dans la colonie que de l’attachement des colons à des méthodes arriérées de culture, comme celle des assolements sous couverture de légumineuses. On sait que les légumineuses fixent l’azote de l’air par les bactéries qui vivent sur leurs racines. Mais ce processus est lent, la quantité d’azote fixée est faible et cette méthode de jachère a l’inconvénient de laisser improductives, pendant trois ou quatre ans, des terres qui pourraient produire sans arrêt d’abondantes récoltes, par un emploi intensif des engrais nitrès, grâce à la.richesse du sol en ses autres éléments, potasse et phosphore. La loi du minimum indique que, dans de telles terres, les poids des récoRes sont régis par l’apport d’azote seul. Celui que permet la pratique des engrais verts est bien faible et les rendements qu’elle procure sont extrêmement médiocres, 3 à 4 t de sucre à l’hectare à La Réunion, tandis qu’aux Hawaï, de sol et de climat identiques à Bourbon, on obtient des rendements moyens de 16 t, grâce à des épandages courants de 2 000 kg de nitrate de soude à l’hectare.
- Les épandages faits, l’an dernier, à La Réunion n’ont pas dépassé 400 à 500 kg à l’hectare, mais l’amélioration des rendements a démontré pleinement l’efficacité de l’engrais.
- En comptant à La Réunion sur une consommation moyenne annuelle de 5 000 t de nitrate (à raison de 300 kg à l’hectare) et sur une quantité égale à Maurice, on arrive au chiffre prévu pour la fabrication projetée, soit 10 000 t de nitrate de chaux, dont l’écoulement dans les deux îles paraît bien assuré, grâce aux prix de vente passibles, bien inférieurs aux prix actuels.
- La création de l’usine projetée est donc appelée à jouer un rôle considérable dans le développement de la prospérité économique de l’île, grâce à l’augmentation considérable de la production agricole par l’emploi intensif du nitrate de chaux, qui entraînera un développement parallèle des industries du pays, dont les principales, sucreries, rhum nier ies, féeuleries, ne traitent que les produits de l’agriculture locale.
- Sur la basé d’une consommation possible de 10 000 t, l’usine
- p.171 - vue 171/979
-
-
-
- 172
- MISE EN VALEUR DE i/lLE DE LA RÉUNION
- à nitrate absorberait environ 10000 kW. C’est la puissance prévue pour l’usine de force à son premier stade de développement.
- Irrigations. — La plus-value de rendement due à une irrigation normale de 1 1 par seconde à l’hectare peut atteindre 3 000 à 4000 fr. Avec du courant à 5 centimes le kilowatt-heure, la force motrice nécessaire à l’arrosage de 1 ha à 1 litre-seconde, à 70 m de hauteur, coûterait 500 fr par an. Cette hauteur de refoulement semble indiquer la limite pratique admissible. En admettant cette limite, l’électrification permettrait l’irrigation de 4 000 à 5 000 ha de terres stériles dans la partie Sous leYent, où parfois de longues périodes de huit à dix mois s’écoulent sans pluie. Elle permettrait, notamment, la mise en valeur de 2 000 ou 3 000 ha dans la Plaine des Galets, dont l’aridité semble tenir surtout à la' sécheresse excessive de cette partie de l’ile.
- La puissance absorbée par les irrigations pourrait atteindre 2 000 à 3 000 kW.
- Assèchements. — Dans les parties basses de la région Sous e Yent, de nombreuses sources forment des étangs (étangs de Saint-Paul, du Gol, de Saint-Leu, etc.), qu’il serait avantageux d’assécher pour faire disparaître une cause de paludisme et donner à la culture plusieurs centaines d’hectares de bonnes terres. Un essai d’assèchement des étangs de Saint-Paul a été tenté, mais sans succès, à l’aide de travaux assez dispendieux. Cette opération pourrait être combinée avec l’irrigation de la Plaine des Galets. La solution serait élégante et économique. Le débit des sources qui alimentent ces étangs — 2 000 1 à la seconde — pourrait assurer l’irrigation de 2 000 ha dans la Plaine des Galets.
- Alimentation en eau potable. — De nombreuses agglomérations de l’ile, Le Tampon, Saint-Paul, Trois Bassins, Saint-Leu, Saint-Philippe, Sainte-Rose, etc., manquent d’eau potable une grande partie de l’année et les habitants vont souvent la chercher fort loin. L’eau ne faisant jamais défaut dans les parties basses, toutes les agglomérations qui en manquent pourraient être alimentées aisément par des installations de pompage, mues électriquement, situées dans les parties basses, élevant l’eau à la hauteur voulue. Dans les cas les plus défavorables, l’eau pourrait être livrée au compteur, à un prix ne dépassant pas
- p.172 - vue 172/979
-
-
-
- MISE EN VALEUR DE L’iLE DE LA RÉUNION 173
- celui de la région parisienne. Au Tampon (15000 habitants avec le village de Six Cents), l’eau serait prise dans le Bras de la Plaine et élevée à 270 m ; à Saint-Paul, l’eau serait prise à 2 km de la ville, à la source du Bernica, et élevée à 20 m, etc. En 1922, la municipalité de Saint-Paul se préparait à contracter un emprunt d’un million pour réaliser un projet de ce genre, comportant l’installation d’un groupe moto-pompe à gaz pauvre. L’électrification lui permettra de réduire considérablement les dépenses d’installation et d’exploitation qu’aurait entraîné l’exécution d’un tel projet.
- L’alimentation en eau paraît susceptible d’absorber 200 kW au minimum.
- Electrification du chemin de fer. — Le chemin de fer de La Réunion, à traction à vapeur, est à voie de 1 m et présente 126 km de développement. Avec ses ateliers, il consomme par an 4 000 t de charbon, payé 600 fr la tonne en 1919 et 1920 et encore actuellement 250 fr. En raison de ces dépenses élevées de combustible, la substitution de la traction électrique à la traction à vapeur avait été considérée, par l’Aministratiôn locale et par les promoteurs des études, comme l’objet principal de l’électrification.
- Les inconvénients du mode actuel de traction sont multiples : dépenses élevées d’exploitation (combustible, personnel spécialisé nombreux, coûteux et difficile à recruter...) et conséquemment tarifs élevés des transports, rareté et lenteur des trains, désagrément dû à la fumée et à l’éclairage défectueux des wagons dans la traversée du tunnel de 12 km entre Saint-Denis et la Possession, traversée dont le trajet dure près d’une heure... La traction électrique apporterait une amélioration considérable à l’éxat de choses actuel, en même temps qu’elle serait susceptible de hâter la réalisation du projet de prolongement du chemin de fer de Saint-Pierre à Saint-Benoît par la côte Est, ce qui permettrait la mise en valeur de ces régions actuellement mal desservies par la route coloniale.
- Mais l’électrification par ligne à trolley de la voie ferrée. actuelle coûterait cher, 7 à 8 millions, et les bénéfices à en attendre: économie de combustible, (4 000 t à 250 fr.), augmentation probable du trafic voyageurs, économies de personnel et d’entretien du matériel roulant et de la voie, n’ont pas paru suffisants pour gager l’opération.
- p.173 - vue 173/979
-
-
-
- MISE EN VALEUR DE L’iLE DE LA RÉUNION
- 474
- Cette question d’électrification sera remise à l’étude et orientée vers l’adoption de la traction par accumulateurs qui entraînerait des frais de premier établissement moins élevés que la traction par ligne à trolley. Cette solution a reçu la consécration d’une longue expérience en Allemagne et elle paraît susceptible d’être appliquée avec succès à La Réunion.
- Tramway du Brulé. — Le village du Brulé est situé à 4 km de Saint-Denis et à 800 m d’altitude. C’est une délicieuse résidence d’été, très appréciée de la population de Saint-Denis à cause de la salubrité de son climat. Mais les moyens pratiques d’accès manquent, et les prix de transport sont excessifs. De Saint-Denis au Brulé, on compte en moyenne : 40 fr. pour transporter 400 kg de marchandises par charrette, 50 fr. par personne en chaise à porteur, 30 fr. par personne dans l’automobile public, fi fr. par colis de 25 kg.,. Il n’est donc pas étonnant, avec des conditions de transport si onéreuses, que le Brulé n’ait pas pu se développer et qu’il ne compte actuellement qu’une cinquantaine de maisons appartenant, en général, à de riches habitants de Saint-Denis.
- Pour en faciliter l’accès et en permettre le séjour à un plus grand nombre, on propose de relier le Brulé à Saint-Denis par un tramway de montagne de 4 km dont la construction n’offre aucune difficulté technique. Il peut être établi à peu près en ligne droite en suivant un contrefort de la montagne, sans un seul ouvrage d’art, avec des terrassements insignifiants. L’assise de la voie est excellente. La pente varie de 20 à 30 0/0. La puissance maximum prévue pour la traction est de 300 kW et le coût total est évalué à 4 million (fig. /2, pi. 89).
- Un tramway du même type pourrait être construit pour relier Saint-Pierre au Tampon. La distance est de 8 km; les rampes varient de 5 à 10 0/0. Ce tramway desservirait une population de 30000 habitants répandue sur un pays de riches cultures.
- Sucreries et féculeries.— Les sucreries ont été considérées comme de gros consommateurs futurs de courants, mais à tort, suivant nous, à cause surtout de leur courte période d’activité, la coupe, qui dure en général quatre à cinq mois, de la mi-août à fin décembre et qui correspond, par conséquent, à l’étiage. On ne saurait donc considérer comme possible, à moins de circonstances spécialement favorables, la fourniture d’une puissancé de
- p.174 - vue 174/979
-
-
-
- 175
- MISE EN VALEUR DE l’ïLE DE LA RÉUNION
- 8000 à 9 000 ch. venant, à l’époque où les eaux sont basses, en" supplément à la demande courante.
- Quant aux féculeries, dont la période d’activité va d’avril à fin août et correspond, par conséquent, à la période de hautes eaux, on peut les compter comme clients possibles, mais leur consommation n’est pas de grosse importance, 900 ch au maximum.
- Pendant la coupe, la combustioh de la bagasse (ligneux de la canne à sucre auquel on n’a trouvé jusqu’à présent d’autre ' emploi que celui-là) fournit toute la chaleur nécessaire à la concentration et'à l’évaporation des jus et la moitié environ de la force motrice, l’autre moitié étant fournie par du bois ou de charbon. En dehors de la coupe, les sucreries n’ont que des besoins de force motrice de 500 à 600 ch environ pour les ateliers, la production de lumière, etc.
- Le courant pourrait fournir pendant toute l’année ces 500 à *600 ch, c’est-à-dire l’énergie des services annexes (lumière, ateliers, etc.), mais la fourniture des 4 000 ou 5 000 ch demandés à la combustion du bois et du charbon est subordonnée à la création d’une usine à nitrate qui ferait du stock à l’époque des hautes eaux et chômerait partiellement à l’époque des basses eaux pour laisser le courant aux sucreries.
- Il semble beaucoup moins probable que les sucreries demandent jamais au courant la fraction de force motrice que leur fournit actuellement la bagasse. Il faudrait qu’elles trouvent à ce résidu une utilisation plus avantageuse. On a, parlé d’en faire de la pâte à papier, mais elle ne convient pas pour cet usage. On oriente actuellement des recherches vers sa transformation en fumier artificiel par addition de sels ammoniacaux et de déchets de sucreries.
- En résumé, les sucreries peuvent», absorber sûrement 500 à •600 ch pendant toute l’année, 4 000 à 5 000 ch pendant la coupe si l’usine à nitrate est créée et 8000 à 9000 ch si on trouve à la bagasse un emploi avantageux.
- Les féculeries pourraient absorber 300 à 400 ch pendant toute l’année cé qui réduirait d’environ moitié leur consommation de combustible, l’autre moitié étant nécessaire pour le chauffage.
- Industrie de Valoës. — Cette industrie est à peu près inexistante actuellement. Elle n’a exporté que 207 t en 1916, 65 t en 1919, •61 t. en 1920. Mais elle est susceptible d’un large développement quand elle pourra disposer de courant à bon marché.
- p.175 - vue 175/979
-
-
-
- 176
- MISE EN VALEUR DE L’iLE DE LA RÉUNION
- ~ L’aloës commun qui couvre dans l’ile de vastes espaces (au moins 10 0/0 de la surface du pays) pousse partout et sans aucuu soin, même dans les parties les plus arides. A raison de 800 kg de fibres sèches à l’hectare et de 25 000 ha exploitables, la production pourrait atteindre 20 000 t de libre sèche valant 2500fr la tonne.
- Cette industrie n’a, d’ailleurs, besoin pour se développer que de force à bon marché et d’appareils facilement transportables qui lui donnent la possibilité de traiter sur place la feuille verte qui ne renferme que 2 à 2,5 0/0 de fibre sèche et ne peut, par conséquent, supporter de longs transports.
- A La Réunion, les feuilles d’aloës sont défibrées par une petite machine rotative très simple appelée gratte, qui agit à la manière d’une batteuse et dont le type courant absorbe 3 à 4 kW. On réaliserait une machine facilement transportable en montant cette gratte avec son moteur sur un châssis léger en bois ou en acier profilé.
- Sous sa forme actuelle, l’industrie de l’aloës réalisé un typé d’atelier familial d’uu bon rapport et qui convient bien au caractère indépendant du créole. En comptant gur 500 grattes réparties dans l’île, cette industrie pourrait absorber 1 500 kW pendant dix heures par jour.
- Industries diverses. — En dehors des précédentes, d’autres industries sont susceptibles de se créer ou de se développer quand elles pourront disposer de courant à bon marché. En voici une.liste probablement incomplète : Scieries, ateliers de constructions mécaniques, corderies, fabriques de glace et boissons gazeuses, moulins, concasseurs, machines agricoles, etc...
- Enfin, comme il n’existe dans l’ile aucune usine à gaz et que tous les combustibles, charbon, bois, pétrole, etc..., coûtent très cher, on peut prévoir pour l’éclairage et les besoins domestiques une consommation importante d’énergie : 800 à 1 000 kW pour 120000 habitants agglomérés.
- Chiffre probable de consommation d’énergie. — On peut l’évaluer â 16000 ou 18 000 kW en puissance instantanée. C’est l’énergie que peut fournir l’usine de l’ilette Arc-en-Ciel fonctionnant avec le débit d’étiage de la rivière des Marsouins et de ses affluents de droite. En utilisant le débit de huit mois, cette puissance pourrait être facilement portée à 20 000 ou 30000 kW, c’est-à-dire à un chiffre bien supérieur aux besoins qui semblent susceptibles de se manifester dans un avenir de vingt à trente ans.
- p.176 - vue 176/979
-
-
-
- 177
- MISE EN VALEUR DE L’iLE DE LA RÉUNION
- CHAPITRE Y Détails d’exécution.
- Les détails d’exécution présentent peu de points techniques d’intérêt.
- En dehors des particularités relatives aux voies d’accès, l’usine de force ressemble à toutes les usines hydroélectriques de haute chute.
- Pour la fabrication des engrais nitrés, on a fait choix du procédé à l’arc qui .présente sur ses rivaux les avantages d’une grande rusticité et d’une facile adaptation à une marche discontinue.
- L’usine serait installée au bord de la mer, dans -la région de Saint-Gilles, à proximité de la voie ferrée et de la matière première, coraux et sables coralliens qui forment la plage et les dunes voisines.
- La ligne de transport de force à l’usine électrochimique en 60000 Y triphasé, S0 périodes, de. 70 km de longueur, ne présente aucune difficulté d’exécution en dehors du transport des poteaux dans les 4 ou 5 premiers kilomètres. Les terrains ont peu de valeur et appartiennent en majeure partie au Domaine. De ce fait, les indemnités de passage à payer seront faibles. A cause des cyclones fréquents, les poteaux seront calculés pour résister à 300 k par mètre carré. On adoptera le type du poteau en charpente métallique à large empattement, en acier galvanisé. Exceptionnellement, le long des routes, on pourra employer des poteaux en ciment armé.
- La ligne générale de distribution à haute tension présente les mêmes caractéristiques, Elle est tracée en boucle fermée avec un développement de 140 km à peu près parallèle à la voie ferrée. De cette artère principale se détachent des artères secondaires à. 5 000 ou 10000 Y alimentant les postes de transformateurs des réseaux basse tension des centres urbains.
- Les conditions générales d’établissement et le prix de revient du réseau à haute tension ont pu être déterminés avec une précision suffisante pour un avant-projet, mais faute de plans des villes (seul le plan de Saint-Denis existe et encore n’a-t-iLpas été mis à jour depuis 1840) et de données précises basées sur des statistiques de recensement, il est difficile de se faire une idée bien exacte du coût et des conditions d’installation du réseau à
- Bull. 12
- p.177 - vue 177/979
-
-
-
- 178
- MISE EN VALEUR DE L’iLE DE LA RÉUNION
- basse tension. A défaut de données plus précises, nous avons basé nos évaluations sur les indications d’ordre général suivantes que nous avons recueillies au cours de notre visite aux municipalités et aux industriels de l'île. Ces indications sont relatives à la configuration des agglomérations de l’île et à la répartition de leur population.
- Les centres urbains peuvent se rattacher à deux types, le type en damier représenté par Saint-Denis et Saint-Pierre avec rues rectangulaires et largeur sensiblement égale à la longueur, et le type en longueur représenté par le Tampon, auquel toutes les autres agglomérations peuvent se rattacher.. Dans ce type, les habitations sont disposées le long d’une rue principale, généralement la route Coloniale, et en bordure ou à peu de distance de la route. Les constructions en bordure de la roule (édifices publics, magasins, maisons d’habitants aisés) sont celles qui fourniront le maximum d’abonnements. Les plus écartées, généralement-paillottes d’indigènes, ne compteront guère pour la vente d’énergie.
- Avec ses faubourgs, Saint-Denis couvre une surface de 450 ha et compte 36 km de rues, avec 18000 habitants, soit à l’hectare 80 ni de rue et 40 habitants, soit 2 m de rue pour un habitant.
- La partie commerçante de la ville couvre environ 80 ha et peut compter 10000 habitants, soit 125 habitants à l’hectare. Sur cette surface, on compte 8000 m de rues, soit 100 m de rue à l’hectare et 0 m, 80 de rue pour un habitant.
- En admettant 1 lampe par 4 habitants et 1 000 m comme distance maximum de distribution à partir du poste de transformation, on estime que le kilomètre de ligne coûterait 10000 fr et distribuerait 3 600 kWh par an.
- Dans l’agglomération du Tampon, type en longueur, les habitations sont disposées à droite et à gauche d’un long ruban de route de 8 000 m. La surface habitée couvre environ 300 ha et compte environ 12000 habitants, soit 40 habitants à l’hectare. L’éclairage ne sera guère demandé qu’en bordure de la route principale. On compte ainsi 0 m, 67 de rue par habitant. Le kilomètre de ligne coûterait 15 000 fr et distribuerait environ 11 000 kWh par an.
- D’une façon générale, on peut estimer que la densité de la population, dans les centres urbains, varie de 60 habitants à l’hectare pour les plus populeux à 20 ou 30 habitants pour les
- p.178 - vue 178/979
-
-
-
- MISE EN VALEUR DE L’iLE DE LA RÉUNION
- 179
- moins peuplés, tandis que la longueur de rue par habitant va de 0 m, 70 au Tampon à 2 m à Saint-Denis et exceptionnellement à 5 m à Saint-Pierre, vieille ville désertée par ses habitants, qui l’ont abandonnée pour Le Tampon.
- Par suite de cette dissémination de la population sur de larges surfaces, les recettes kilométriques seront faibles en comparaison des frais de premier établissement et d’exploitation des lignes de distribution.
- Bien que l’électrification du chemin de fer soit différée, nous donnerons, néanmoins, quelques indications sur ses conditions générales d’établissement.
- Construit à voie de 1 m, avec siège spécial, il mesure 126 km de longueur de Saint-Benoît à Saint-Pierre. Il ne compte qu’une seule rampe de 20 mm et onze rampes supérieures à 10 mm. Il possède sept courbes d’un rayon inférieur à 150 m, dont une de 100 m sur un. développement de 103 m. L’adhérence est bonne, sauf dans1- la traversée du tunnel, entre Saint-Denis et La Possession, où elle tombe à 1/10. Dans la partie Sous le Yent, où la voie se tient dans les dunes, l'adhérence atteint 1/4. Les rails et les traverses sont de plusieurs types : des rails anciens de 13 kg, 8, qu’on remplace à raison de 6 km par an par le type Standard léger de 26 kg. Les traverses anciennes type Livesey, dites à tortues, sont remplacées progressivement par des traverses en bois. L’emprise de la voie est de 10 m au minimum sur tout le parcours.
- On compte 18 stations ouvertes au service des voyageurs ; les plus rapprochées, Cambuston, Bois Rouge, distantes de 2 200 m; les plus éloignées, Saint-Leu, Etang Salé, distantes de 13 km, 2.
- Le trafic voyageurs et marchandises est représenté pour les deux tiers environ par la section Saint-Benoît au Port de la Pointe des Galets.
- Les recettes des années 1917, 1919 et 1920 ont atteint les chiffres respectifs suivants : 871 315 fr 75, 1 148656 fr 61, 4602424 fr 11.
- L’accroissement des recettes n’est pas dû à un accroissement correspondant du trafic, mais à une augmentation considérable des tarifs du transport et d’entrepôt au 'Port, qui frappent d’un droit spécial les marchandises non transportées par chemin de fer. (Le Chemin de fer et le Port forment un organisme uni sous la même direction et régi par l’État français, qui l’a pris à
- Bull. 12,
- p.179 - vue 179/979
-
-
-
- m
- MISE EN VALEUR DE LILE DE LA RÉUNION
- sa charge après la déconfiture de la Compagnie concessionnaire.)
- Les tonnages transportés en 191 S, 1917, 1920 sont respectivement: 176045 t, 229 495 t, 207 454 t, avec parcours moyen par tonne de 29 km, 8, 24 km, 9 et 27 km, 7.
- Ces mêmes années, il a été transporté respectivement :
- En lre classe ... . 22093 30 389 84620 voyageurs
- En 2e classe......... 263871 '376445 262893 —
- avec parcours moyens variant de 31 km à 24 km, 6.
- Dans l’avant-projet d’électrification étudié, le matériel roulant comprenait 4 ou 5 automotrices à voyageurs de 60 à 65 places, munies de. 4 moteurs 45 kW-600 volts, série parallèle, et 5 locotracteurs de puissance égale pour le service marchandises.
- Le courant continu à 1 200 volts de la ligne de travail à suspension caténaire» devait être fourni par 10 sous-stations, distantes de 10 km en moyenne. La voie ferrée possédant un siège spécial, on avait envisagé l’emploi possible du troisième rail, pour supprimer l’inconvénient de l’emploi des poteaux, dans ce pays où les cyclones sont si fréquents et si redoutables.
- L’exécution du programme que nous venons de tracer doit jouer un rôle considérable dans l’œuvre de mise en valeur de notre colonie. C’est en raison de. ces promesses que le Gouvernement autonome, qui accorde aux projets en cours tout son appui moral, paraît encore disposé à leur donner un appui financier non négligeable. Quant aux habitants, l’intérêt qu’ils portent à la question d’électrification de l’ile peut se résumer à rimportance de leur souscription (plus de 7 millions de francs) dans la Société en formation. Un large mouvement d’opinion agite la colonie, qui commence à bien saisir toute l’importance de l’instrument admirable que constituera l’électrification pour la mise en valeur de ce magnifique pays et pour l’exploitation des richesses que ne demande qu’à lui prodiguer un sol, dont la merveilleuse fertilité est encore favorisée par un climat privilégié.
- p.180 - vue 180/979
-
-
-
- APPLICATION DU MACHINISME ET DES MÉTHODES INDUSTRIELLES
- A LA
- CONSTRUCTION RES HABITATIONS 2
- PAR
- M. C.-F». PETITJEAN
- Les nécessités d’une production intensive avec l’emploi d’une main-d’œuvre de plus en plus coûteuse ont amené dans toutes les industries l’obligation d’utiliser, dans la plus large mesure, des moyens mécaniques pour remplacer la main de l’homme dans toutes les opérations de transformation des matériaux.
- D’autre part, la concurrence a obligé d’étudier de très près les conditions mêmes de la production et d’organiser le travail pour réduire au minimum les manutentions et les opérations successives.
- Il est à noter que, parmi toutes les branches de l’activité, ce sont celles qui utilisent le plus de main-d’œuvre qui, précisément, ont vu le plus de retard apporté dans l’emploi des moyens mécaniques et dans l’organisation du travail.
- Nous voulons parler de la construction en général et de la construction des habitations en particulier, puis de l’agriculture.
- La question de l’organisation rationnelle de la production agricole est un sujet qui vaut d’être traité avec grand détail, et nous nous bornerons à indiquer comment il est possible d’appliquer les méthodes industrielles à un travail tel que la construction des habitations.
- La France, aussi bien que d’autres pays, se trouve traverser, à l’heure actuelle, une «crise de logement» due â des causés diverses ;* la principale vient de ce que le loyer db l’argent ne pouvant être normalement retiré de l’investissement considé> râble que représente .aujourd’hui la construction d’une maison, on a réduit au strict nécessaire les travaux de ce genre.
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 23 janvier 1925, page 5. t2) Voir Planche n° 90.
- p.181 - vue 181/979
-
-
-
- 182 APPLICATION DU MACHINISME A LA CONSTRUCTION DES HABITATIONS
- 11
- Cependant, il faut construire, pour assuref aux populations ouvrières qui viennent se grouper clans les grands centres de production un logement normal et, ensuite, pour assurer aux nombreuses familles entassées dans des logements insalubres des conditions d’existence meilleures.
- Pourquoi le prix de la construction est-il actuellement très élevé? C’est parce qu’aucune transformation pratique n’a été apportée depuis des années, on pourrait dire des siècles, aux méthodes employées.
- On utilise une quantité considérable de matériaux coûteux et ils sont mis en œuvre par des ouvriers appartenant à de nombreux corps d’état, dont la main-d’œuvre n’est pas utilisée rationnellement.
- Il va sans dire cependant qu’il est de nombreuses exceptions à cette observation.
- Ceux de nos Collègues qui ont pu faire en juillet dernier la visite de Lens, se sont rendu compte des résultats obtenus par l’application des méthodes industrielles, faites par un Ingénieur, à la construction des maisons.
- Ce n’est pas, en effet, seulement dans la Centrale de Pont-à-Vendin, domaine de la mécanique, que sé sont montrées les qualités de notre Collègue, M. Charles Moreau, mais encore dans l’édification en série de milliers de maisons ouvrières comme celles dont les vues oiit été projetées.
- Nous y avons trouvé un fécond enseignement et profitons de cette occasion pour adresser à M. Moreau l’hommage de notre admiration pour l’effort accompli et nos remerciements pour l’accueil si cordial qui nous fut réservé à Lens.
- Indépendamment de ces grands travaux dans lesquels nombre de personnes pensent qu’il est. seulement possible d’utiliser les méthodes industrielles, nous allons montrer qu’elles sont également convenables pour des constructions d’une échelle beaucoup moindre.
- On a proposé, depuis vingt ans, beaucoup de systèmes de constructions uniformisées, basés, par exèmple, sur l’emploi de coffrages métalliques, d’agglomérés spéciaux, etc.
- On a> objecté la monotonie des travaux obtenus, avec beaucoup de raison d’ailleurs, sans parler des multiples inconvénients de ce procédé.
- p.182 - vue 182/979
-
-
-
- APPLICATION DU MACHINISME A LA CONSTRUCTION DES HABITATIONS 183
- Il est possible, à l’heure actuelle, de conserver aux habitations un aspect aussi agréable qu’on le désire, d’en modifier à l’infini la disposition et l’extérieur, de les adapter à des styles et à des climats très divers et ce, en en abaissant considérablement le prix de revient.
- Tous les éléments des maisons doivent, bien entendu, être étudiés en tenant compte du but à remplir ; nous allons les examiner successivement et voir qu’une amélioration peut être obtenue pour chacun d’eux.
- Plan.
- Le rôle de l’Architecte reste là entier, mais, trop souvent encore, il borne ce rôle à celui de la disposition et. de l’aspect de l’édifice, sans se préoccuper assez de la façon dont il est réalisable.
- Il faut, dès l’étude primordiale, tenir compte, dans une large mesure, des diverses méthodes de construction pouvant être utilisées, de la possibilité d’employer des matériaux absolument adaptés au but à remplir, aisément mis en place ; il faut prévoir les multiples aménagements qu’exige la vie moderne.
- En effet, même dans des constructions récentes, on ne voit pas du tout que l’édifice soit adapté à notre vie présente.
- L’automobile, le téléphone, la machine à écrire sont devenus d’un emploi absolument général, ils ont été perfectionnés sans cesse avec méthode, pourquoi n’applique-t-on pas ces mêmes efforts de progrès à la « machine à habiter » que doit être la maison ?
- Nous devons y trouver, indépendamment de l’habitabilité, de. la protection contre la chaleur et lè froid, toutes les possibilités d’installations présentes et futures devant réduire le travail d’entretien, chose indispensable avec la réduction nécessaire du personnel domestique disponible.
- Enfin, il faut penser au développement ultérieur possible de la construction, en surface .ou en hauteur, et en ménager la possibilité sans nuire, bien entendu, à l’homogénéité de la pré-mière construction.
- Nous voyons aujourd’hui combien il aurait été souhaitable que ces principes aient été appliqués à beaucoup dhnimeubles à Paris, dont la surélévation rendrait les plus grands services.
- p.183 - vue 183/979
-
-
-
- 184 APPLICATION DU MACHINISME A LA CONSTRUCTION DES HABITATIONS
- S
- Fondations.
- De plus en-plus l’importance du volume excavé pour les fondations d’une habitation s’augmente : dans la petite maison, c’est pour y installer la cave, buanderie, chauffage, etc. ; dans le grand immeuble, pour y assurer le logement de nombreux services accessoires.
- La hauteur au-dessus du sol étant limitée, il faut descendre au-dessous pour donner place à toutes les sujétions d’un immeuble moderne.
- Bien entendu, on ne peut penser à utiliser d’une façon pratique les puissants engins mécaniques au creusement du sol : excavateur, pelle à vapeur, etc., sauf pour asseoir de très importantes constructions.
- A l’heure actuelle, des outils nouveaux donnent la possibilité de faire mécaniquement le travail avec une économie considérable de main-d’œuvre : il s’agit des outils pneumatiques tels que ceux couramment employés aujourd’hui pour la démolition du béton, le défonçage des chaussées, etc.
- Ces outils’ servent, lorsqu’il n’est pas possible d’utiliser la mine, à désagréger les roches de dureté moyenne pour les enlever ensuite. Dans des terrains moins résistants, tels que des argiles, terre, marne, etc., la pelle-bêche à air comprimé trouve une application toute indiquée (fig. 4, pl. 90).
- De petits groupes moto-compresseurs aisément transportables alimentent cet outillage. Ils donnent aussi la possibilité de fournir l’air actionnant des treuils légers pour l’enlèvement des déblais (fig. %, pl. 90). -
- Aux États-Unis, de nombreuses entreprises montent sur une remorque un groupe-compresseur et un treuil; on arrête cette remorque près de la fouille et le matériel permet un creusement rapide pendant que le camion qui l’a amené emporte les matériaux extraits.
- Lorsque la construction ne comporte .pas de sous-sol mais, au contraire, lorsqu’on la surélève sur- des piliers — méthode originale et qui est appelée à un grand développement dans l’habitation ouvrière — la fondation est, au contraire, réduite à très peu de chose. En effet, comme il n’y a pas de mur au ras du sol, les piliers reposent sur des dés offrant, sur un sol solide, une assise suffisante;- 1
- p.184 - vue 184/979
-
-
-
- APPLICATION DU MACHINISME A LA CONSTRUCTION DES HABITATIONS 185
- ' l •
- Ossature.
- Les murs, jusqu’à nos jours, constituaient la partie essentielle d’une construction ; en effet, ils en supportaient tout le poids et on s’attachait à en réduire le moins possible la résistance en diminuant le nombre d’ouvertures dont ils étaient percés.
- Aujourd’hui, on peut dire sans paradoxe que ce ne sont plus les murs qui tiennent la maison; en effet, la charpente métallique est venue tout d’abord permettre de constituer aux immeubles une ossature légère et rapidement montée.
- Le grand développement de la métallurgie et des industries annexes a donné le moyen de préparer en atelier des éléments qui ne demandent plus sur place qu’un simple montage. On obtient de suite, à mesure de l’avancement du travail, un appui solide qui permet même de procéder aux travaux d^achèvement à plusieurs étages en même temps.
- C’est grâce à cette méthode qu’on a pu faire les gratte-ciel américains qui ne sont, en somme, que d’immenses cages en acier, habillées par des revêtements divers : briques, plaques -de pierre, etc.
- Pour le montage de ces charpentes, on a utilisé l’outillage bien connu des spécialistes des charpentes en acier : des grues-derricks à grand rayon d’action servant à élever et à mettre en place les éléments de charpente.
- Leur assemblage se fait à l’aide des marteaux à river pneumatiques, les trous ayant été préalablement corrigés ou percés avec les perceuses rotatives à air comprimé.
- Le compresseur d’air est donc devenu pour toutes ces constructions l’engin indispensable à leur prompte exécution.
- Le béton armé, dès son apparition, a conquis dans la construction de la charpente des édifices une part considérable; il s’allie fort bien au métal et aux parties de maçonnerie qu’il est indispensable de conserver.
- Il a donné la possibilité de faire de l’ossature un monolithe de grande résistance, ainsi qu’on a pu le voir lors du tremblement de terre qui a dévasté Tokio.
- Cependant, trois obstacles se présentaient qui limitaient.l’emploi du béton armé dans beaucoup de cas : -
- . a) Il nécessitait un coffrage important et coûteux; ,1
- p.185 - vue 185/979
-
-
-
- 186 APPLICATION DU MACHINISME A LA CONSTRUCTION DES HABITATIONS
- b) Il fallait élever et distribuer dans la construction, à une grande hauteur souvent, des volumes importants de matériaux ;
- c) 11 fallait attendre un temps assez long, en général trois à quatre semaines, avant de pouvoir mettre en charge les parties de la construction exécutées.
- L’élévation en hauteur était donc, dans ces conditions, ralentie.
- Ces trois obstacles sont aujourd’hui à peu près surmontés : Tout d’abord, d’ingénieux dispositifs réduisent le coffrage à un minimum, tels sont par exemple les hourdis de poterie ou de ciment (fig. 4, pl. 90)..
- En ce qui concerne la mise en place du béton, on a mis au point, tout d’abord, pour la manutention des gros cubes, des distributeurs agissant par gravité. Ces appareils se composent de tours d’une hauteur parfois double de celle de l’édifice, au sommet desquelles on élève des bennes de béton. Celui-ci s’écoule du sommet de la tour par des coulottes orientables et vient se déposer au lieu d’emploi.
- L’air comprimé a donné un moyen nouveau de faire plus aisément la manutention du béton et, surtout, du petit béton utilisé dans la construction, sans entraîner à d’aussi importantes installations.
- Parmi ces dispositifs figure le « cement-gun ». Cet appareil, représenté à la figurefi, planche 90, se compose de deux sas superposés dans lesquels on verse à l’état sec les matériaux constituant le petit béton. Le sas supérieur permet l’éclusage d’une charge nouvelle pendant que l’appareil fonctionne.
- A la partie inférieure, un petit moteur pneumatique actionne un distributeur qui envoie'dans un fort jet d’air comprimé une quantité convenable de mélange; celui-ci est entraîné dans un tuyau flexible jusqu’à une distance qui peut atteindre une centaine de mètres.
- A l’extrémité du tuyau est placée la buse de projection; celle-ci est munie ' d’une arrivée d’eau sous pression qui provoque l’hydratation du mélange au degré voulu; ainsi, sans reprise, le béton est mis en place et en même temps pilonné grâce à la force de projection du jet.
- Cet appareil s’applique aussi bien à l’exécution des enduits qu’à l’exécution des poutrelles, planchers, toitures, etc.
- Enfin, le temps nécessaire à la mise en charge est considéra-
- p.186 - vue 186/979
-
-
-
- APPLICATION DU MACHINISME A LA CONSTRUCTION DES HABITATIONS 187
- blement réduit, grâce à l’introduction dans la pratique d’emploi de ciments nouveaux, tels, par exemple, que le ciment fondu de MM. Pavin de Lafarge.
- Ce ciment n’est pas du type à prise rapide, mais acquiert rapidement une résistance que ne possèdent lés ciments Portland ordinaires, qu’après plusieurs semaines.
- La combinaison de ces moyens permet donc d’élever rapidement des immeubles en ciment armé.
- La figure 3, planche 90, montre un immeuble de huit étages construit en quatre mois, avenue d’Orléans, par l’Entreprise Teliet avec le « cement-gun » et le ciment, fondu.
- Une méthode originale de construction des planchers, représentée à la figure 6, planche 90, était employée : elle a donné d’excellents résultats tant au point de vue rapidité qu’au point de vue résistance.
- On appréciera le rendement d’une installation de ce genre au point de vue quantité de matériaux mis en place, en tenant compte qu’avec une équipe de cinq hommes un « cement-gun » du modèle moyen peut refouler en une journée de huit heures une quantité de matériaux variant de 6 à 15 m3.
- Lorsque le mortier sert à faire des enduits, on peut, pratiquement, couvrir une surface de 200 m2 et plus d’une épaisseur de 2 cm environ.
- Si on veut faire une paroi mince, ayant par exemple 5 cm d’épaisseur, l’appareif produit environ 150 m2 de cette paroi.
- Murs.
- Nous avons vu que les murs n’avaient plus le rôle de supports dans la construction actuelle. Ils ne\doivent donc constituér qu’un écran protecteur contre la chaleur, le froid et l’humidité.1
- Le mur plein, quels que soient ses inatériaux constitutifs : moellons, briques, agglomérés, etc., remplit assez mal ces conditions. _
- Ses éléments étant poreux, il absorbe et retient l’humidité, dont on ne le débarrasse qu’avec difficulté, par exemple au moyen d’ingénieux, dispositifs comme celui de notre Collègue, M. Knapen.
- A. moins de leur donner une épaisseur considérable, ils n’opposent pas de résistance sérieuse aux échanges thermiques, et les maisons trop chaudes.en été sont froides en hiver.
- Il n’y a aucune raison pour qu’on n’adopte pas, dans la maison
- p.187 - vue 187/979
-
-
-
- 188 APPLICATION DU MACHINISME A LA CONSTRUCTION DES HABITATIONS
- ordinaire, le mur double dont les qualités ne sont plus à démontrer.
- Au point de vue quantité de matériaux, son intérêt est indiscutable, puisque son volume est beaucoup moindre. Au point de vue poids, il en est de même.
- Mais son avantage le plus marqué est sa valeur d’isolant thermique, grâce à la présence du matelas d’air qu’il constitue.
- On a beaucoup discuté sur la valeur de ce matelas d’air. Les raisons du manque d’efficacité qu’on a pu parfois constater ont pu toujours être déterminées et rentrent généralement dans une des catégories ci-après :
- . a) Manque d’étanchéité de la paroi extérieure, c’est la plus fréquente, Thumidité pénètre ainsi dans le vide intermédiaire, provoque des condensations ; l’air froid — ou chaud — pénètre trop aisément dans l’intervalle, dont le rôle est ainsi annulé ;
- b) Manque total de ventilation du vide lorsque la paroi extérieure est étanche, mais non la paroi intérieure. Les mêmes inconvénients se produisent. Il faut pouvoir obtenir en temps opportun une ventilation destinée à évacuer le surplus d’humidité.
- Il en résulte donc qu’il faut assurer : .
- L’étanchéité de la paroi extérieure ;
- Une légère porosité de la paroi intérieure ;
- Une légère ventilation de l’intervalle, réglable à volonté, suivant la saison et la température.
- Le mur double est employé maintenant* partout pour la cons-
- Fig. 1. — Mur double pour frigorifique (coupe).
- truction des frigorifiques, c’est-à-dire là précisément où son rôle d’isolant est essentiel. '
- La figure 1 représente en coupe les murs du plus grand frigo-
- p.188 - vue 188/979
-
-
-
- APPLICATION DU MACHINISME A LA CONSTRUCTION DES HABITATIONS 189
- rifique existant à l’heure actuelle en Europe, qui a été construit à la gare de Paris-Ivry par la Compagnie du Chemin de fer de Paris-Orléans.
- On voit que deux murs légers en briques de mâchefer'sont rendus étanches par des enduits de sable et de ciment appliqués à l’aide du « cement-gun ».
- Entin, entre les deux parois est incluse une plaque de liège aggloméré.
- Il va sans dire que, dans l’habitation ordinaire, une pareille précaution est inutile et on peut réduire l’importance des parois.
- Les méthodes utilisées aujourd’hui sont très nombreuses.
- La plus ancienne, qui correspond à un mode de construction très rapide, est utilisée depuis sept à huit ans, surtout en Californie, pour faire des habitations monolithes, légères, incombustibles, et présentant une grande résistance aux tremblements de terre.
- La méthode de construction est celle représentée à la figure 2.
- Elle consiste à faire une charpente en bois, légère, dont le rôle, en tant que soutènement, disparaîtra ensuite, comme on va le voir.
- On ménage de temps à autre des coffrages ouverts latéralement, qui formeront des poteaux et des poutres et on y place un ferraillage convenable. Une feuille de feutre asphalté recouvre toute cette armature du côté extérieur.
- Elle sert de limiteur de projection à une cloison en ciment
- f ' Gunite
- Métef rçtào&yéiou Tr&îTtfs mètâf&iïoe ) .
- '\ 0/of-so/? intérieure ’ 1> ' '
- ‘ un plâtre <sw-lattis, ^ £404^/ 4
- Fig. 2. — Construction rapide en ciment armé projeté d’un mur double avec colonnettes constituant la charpente. '
- armé, constituée par un treillis de métal déployé, noyé dans une projection faite au « cement-gun ». . r
- La paroi intérieure est faite en matériaux assez perméables,
- p.189 - vue 189/979
-
-
-
- 190 APPLICATION DU MACHINISME A LA CONSTRUCTION DES HABITATIONS
- tels que : projection de plâtre sur lattis, briques creuses, etc. On évite ainsi les condensations intérieures.
- Cette méthode, extrêmement souple, permet de faire des maisons de tous types, dont nous donnons les photographies (fig. 7 et 4%, pi. 90).
- Une autre méthode, dont des exemples d’applications peuvent être vus à Paris même, consiste, comme il est représenté (fig. B), à préparer sur le chantier ou en usine des coffrages perdus en ciment armé ayant une épaisseur d’environ 2 cm. Leur section est, soit demi-circulaire, soit ellipsoïdale.
- Ces coffrages forment entre eux des vides constituant de fortes nervures. Ces vides reçoivent une armature et sont remplis par
- P/a cru es deLi'èc/e
- (Barreaux cfe a/àtre,
- hriçrues areuse^s.
- Endort de r/âtre
- Fig. 3. — Construction en béton projeté sur panneaux-coffrages perdus en ciment armé.
- une projection de mortier. L’avantage de cette méthode _est de s’appliquer aussi bien à la construction des planchers.
- Tout comme précédemment, on fait une cloison intérieure par un moyen quelconque.
- Un constructeur français, M. Decourt, a imaginé de combiner les avantages de la charpente métallique avec ceux que donnent les systèmes précédents, en constituant du côté extérieur une cloison en béton projeté au « Cement-gun », renforcée par une armature, et en mettant du côté intérieur des plaques de liège revêtues d’un enduit de plâtre (fig. 4J.
- De nombreux autres moyens sont évidemment utilisables, mais on se rend compte que l’esprit de la méthode s’adapte facilement aux conditions les plus diverses d’utilisation, suivant le pays, le prix des matériaux, etc.
- Il est certain, au point de vue rapidité d’exécution, que la paroi double possède de grands avantages.
- p.190 - vue 190/979
-
-
-
- APPLICATION DU MACHINISME A LA CONSTRUCTION DES HABITATIONS 191
- Nous avons dit déjà qu’un « Gement-gun » moyen pouvait, par exemple, faire par jour 150 m2 de paroi de 5 cm d’épaisseur;
- Enduit étanche
- <3 u niée
- Poutrelle' en JT
- Fig. 4. — Paroi double sur charpente en fer (coupe).
- cette surface correspond environ à celle des parois extérieures d’une habitation à un étage de 10 m X 6 m', en y comprenant sa toiture en terrasse.
- La projection peut ainsi en être faite en une journée. Pratiquement, de telles habitations sont édifiées en une semaine environ, en comptant la préparation des fondations, le montage de la charpente, la projection.
- Il faut compter un temps à peu près égal pour l’aménagement intérieur et on voit donc que, sur une série assez importante de maisons de ce genre, on pourrait achever complètement une maison en quinze à vingt jours, avec des équipes se partageant les diverses opérations.
- Matériaux.
- Nous utilisons trop de matériaux coûteux. X
- Ce n’est nuire à l’intérêt d’aucune industrie, briqueteries, carrières, etc., que de dire qu’avec des quantités équivalentes de leurs produits on couvrirait beaucoup plus de surface.
- La facilité de construction offre un champ infini à son développement. v
- Nous devons donc, bien entendu, nous efforcer tout d’abord de produire ces matériaux à bon marché, par l’organisation de grandes briqueteries mécaniques, l’outillage convenable de nos carrières pour l’extraction et la taille de la pierre, etc.
- Nous possédons en France des marbres, des granits, des calcaires durs au moins équivalents aux plus beaux rencontrés
- p.191 - vue 191/979
-
-
-
- 192 APPLICATION DU MACHINISME A LA CONSTRUCTION DES HABITATIONS
- dans tontes les parties du globe ; mais c’est peut-être en France qu’on les utilise le moins dans les habitations.
- Nous devrions non seulement être grands consommateurs, mais encore exportateurs de granits taillés et polis pour revêtements, colonnes, etc.
- Nos marbres peuvent fournir des plaques de revêtement, marches d’escaliers, a des prix très inférieurs à ceux pratiqués aujourd’hui.
- L’Italie possède de grandes installations mécaniques de taille et même de sculpture de la pierre ; il nous est facile d’avoir les mêmes.
- Installations intérieures.
- Lorsque le gros œuvre d’une habitation est terminé, il reste actuellement un travail encore plus important à-faire pour la rendre habitable. ,
- C’est là que peut s’exercer fort utilement la recherche. x
- Le gros œuvre ne donne, en général, aucune facilité pour la finition des parois intérieures, des plafonds, etc. Cependant, on peut réduire considérablement la tâche des plâtriers et stu-cateurs, en leur fournissant des surfaces ne donnant qu’un travail minime pour leur achèvement.
- Depuis peu, du reste, des engins mécaniques sont venus donner la possibilité de faire très vite ces revêtements. Presque tous sont basés sur la projection de matériaux par Pair comprimé.
- Les uns, comme celui représenté à la figure 9, planche 90, destinés à projeter du plâtre ou du stuc contre les surfaces à recouvrir.
- Leur production est grande ; on ne perd pas de temps pour le gâchage du plâtre et il suffit de lisser les surfaces recouvertes.
- Les autres, qui sont de gros pistolets à peindre, envoient des mélanges de poudres de constitution diverse, avec des agglomérants tels que la caséine, le silicate de soude, etc.
- Une importante partie de l’aménagement de la maison est la pose des portes et fenêtres.. ' -
- On peut dire que, pratiquement, aucun progrès n’a été fait depuis des siècles dans leur construction.
- ' Cependant, il faut admettre que le bois des huisseries s’assemble très mal avec les murs, quelle que soit leur nature.
- p.192 - vue 192/979
-
-
-
- APPLICATION DU MACHINISME A LA CONSTRUCTION DES HABITATIONS 193
- Ou construit maintenant des portes et fenêtres métalliques, qui peuvent se fabriquer facilement'en grandes séries,, à très bon marché.
- Leur monture s’encastre, facilement dans la construction en ciment armé, ne « joue « pas et est pratiquement indestructible.
- Nous rappellerons, en passant, qu’un des gros avantages de la suppression des murs, en tant que supports, est de permettre une disposition nouvelle des ouvertures.
- Il est facile de laisser, dans toute la paroi d’une pièce, une ouverture horizontale, qui en double souvent l'éclairement et l’aération. Il n’en résulte pas, du reste, une augmentation de la surface radiante, nuisible au chauffage.
- On comprend que l’ancienne fenêtre ait été obligatoirement verticale pour, ne pas affaiblir le mur, mais il n’y a plus aucune raison pour qu’elle reste ainsi. L’air et le soleil sont les éléments essentiels de la salubrité d’une demeure ; laissons-leur pleine possibilité d’action (voir fig. iO, pi. 90).
- 11 est intéressant de rappeler que la maison à paroi double offre des facilités considérables pour le passage des conduites d’eau, de gaz, d’électricité, de vapeur, etc. Elle peut servir à combiner des systèmes de ventilation très efficaces, toutes choses, bien difficiles avec le mur plein.
- Toitures.
- En examinant une petite maison, et particulièrement celle du type dit « habitation ouvrière », on est frappé par la disproportion évidente qui existe entre le gros éelivre de la maison et la toiture. Cette dernière représente une proportion considérable de la valeur totale de l’habitation.
- Nombreux sont les corps de métiers qui participent à sa construction : charpentiers, couvreurs, plombiers.-zingeurs, etc.
- Pourquoi ne généralise-t-on pas la toiture plate. On ne peut faire à son emploi aucune objection sérieuse.
- Elle est peu coûteuse puisqu’elle s’applique pratiquement sur un plancher qu’il est de toute façon indispensable de construire.
- Elle supprime les chéneaux, puisqu’il suffit de ménager un écoulement à un des angles ou au centre.
- Elle est. beaucoup moins coûteuse. Elle permet la surélévation sans démolition ni dépense nouvelle. i
- p.193 - vue 193/979
-
-
-
- 194 APPLICATION DU MACHINISME A LA CONSTRUCTION DES HABITATIONS
- On lui a fait le reproche de n’être pas étanche ; cela est dû simplement à des imperfections de construction auxquelles il est facile de remédier.
- S’il en était ainsi, les toits plats ne couvriraient pas aujourd’hui les huit dixièmes des constructions aux États-Unis et au Canada, pays froids, où la neige tombe en abondance et soumis l’été à de fôrtes chaleurs.
- Quant à la question esthétique, elle est des plus faciles à résoudre.
- Main-d’œuvre.
- Nous avons vu partout, dans ce qui précède, le souci constant de réduire la quantité de main-d’œuvre utilisée dans Jes diverses opérations. Nous nous trouvons dans la nécessité de réduire au minimum le nombre d’ouvriers employés et surtout le nombre de .spécialistes nécessaires.
- En attendant que l’organisation de l’apprentissage professionnel soit capable de nous fournir, à nouveau, un contingent d’ouvriers experts, il faut utiliser au mieux les éléments hétérogènes dont on dispose et dans cette voie, un vaste champ est ouvert à l’ingéniosité de nos entrepreneurs.
- Les résultats obtenus dans toutes les expériences faites ont été des plus encourageants.
- Nous avons, en France,,une excellente illustration des résultats pratiques de cette méthode, dans la construction de maisons ouvrières en série, sur un chantier « Taylorisé », faite par MM. Michelin et Gie; à Clermont-Ferrand.
- La construction de la maison a été divisée en un certain nombre d’opérations (50 environ).
- On a constitué pour chacune de ces opérations une équipe entraînée spécialement et on a pu ainsi réduire dans une proportion considérable le nombre d’ouvriers de métier.
- Le chiffre suivant en est une preuve :
- Pour la construction du gros œuvre, des maisons en béton,
- on emploie :
- Ouvriers de métier. 9 0/0
- Manœuvres spécialisés ................ 53 0/0
- Manœuvres. . . . ... . . . . . . . 38 0/0
- MM. Michelin développent, d’autre part, largement l’emploi des moyens mécaniques dans ces travaux de construction. Ils
- p.194 - vue 194/979
-
-
-
- APPLICATION DU MACHINISME A LA CONSTRUCTION DES HABITATIONS 195
- possèdent tous les engins dont il est parlé plus haut et une mise au point minutieuse de leurs chantiers leur permettra certainement de réaliser leur vaste programme de construction dans des conditions économiques excellentes.
- Le choix des matériaux permet une normalisation plus ou moins facile de leurs opérations de mise en place, et c’est donc dès la première étude d’un projet qu’il faut tenir compte de la possibilité de leur emploi avec une main-d’œuvre non spéciale.
- Un ouvrier entraîné, à la tête d’une équipe de manœuvres, doit pouvoir assurer un travail rapide et sans à-coup, si tous les éléments sont logiquement approvisionnés et que leur emploi soit fait selon des règles prévues.
- Un sujet aussi vaste ne peut, bien entendu, contenir que de -simples indications pour rentrer dans le cadre de cette communication.
- Nous avons voulu, surtout, appeler l’attention de tous ceux qui ont à éludier de pareils problèmes sur l’intérêt considérable qu’il y a à y apporter un esprit nouveau.
- Nous devons chercher à quitter absolument la routine et à traiter l’étude d’une construction comme on le ferait de celle d’une machine ou d’une installation de traitement chimique par exemple.
- Une logique rigoureuse dans l’étude du plan, dans le choix du type d'ossature, dans le genre de matériaux employés, permettra de gagner du temps et de l’argent dans la réalisation du travail.
- Nous signalerons enfin qu’il est essentiel de se préoccuper d’allier la durée et le faible prix d’entretion d’une construction à un bas prix initial. La somme investie dans la construction représente une grosse part du patrimoine national. Des habitations légères demandant de continuelles réparations, hors d’usage au bout de peu d’années, engloutissent annuellement des sommes qui seraient beaucoup mieux employées dans toutes les autres branches de notre'outillage économique.
- Le but de cette causerie sera atteint si tous ceux à qui elle s’adresse veulent bien en appliquer, à l’occasion, les principes essentiels.
- p.195 - vue 195/979
-
-
-
- La Société n’est pas responsable des opinions de chacun de ses Membres, même dans la publication de ses Bulletins (art. 34 des Statuts).
- Aucune reproduction des Mémoires publiés dans les Bulletins ne pourra avoir lieu sans l’autorisation du Comité et l’assentiment des auteurs.
- La Société s’est réservé un certain nombre d’exemplaires de comptes rendus pour les échanger contre les divers recueils périodiques, scientifiques, techniques et industriels, qui paraissent en France et à l’étranger.
- Les demandes d’échange doivent être adressées (franco) au Président de la Société, rue Blanche, 19, à Paris.
- MM. les Membres de la Société sont priés de faire parvenir régulièrement au Secrétariat de la Société les changements survenus dans leurs fonctions et leurs résidences.
- La cotisation annuelle de 60 francs est payable dans les trois premiers mois de l’année
- (Article 28 des statuts.)
- Compte chèques postaux 8990, Bureau de Paris.
- Le Secrétaire Administratif, Gérant : Tony Huber.
- IMPRIMERIE CHAIX, RUK BERGERE, 20, PARIS. — 2485-4-25. — ttflcre Lorilleiil).
- p.196 - vue 196/979
-
-
-
- MÉMOIRES
- ET
- COMPTE RENDU DES TRAVAUX
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS DE FRANCE
- BULLETIN
- DE
- MA R S-AVRIL 1925
- N0E 3 et 4
- Bull.
- 13
- p.197 - vue 197/979
-
-
-
- DE
- 'Maers-Avril
- SOMMAIRE
- Mémoires :
- L’Etat actuel de la Traction sur voies ferrées par moteurs à combustion interne, par M. Eugène Brillié . ................................ 199
- Étude expérimentale des vitesses critiques des arbres manivelles, par M. Harlé......................................................... 267
- Les Locomotives électriques à accumulateurs, par M. A. Milhoud. . . . 274
- Planches nos 91*, 92 et 93.
- p.198 - vue 198/979
-
-
-
- L’ETAT ACTUEL
- DE Ik mAWM S1JI.I -MES FEHHÉES
- 'PAR MOTEURS A COMBUSTION INTERNE »®
- PAR
- BU. ÏUlLXgè ïAe TMfaTfT T .T il'C
- Par « moteurs à combustion interne », nous comprenons les moteurs à explosion dans lesquels la combustion se fait à volume -constant, et les moteurs à combustion proprement dits caractérisés par une combustion à pression constante.
- Le moteur à explosion qui a révolutionné .les transports sur route et permis la conquête. de l’air., devait trouver aussi des débouchés sur la voie ferrée. De nombreuses applications en ce sens montrent les services que peut rendre le moteur type automobile pour les faibles puissances. Indépendémment de son adaptation à de petites machines d’entreprise ou de manœuvre, il a permis sur des lignes à faible trafic de. réduire les frais d’exploitation en .remplaçant certains trains peu fréquentés par un service automoteur d’un prix de revient kilométrique moindre.
- D’autre part, le moteur à combustion, cycle Diesel, dont l’usage se répand dans la marine, surtout à l’étranger, et qui se révèle incontestablement comme le moteur de l’avenir, est qualifié pour assurer une traction économique sur rails et pour concurrencer un jour la vapeur.
- La gamme des ..applications de ces deux types de moteurs s’étend donc depuis la petite machine d’une tonne ou deux, ou l’autorail léger, jusqu’à la .machine de ,10.0 t et plus; l’on voit donc l’ampleur et la diversité des problèmes que soulève l’application du moteur thermique à la voie ferrée.
- .L’exposition ,de matériel de .chemin de .fer., qui -s’est tenue à
- (1) Voir,Procès-Verbal,delà séance.du %7.mars>.1925,,p., 162.
- (2) Voir Planches n° 91 et 92.
- p.199 - vue 199/979
-
-
-
- 200 LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION
- Berlin et à Seddin (1) en octobre dernier, a été une manifestation des plus intéressantes de ces nouveaux procédés de traction ; elle a montré le développement qu’ils sont en train de prendre en Allemagne. L’on voyait figurer à Seddin un certain nombre de locotracteurs ou machines de manœuvres, dont six ou sept pourvus de moteurs Diesel de 150 à 400 ch, et sept ou huit automotrices de chemins de fer, dont plusieurs à deux moteurs.
- Quels sont donc les avantages que présente l’emploi des moteurs thermiques par rapport à la vapeur ? On peut les résumer comme suit :
- Possibilité d’une mise en marche immédiate;
- Facilité de conduite par un seul agent;
- Grand rayon d’action, en raison du faible poids d’approvisionnements consommés, suppression des prises d’eau;
- Possibilité de fournir un travail journalier pour ainsi dire-continu (suppression des pertes de temps occasionnées par les-approvisionnements en eau et en combustibles, le décrassage de la grille, le ramonage des tubes) ;
- Suppression de fumées et des projections d’escarbilles; etc.
- Certains avantages, tels que la suppression des lueurs, des fumées et des prises d’eau, sont primordiales au point de vue militaire, et l’on comprend les services que ce mode de traction a rendus pendant la guerre sur les voies du front.
- A ces avantages d’ordre qualificatif, qui d’ailleurs concourent à des économies d’ordre pécuniaire, il convient d’ajouter que la supériorité du rendement calorifique du moteur thermique sur celui de la machine à vapeur permet d’escompter des économies au point de vue des dépenses en combustible, surtout avec le moteur à combustion, cycle Diesel.
- Rappelons quels sont, avec les divers procédés, les taux d’utilisation du pouvoir calorifique des combustibles.
- Avec la locomotive à vapeur, ce rendement peut être considéré comme variant de 6 à 9 0/0, suivant le type de machine ; il atteindrait 15 à 18 0/0 avec la locomotive à turbine et condensation.
- Avec le moteur à combustion interne, le rendement atteint 32 et même 35 0/0 sur l’arbre. Si l’on admet pour la transmis-
- (1) Seddin est une localité des environs de Berlin où était exposé le matériel roulant, tandis que la doeumentatibn graphique était réunie à Berlin.
- p.200 - vue 200/979
-
-
-
- LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION 201'
- «ion un rendement de 70 0/0, le taux d’utilisation du combustible atteindrait 22 à 25 0/0 à la roue.
- Nous verrons plus loin les chiffres pratiques auxquels conduit la comparaison des deux procédés.
- L’application du moteur thermique à la traction soulève, par contre, des problèmes qui n’existent pas avec la vapeur ; le moteur à vapeur qui actionne directement les roues possède une souplesse qui s’accommode de toutes les circonstances de la marche, depuis le démarrage jusqu’aux vitesses les plus élevées. Au contraire, le moteur à explosion on à combustion nécessite des dispositifs auxiliaires pour transmettre son énergie aux roues et l’adapter aux différents régimes de marche.
- Nous allons examiner successivement les principaux types de moteurs applicables à la voie ferrée et les divers systèmes de transmissions qui permettent de les utiliser.
- Moteurs.
- Notre collègue, M. Mathot, nous a présenté en 1923 ( J ) un exposé documenté des moteurs à explosion et à combustion interne. Il nous suffira de donner ici quelques exemples de moteurs particulièrement appropriés à la traction.
- Moteurs a explosion. — Tous les moteurs de l’automobilisme sont applicables et sont appliqués dans la grande majorité des
- Fig. 1 et 2. — Moteur de 60 X 80 ch des Automotrices Schneider. Alésage 135, course 170.
- cas, jusqu’à des puissances de 60 à 80 ch. Toutefois, comme sur-la voie ferrée, la question de la légèreté ne se pose pas comme
- (U Bulletin de janvier-mars 1924.
- p.201 - vue 201/979
-
-
-
- 201' LA TRACTION SUR- VOIES FERRÉES- PAR MOTEURS A COMBUSTION
- pour la traction routière; l’on fait • souvent ttravaiifer les* moteurs^ à des régimes moins pousses, en vue d’améliorer les. conditions-
- Fig. 3 et 4. — MoteurlV, A. G. dte 75-eÜ desAhitoinotriees Ai BIGl
- d’endurance. Ges moteurs sont alimentés par les carburants volatils : essence, benzol, alcool carburé, etc. Etes essais.se pcmr-
- Fig. 5 et 6. — Moteur Dents de 100-150 ch à 6 cylindres.
- suivent en vue d’utiliser les carburants.lourds,, pétrole lampant ou gaz-oil, soit par des artifices de carburation, soit par l’emploi ae moteurs spécialement appropriés.
- p.202 - vue 202/979
-
-
-
- LA. TRACTION SUR. VOIES. FERRÉES- PAR, MOTEURS A COMBUSTION 203
- Le. fonctionnement au gaz : pauvre a. été, appliqué sur' des locor-tracteurs et des automotrices ;, il. peut, présenter de FintérêL lorsque, l’encombrement des.appareils n’est, pas un obstacle.
- Le gaz d’éclairage comprimé pourrait également être employé dans certains cas.
- Enfin,, signalons que le développement des grandes Centrales-rends possible l’emploi de l’iiydrogène, ce gaz pouvant être pro^ duit* à. bon compte par Félectrolyse ; le procédé est à l’étude en Allemagne.
- Les- figures 1 à 6 donnent, quelques- exemples de moteurs- à explosion,utilisés sur des véhicules de vole ferrée ; l’on retrouve sur ces-exemples les dispositifs classiques de la pratique automobile:, cylindres en ligne ome-n V,, soupapes latérales on en tête ; les moteurs sans soupapes-senti aussi applicables.
- Moteurs a combustion. —-Rappelons- que le cycle Diesel est caractérisé par. l’emploi dé très.; fortes, compressions,, 32 à 35 kg.
- Fig. 7,etu8'.— Moteur Dies&l-P.olctr-DEVA de 180-200 ch.
- La haute température qui en résulte assure l’inflammation du combustible qui^est injecté pulvérisé dans le voisinage du point mort Haut de la course. La pulvérisation peut se faire, soit par insufflation? (Pair a haute-pression, à 60-kg environ, soit* mécaniquement par dfes orifices* exttpêmement; rédhits-et, à-, très? liante pression (20fi>à; 40Q'kg)u Ce? dernier- procédé est dit, par: «soM injectionx »- cru « ÿuhérisation- mécanique.
- Ces moteurs se font à 2 ou 4 temps. Ils fonctionnent aux huiles
- p.203 - vue 203/979
-
-
-
- 204 LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION
- lourdes (gaz oil) ou aux huiles végétales, ce qui est très important pour les applications coloniales.
- Plusieurs constructeurs ont établi des moteurs particulière-
- Fig. 9 et 10. — Moteur Diesel-Wmfert/mr de 80-100 ch.
- ment applicables à la traction, moteurs à grande vitesse et d’un poids spécifique assez réduit. Il convient de citer les marques :
- Sulzer. — Moteur à 2 temps, 8 cylindres, à 250 ch, tournant à 550 tours. Pulvérisation mécanique (fig. 30, pl. 92).
- Polar DEVA, en Suède, moteur à 4 temps avec pulvérisation par l’air, à savoir les types :
- 75-90 ch à 6 cyl. de 165 X 200, tournant à 6001. (fig. 32, pl. 92). 120-150 ch à 6 — 200x240 — 550 t.
- 160-200chà 8 — — — — (fig. 7et 8).
- 250-300 ch à!2 — — — — (fig. 33, pl. 92).
- Le poids de ces moteurs ressort à 40 kg environ par cheval. Wïnterthur. — Moteur de 100 ch à 550 tours; 4 temps; 3 cylindres de 250X290 ; solid injection (fig. 9 et 10).
- Baden, construction « Benz », moteur à 4 temps, à solid injection (fig. 1, pl. 91).
- p.204 - vue 204/979
-
-
-
- LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION 205
- Maybach. — Moteur de 120 à 150 ch, à.4 temps, tournant à î 300 tours. Pulvérisation par l’air comprimé. Poids, 1 <200 kg
- Fig. 11 et 12. — Moteur Diesel-JHat/ftacb de 120-150 ch.
- A, groupe des cylindres. — B, compresseur d’air de pulvérisation. — C, pompe ,k combustible. — D, arbre de distribution. — E, carter des soupapes. — F, aiguilles d’injection. — G, prises d’air. — II, distributeur de démarrage. — I, échappement. — J, boîtier du réglage à main. — K, niveau d’huile. — h, remplissage d’huile. — M> pompe d’extraction des huiles usées. — N, prise d’air réglable. — O, dynamo d’éclairage.
- 5 60
- 260 ^
- 200 ?
- 150 ü
- ) 600 1000 1200 Hombre de fcoure mm
- Fig. 13. — Courbes caractéristiques du moteur Maybach.
- environ,
- soit 8 à; 10 kg environ par cheval (fig.
- 44 à 43)
- (f'ÿ- 2,
- p.205 - vue 205/979
-
-
-
- iOS; IiA TRACTION SUR; VOIES; FERRÉES; PAR MOTEURS A COMBUSTION1
- Eourr les-: puissances élevées -. dé 400 à 1 200 ch par exemple, l?an peut envisager l’emploi de1 moteurs de: sous-marins. Dés3 réalisations ou des études en ce sens ont été entreprises en utilisant des moteurs M AN, en Allemagne, Fiat, en Italie, Béard-more en Angleterre, Schneider, on France, etc...
- Dans la catégorie des moteurs à combustion interne, rentrent, les-'moteurs3 dits « semi-Diesel », à tête chaude, fonctionnant. A 2 temps. Ce type de moteur est plus rustique que le moteur Diesel, mais il est un. peu moins économique et il présente. Fin-convénient de nécessiter un réchauffage pour la mise en marche., Il a néanmoins fait l’objet» de qpelques applications.
- Nous avons dit que le moteur thermique ne pouvait actionner un véhicule que moyennant des dispositifs auxiliaires appropriées ; nous allons passer en revue les différents procédés utilisés et les divers matériels1 auxquels1 ces1 procédés3 sonfi appliqués.
- Transmissions mécaniques^.
- Ces transmissions dérivent directement de celles de l’automobile ; elles sont identiques à celles-ci pour certains véhicules appelés à circuler normalement dans un seul sens et qui peuvent ne comporter qu’une seule; vitesse-de marche arrière. Dans la grande majorité1 des cas, la machine doit! être réversible et comporter, par suite, les- mêmes; vitesses dans; les deux sens. Le changement de marche s’effectue! soit par le couple conique, soit par un train de pignons'droits.
- La commande des roues est réalisée par l’un des dispositifs représentés schématiquement figure 114 :
- a. — Commande: par chaînes au moyen: d’un pignon intermédiaire. Comme variante,, l’un: des:: essieux peut être commandé par chaîne, l’autre; connecté avec le premier par chaîne ou par bielles d’accouplement.
- b. — Commande par cardans.
- c. — Engrênement direct entre un pignon du mécanisme et une roue montée sur l’essieu moteur.;, ce dernier ne comporte pas de suspension : il tourilkmne sur des paliers rigides et traverse le boîtier du mécanisme, dans lequel il reçoit son mouvement, L’autre essieu, pourvu dlune suspension, est connecté, par bielles ou par chaînes, avec l’essieu moteur. Cette disposi-
- p.206 - vue 206/979
-
-
-
- EA- TRACTION SURî VOIES EBHRÉES KAIH MOTEURS A COMBUSTION 20F
- Mon, uni pou rudimentaire,., esfcteès acceptable avec: ta machines à- faible vitesse'..
- d. — Les deux essieux sont suspendus : l’un supporte la boîte du mécanisme, dans laquelle il tourillonne ; la boîte est attachée, d’autre part, à un support, solidaire du châssis, pourvu
- Fig. 14. — Dispositifs usuels de commande des roues;
- ou non de ressorts amortisseurs ; en raison de ses déplacements, elle reçoit le- mouvement du moteur par un arbre à cardans.
- e, f. — Transmissions par. faux-essieux, et Bielles. Le faux-essieu traverse la Boitte de: mécanisme* dans laquelle il reçoit son mouvement par engrenage.
- Dans ces^diiïéreniS:, exemples, if est supposé- um embrayage c, monté sur le- volant du, moteur, et um mécanisme de changements de: vitesses à ;; lTes engrenages peuvent être montés sur des balladeurs, comme dans la généralité des automobiles ; ou bien les engrenages peuvent être toujours en prise, les vitesses étant encJanchées par des manchons à griffe' ou clabots.
- Certaines machines comportent vitesses- avec 2' embrayages commandés-- par um seul levier ; dans, d’autres machines, les deux embrayages commandent, Pun la marche avant, l’autre la marche arrière.
- Noua'trouvons appliqués les différents. dispositifs5 qui précè*-dent dans les locotracteurs5 représentés figures TS à üF (figx.Sié 13, pii 9t). : ^ ‘ :
- p.207 - vue 207/979
-
-
-
- 208 LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION
- Parmi les machines à voie normale ou à voie métrique, l’on remarquera que certaines, comme celle de la Four Wheel
- Fig. 15. — Locotracteur Berliet de 15 t.
- Moteur de 30 ch, 4 vitesses, commande par chaînes, cabestan.
- Drive C° (fig. 5 et 6, pi. 94), dérivent du tracteur routier à 4 roues motrices adapté à la voie ferrée (fig. 4, pl. 94) ; d’autres, comme les machines Berliet (fig. 45) et Baudet Donon (fig. 8, pl. 94), du
- — &2S----^ 475 j
- Fig. 16 et 17. — Locotracteur Schneider de 15 t.
- u—4'fà- J______£825---------J------------ V.800 _
- A, moteur de 60 ch. — B, combustible. — C, échappement. — D, radia' teur. — E, ventilateur. — F, embrayage.— G, mécanisme (4 vitesses de 4 à 16 km).— H, essieu moteur sans suspension. — I, essieu couplé. — J, commande du treuil. — K, treuil. — L, manœuvres. — M, bâti en fonte.
- wagon plateforme rendu automoteur (fig. 3, pl. 94); d’autres, enfin, sont d’une conception plus « locomotive ».
- Ces machines sont, en général, destinées à des-usages de
- p.208 - vue 208/979
-
-
-
- LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION 209
- chantiers ou de manœuvre ; elles sont à adhérence totale et comportent les mêmes vitesses dans les deux sens. L’on peut dire, d’une façon générale, que leur capacité de traction, dans des conditions de bonne adhérence (1) correspond à environ 8 fois leur poids en rampe de 10 mm, 5 fois en rampe de 20, 2 ou 3 fois én rampe de 40.
- Les automotrices peuvent se classer en diverses catégories :
- a) Automotrices à un seul poste de conduite ; dans cette catégorie rentrent les autorails, qui dérivent directement de l’automobile. Pour ces véhicules se pose le problème du retournement ;
- b) Automotrices à deux postes de manœuvre ; elles sont plus souples au point de vue exploitation, puisqu’elles peuvent fonc-
- Fig. 18 et 19. — Châssis d’autorail De Dion-Bouton. Metteur de 95X140 à'4 cylindres, 4 vitesses^
- tionner dans les deux sens. Leur mécanisme est plus compliqué, en raison de la double commande.
- (1) Rappelons que l’adhérence est fonction de l’état du rail ; îes coefficients généralement admis sont :
- Rail très sec................. 1/5 ou 20 0/0 du poids adhérent
- Beau temps. . ......... 1/6 — 16 — —
- Forte pluie.......... . ..... 1/7 — 14 — —
- Brumeux, humide.................... 1/8 — 12 — —
- ..Brouillard............ 1/9 — 11 — —
- Rail gras (souterrains)............ 1/10 — 10 — —
- Sur feuilles mortes................1/11 — 8 — —,
- L’emploi de la sablière permet de réaliser une adhérence pouvant atteindre 1/4, soit 25 0/0 du poids. , : /
- p.209 - vue 209/979
-
-
-
- Stô ' LA TRACTION SUR VOIES -FERRÉES .‘BAR--MOT-ECUS A GOMBüSTIOiN'
- lies différemts Types peuvent aussi se différencier par le nombre d’essieux (véhicutesà deux essieux -ou .à deux Jaqgies.) qtpartemomhre d’essieux moteurs..
- liés -autorails peuvent «être • équipés simplement en utilisant des châssis ut’automobiles, rauxquels on adapte des roues appropriées (fig. 45 et 47, pl. 94). \ ‘
- Plusieurs constructeurs ont établi des châssis spéciaux, comportant tes dispositions de d’automobile, mais en différant sur certains points : - suppression du différentiel, adaptation .à Taxant d’un drain directeur soit à bogie f/ip. M,.p.l 9//;.,soiTùde.ux roues •orientables par la réaction des rails sur les houdins (fig. 48 à.M),; ces dispositions sont nécessaires sur des lignes comportant des
- -F-ig. 20.— Essieu directeur de l’autorail Fig. 21. — Essieu moteur de l’aütorail De Dion. De Dion.
- courbes sa 'faible rayon -et avec des véhicules à grand empattement. ' ,
- Le problème du retournement peut être résolu de différentes façons.
- Tout d’abord, l’on peut éviter le retournement en jumelant deux .autorails., -comme c;ela se pratiqu e sur certaines lignes en Angleterre (fig. f%) ; seul, le moteur de la première voiture est
- Eig. 22. — Autorails jumelés.
- mis en action. Il est même -constitué de petits trains automoteurs en intercalant une remorque entre les deux motrices (fig. 45, pl 94}. - : /
- .. r Le retournement peut être effectué sur des plaques modifiées, ’• adaptées à l’empattement du véhicule (fig. 46, pi. 94}. ' ï
- p.210 - vue 210/979
-
-
-
- LA TRACTION SLR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION 211
- Le dispositif Tartary permet le retournement en un point quelconque de la voie (pourvu que les abords soient nivelés) ;. l’on engage l’un des essieux sur une plaque circulaire disposée sur la voie; l’autre essieux, que l’on a soulevé, est muni.'.en son milieu d’un galet transversal ; le .pivotement .s’effectue '.sur la plaque circulaire. Cette plaque et ce galet sont visibles figure 17, planche 91.
- L’autorail Saurer comporte un dispositif de retournement solidaire du châssis; c’est une sorte de vérin pourvu d’un pivot disposé à l’aplomb du centre de gravité. Un volant de manoeuvre permet de soulever le véhicule en prenant point d’appui sur la voie (fig. 48, pi. 94).
- Pour la voie normale, les automotrices peuvent être établies pour tourner :sur les plaques des gares; l’empattement à ne pas dépasser est de 3 m,750.
- Les automotrices à très grand empattement nécessitent,;pour le retournement, des voies en boucle ou en triangle. , |
- L’on peut aussi utiliser dans certains cas, pour le retournement des véhicules à grand empattement, les ponts tournants pour locomotives.
- Quelques exemples d’automotrices à un seul poste parmi les constructeurs français : ' ;
- Automotrice Campagne en service en'Tunisie (fig. 49, pi, 92). Automotrice Berliet de 40 dh à voie nominale (fig. 20, pi. 92) ;
- poids : 11 t, 2. Essais au P.-L.-M. : consommation d’essence avec remorque : 11, 46 aux 100 tkm;
- Automotrice Berliet à deux bogies, à voie de 60 (fig. 23 et 2i), en service au Maroc et sur une ligne du Tarn.
- p.211 - vue 211/979
-
-
-
- Fig. 25 à 27. — Automotrice des Chemins de fer de l’État.
- Équipement mécanique Schneider: Moteur 60-80ch (135X170), 4 vitesses de 14 à 65km, Poids : 14 t. (10 véhicules en service).
- p.212 - vue 212/979
-
-
-
- LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION 213
- Automotrice des Chemins de fer de l’État (fig. 25 à 27 ; fig. 21, fl. 91 ). Ce véhicule est réalisé par transformation d’une voiture à deux essieux.
- L’agencement mécanique, établi par les Établissements Schneider, comporte un groupe moteur de 60x80 ch disposé transversalement à l’avant. La transmission à l’essieu d’avant se fait par chaînes. Derrière le groupe moteur est disposé un compartiment à bagage dans lequel se trouve le poste du mécanicien. Poids : 14 t, 5. Consommation avec remorque de 10 ou 20 t, environ 1 Ll, 6 par 100 t km, sur lignes très accidentées (rampes de 20 mm).
- Les automotrices à double poste de conduite répondent mieux en général aux desiderata des services d’exploitation.
- La disposition à double conduite nécessite, pour la commande des différentes manœuvres du moteur, du mécanisme et des
- Fig. 28 et 29. — Automotrice Campagne à 2 postes, à voie de 60. Moteur de 40 ch, 4 vitesses de 10 à 30 km. Poids : 3 t 7.
- freins, des timonneries conjuguées d’un poste à l’autre. Certains constructeurs ont remplacé ces 'timonneries par des commandes à air comprimé.
- 11 convient de mentionner l’automotrice Campagne à voie de 60 (fig. 28 et 29) et l’automotrice Renault à deux bogies des Mines de Carvin et des Chemins de fer Algériens de l’État.
- Les automotrices Scemia-Renault (fig. 30 et 32) sont caractérisées par la disposition des essieux moteurs qui sont montés à la façon des ponts d’automobiles, avec la suspension à l’intérieur des roues ; les extrémités des ressorts sont articulées à" des jumelles élastiques dans le sens transversal pour amortir les réactions dans les entrées en courbe. Les freins agissent dans les tambours disposés à l’extérieur des roues. Plusieurs modèles ont été établis a un ou deux essieux moteurs ..(fig. 22, fl. 92),
- Bull. 14
- p.213 - vue 213/979
-
-
-
- 214 LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION
- La commande des balladeurs du mécanisme se fait par une
- tampons, 10*304.
- Fig. 30 à 32. — Automotrice Renault-Scemia à un essieu moteur.
- A. moteur de 30 ch. — B, embrayage et ventilateur. — C, mécanisme à /, vitesses. — D, coffre du radiateur. — E, cardan. — F. boîtier de l’essieu moteur. — GG, postes de conduite.
- Fig. 33. — 'Commpndb de changement de vitesse Renault-Scemia.
- A B, leviers de manœuvre (B hors service). — C, axe de la serrure. — B, E, F, secteurs commandant le balladeurs d, e, f. — J, doigt formant sélecteur par déplacement hh' du levier A et actionnant le baladeur par déplacement gg'.
- tringle unique à double déplacement (fig. 33) : déplacement angulaire et de translation.
- Dans l’automotrice Schneider (fig. 34 à 36 ; fig. 23 et 24, pl. 92), le moteur est disposé latéralement vers le milieu du véhicule avec‘panneau d’accès de l’extérieur. La suspension montée sur rotules permet le déplacement transversal des châssis.
- Les boîtes d’essieux sont pourvues de bielles de poussées destinées à supprimer le contact avec les plaques de garde.
- Les automotrices Schneider sont munies d’un embrayage Fieux dont il sera parlé plus loin. '
- p.214 - vue 214/979
-
-
-
- LA TRACTION SCR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION 218
- L’automotrice Deutsche Werke (fig. 38 et 3S ; fig. %S, pi. 92} comporte une carrosserie métallique rigide qui repose directe-
- Fig. 34 à 36. — Automotrice Schneider à deux postes.
- Moteur de 60 ch (135 X 170), embrayage Fieux, 4 vitesses de 10 à 50 km.
- Fig. 37. — Mécanisme dé l’automotrice Schneider (coupe développée).
- A, arbre moteur. — B, C, embrayage Fieux. — B, conjoncteur. — C, coupleur, — D, arbre]primaire.' E, arbre secondaire. — F, arbre de l’inverseur. — G, arbre récepteur. — H, cardans.
- ment sur deux bogies. Le groupe moteur est monté sur un cadre suspendu aux bogies d’une" façon indépendante de la caisse. Ce
- p.215 - vue 215/979
-
-
-
- 216 LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION
- dispositif a l’avantage de permettre un démontage facile du groupe moteur et de soustraire la carrosserie aux vibrations du moteur.
- Nous retrouvons le principe du groupe moteur amovible dans les automotrices de la Hannoversche Waggonfabrik (Hawa)
- Fig. 38 et 3S. — Automotrice Deutsche-Werke.
- Moteur de 100 ch à 6 cylindres, 4 vitesses, radiateurs sur le toit. Poids à vide : 17 t; 40 à 50 places.
- (fig. 40 et 44). Le "cadre qui supporte le mécanisme est suspendu au châssis de la voiture, avec dispositifs amortisseurs.
- Moteur Daimler de 75 ch, 4 cylindres ; mécanisme à 4 vitesses toujours en prise avec dispositif Mylius (dont il sera parlé plus loin). Les radiateurs sont disposés sur le toit aux deux extrémités du véhicule. Poids 16 t, 5, dont 2 t, 9 pour le groupe moteur.
- Les automotrices Hawa sont établies suivant divers types, à deux essieux ou à deux bogies (fig. 26, pl. 92) ; elles sont équipées avec un ou deux moteurs ; dans ce dernier cas, chaque groupe moteur, qui est indépendant, attaque respectivement un essieu ; la disposition des deux groupes est symétrique. Les commandes des manœuvres, de l’un ou de l’autre poste, se font par l’air comprimé.
- Les automotrices de l’Allgemeine Elektricitats Gesellschaft (À. E. G.) sont établies suivant les mêmes principes, à un ou deux moteurs, à deux essieux (fig. 45 et 46) ou à deux bogies.
- Moteur de 75 ch de construction M. A. N., 4 vitesses avec engre-mages toujours en prise et un embrayage par vitesse (fig. 48).
- La figure 47 représente un train de deux automotrices à
- p.216 - vue 216/979
-
-
-
- LA TRACTION SUR VOJES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION 217
- bogies, chacune à deux moteurs, les quatre mécanismes étant commandés en synchronisme, par l’air comprimé, de l’un quelconque des postes de conduite.
- La WaggOnfabrik Wismar de Berlin (E. Y. A.) (Eisenbahm Yerkehrsmittel Aktiengesellschaft) a établi une automotrice dans laquelle le groupe moteur est porté par le bogie avant (fig. 51 et 53).
- Le moteur est un Diesel-Maybach de 150 ch à 1300 tours. Le mécanisme est à 4 vitesses et 4 embrayages, analogue à celui des automotrices A. E. G.; il actionne, par un couple conique
- Z?£0
- ___________i£TAO___
- Fig. 40 et 41. — Automotrice if. A. W.A. à deux essieux.
- A, moteur.— B, embrayage.— C, mécanisme.— Poids, tôt 5.
- inverseur, un arbre transversal qui constitue faux essieu et qui commande les roues par bielles. Les radiateurs sont disposés dans le lanterneau du toit. Le véhicule est à deux postes de conduite. Le bogie est facilement amovible pour permettre l’accès aux mécanismes (fig. 27, pi. 92).
- Nous allons examiner quelques dispositions mécaniques spéciales appliquées à certaines machines que nous venons de présenter, en exposant les considérations qui ont conduit à ces dispositifs :
- Les conditions de démarrage d’un train automoteur ne sont pas les mêmes que celles d’une automobile. Si l’on veut utiliser toute la puissance du moteur, l’automotrice ou le tracteur sur rails permettent, à puissance et vitesse égales, de constituer des trains d’un tonnage huit à dix fois plus élevé qu’il ne serait possible sur route : cela résulte de la différence de résistance au roulement sur rails ou sur route (4 à 6 kg par tonne au lieu de 20 à 30) et aussi des déclivités qui, en général, sont moins fortes.
- p.217 - vue 217/979
-
-
-
- 218 LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A. COMBUSTION
- Le problème du démarrage, étant donnée la différence d’inertie à vaincre, se pose donc tout différemment pour la voie ferrée et conduit à des embrayagës plus copieux pouvant supporter sans dommage des glissements plus prolongés.
- A titre d’exemple, nous allons comparer la durée du glissement de l’embrayage dans différents cas de démarrage en palier, le glissement étant compté depuis l’instant du démarrage jusqu’à la vitesse de conjonction, vitesse que nous- supposerons égale à la moitié de la vitesse normale du moteur.
- 1° Un autobus de Paris (moteur de 30 eh, poids 8 t. en charge, lre vitesse 7 km, 2e vitesse 14 km) .
- Démarrage en lre vitesse. — Durée du glissement : 1 seconde.
- — . 2e — — — :3 —
- 2° Automotrice des chemins de fer de l’État ; (moteur de 60 X 80 ch ; poids 14 t ; première vitesse 14 km).
- Démarrage, automotrice seule. . . . — avec remorque de 10 t.
- 4 secondes. 7 —
- — — 50 t. . . 15 —
- — — 100 t. . . 25 — (1)
- Il faut donc, pour réaliser de tels démarrages, des surfaces de friction largement établies ; mais alors se pose la question de la manoeuvre pour passer d’une vitesse à l’autre; l’élément conduit de l’embrayage, qui est relié au train primaire du changement de vitesse, présente une inertie importante qui rend très difficile le passage d’une vitesse à l’autre. Cette manœuvre qui, avec une automobile ordinaire, demande un certain doigté pour être effectuée sans choc, va nécessiter, avec des embrayages copieux, des tours de mains incompatibles avec la pratique des chemins de fer.
- L’on a donc été conduit, avec les moteurs puissants, à recourir à des dispositifs spéciaux que nous allons examiner^
- Embrayage Fieux appliqué aux automotrices Schneider. Il est constitué par la combinaison de deux appareils distincts (fig. 37).
- L’un, dénommé conjoncteur, est un appareil de glissement à larges surfaces ; la friction s’effectue entre la surface intérieure d’un boitier cylindrique solidaire de l’arbre conduit et un spiral métallique entraîné par le moteur ; ce spiral est soumis à
- (1) Ces véhicules sont utilisés pour des manœuvres de gare jusqu’à 100 t de remorque.
- p.218 - vue 218/979
-
-
-
- LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION 249
- l’action différentielle de masses centrifuges tendant à l’appliquer et du couple même du moteur, à tendance opposée ; l’appareil fonctionne dans l’huile.; il est automatique. Pendant la période de démarrage, il transmet, en glissement, le couple du moteur, la vitesse de ce dernier se stabilisant, de par les conditions d’établissement et indépendamment des coefficients de frottement, au régime bas correspondant au couple maximum du moteur. Lorsque la vitesse du véhicule correspond à cette vitesse la conjonction s’établit, et le moteur peut accélérer jusqu’à sa vitesse normale (4).
- L’autre appareil, le coupleur, est un véritable embrayage à très faible inertie, à surfaces fortement chargées et dont l’élément conduit est par suite très léger ; on ne lui demande aucune qualité de glissement ; il est manœuvré à la façon d’un embrayage ordinaire.
- Les conséquences de cette double disposition sont les suivantes :
- En raison de la faible inertie du coupleur, les manœuvres de changement de vitesse s’opèrent avec une grande facilité sans recourir à aucun tour de main.
- Tous les glissements s’effectuent automatiquement par le con-joncteur. Le couple d’entraînement de ce dernier étant fonction de la vitesse du moteur, si la vitesse vient à fléchir, par suite d’une résistance du train par exemplq, ou d’une fausse manœuvre, la disjonction se produit, mais le moteur ne cale pas.
- Le conjoncteur est établi pour supporter des glissements de plusieurs minutes en pleine charge ; les calories véhiculées par le lubrifiant sont dispersées par le carter de l’appareil en rotation.
- L’appareil Fieux a l’avantage de pouvoir s’adapter aux mécanismes classiques par trains balladeurs ou par elabots, dispositifs les plus simples et les plus rustiques. Son application peut s’étendre à des moteurs de 200 ch et plus.
- Appareil Mylius. — L’on conçoit que, lors d’une manœuvre de changement de vitesse, une fois le moteur débrayé, s’il était possible de synchroniser la vitesse du train primaire et de l’élément libéré de l’embrayage avec celle correspondant à la nouvelle vitesse à prendre, l’accrochage des griffes (ou des dentures) se ferait sans difficultés, quelle que soit la masse de l’élément
- (1) Uné note annexe donne une description technique de eet appareil.,
- p.219 - vue 219/979
-
-
-
- 220 LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION
- conduit de l’embrayage. Le mécanisme Mylius, appliqué aux automotrices Hawa, résoud ce problème (schéma fig. 4% à 44).
- Pour effectuer un changement de vitesse, le mécanicien a deux manœuvres à effectuer :
- La première est préparatoire ; elle agit sur un sélecteur. En
- Fig. 43. — Position « débrayé ».
- disposant la manette do vitesse À au cran qui correspond à la vitesse à prendre, le sélecteur T se dispose dans une position qui permet le déplacement de la timonerie correspondant à cette vitesse, les autres restant verrouillées. Dans la position figurée, la première vitesse est en prise, la deuxième vitesse est préparée ; l’encoche correspondante du disque sélecteur T permettra au pêne m2 de se déplacer, tandis que le disque de ver-
- p.220 - vue 220/979
-
-
-
- LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION 221
- rouillage U appelé par le ressort t, est retenu par le pêne mi de la première vitesse.
- La deuxième manœuvre est celle d’exécution ; elle s’effectue par un robinet B qui commande un piston à air G, lequel, par l’effet d’un levier basculant H, agit à la fois sur l’embrayage et la timonerie de changemeut de vitesse. La manœuvre s’opère en deux temps.
- Premier temps : Le cylindre est mis à l’échappement ; sous l’action du ressort F, prépondérant au ressort E, le débrayage s’effectue (fig. 43) ; en même temps le levier H bascule et agit par un renvoi h sur un train de palonnier L l ï qui tend à pousser les barres des 4 vitesses mais qui ne déplace que celles qui ne sont pas verrouillées, à savoir : 1° la barre Mt, qui ramène le manchon Pt de première vitesse au point mort, et dont le pêne mi sera verrouillé par la rotation du disque U sous l’action du ressort t ; 2° la barre M2 de deuxième vitesse qui amènera en contact le cône de friction du manchon P2 avec le cône de la roue R2. Celle-ci, entraînée par l’arbre secondaire K va amener les mobiles R2, Q2, J, D à une vitesse synchronisée avec celle de l’arbre K, c’est-à-dire du véhicule.
- Deuxième temps : Émission d’air comprimé dans le cylindre G ; le levier H bascule en sens inverse; par l’effet des palonniers L1 F, agissant sur M2 N2, le manchon P2 quitte sa friction et vient engager ses griffes dans celles r2 de la roue R2 ; l’emprise de la deuxième vitesse est faite, immédiatement après, l’embrayage s’effectue (fig. 42).
- Le passage des vitesses s’opère ainsi sans chocs et par une manœuvre très simple.
- Le procédé est applicable dans le cas d’une automotrice à deux postes et à deux moteurs.
- Systèmes à embrayages multiples. — Un troisième procédé consiste à disposer les engrenages toujours en prise, avec un embrayage pour chaque vitesse. Nous avons vu le procédé appliqué à des locotracteurs à 2 vitesses.
- La figure 48 montre le dispositif des automotrices A. E. G. avec 4 vitesses; chaque embrayage, T4, T2, T3, T4 est actionné respectivement par des pistons à air K4, K2, etc. Les embrayages des vitesses 2, 3 et 4 sont renfermés dans la boîte même ; l’embrayage T4 de première vitesse est extérieur; il est établi avec
- p.221 - vue 221/979
-
-
-
- Fig. 45 et 46. — Châssis d’automotrice A. E. G.
- A, moteur.— B, radiateur. — C, mécanisme. — D, inverseur. — E, couple conique. F, réservoir à combustible. — G, réservoir d’air. — II, flèche de réaction.
- Fig. 47. — Train automoteur A. E. G.
- Par véricule : 2 groupes moteurs de 75 ch; 4 vitesses; 68 places. — Poids à vide : 21 t.
- p.222 - vue 222/979
-
-
-
- Lj, La, robinets de manœuvre. — M, arbre trausmetteui. — G, arbre récepteur. — P, compresseur d’air. R, réservoir d’air. — T, à T4, embrayage des vitesses commandes respectivement par les pistons K, à K4.
- A. E. G.
- Fig. 48. — Mécanisme des automotrices
- Fig. 49.
- Inverseur d’automotrice À. E. G.
- S, arbre commandé par le mécanisme ; — T, articulation du
- cardan.
- Fig. 50.
- Essieu moteur d’automotrice A. E. G.
- p.223 - vue 223/979
-
-
-
- 224 LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION
- des dimensions plus grandes, puisque c’est celui qui est utilisé pour les démarrages.
- Ce procédé permet la commande avec deux groupes moteurs, il permet aussi d’actionner, d’un poste unique, les manoeuvres de deux automotrices conjuguées (fig. 47).
- La Société de Construction de Locomotives de Winterthur applique le procédé par embrayages multiples en utilisant la
- Fig. 51 à 53. — Automotrice E. V. A.
- Moteur Maybach de 120-150 ch ; 4 vitesses ; nombre de places assises ou debout, 100. Poids de la machinerie, 5 t.
- commande hydraulique des embrayages. L’huile sous pression agit pour appliquer l’im sur l’autre des plateaux cannelés qui constituent les éléments de l’embrayage. L’huile est amenée par des conduits forés dans les arbres (fig. 54 el 55).
- L’appareil est appliqué à un locotracteur de manœuvres avec moteur Diesel de 100 ch (fig. 4%, pl. 94).
- D’autres constructeurs utilisent les embrayages électro-magnétiques. Le procédé a été appliqué à une automotrice construite en 1913 par la Daimler C°, de Coventry (1).
- Les Ateliers Gomsa(VereinigteStaatlicheMaschinenfabrik) ont actuellement en construction pour le compte du Gouvernement russe une locomotive avec moteur réversible Diesel-Krupp de
- (1) Engineering du 21 novembre 1913.
- p.224 - vue 224/979
-
-
-
- LA. TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION 225
- 1200 ch et mécanisme par engrenages. Ce mécanisme est à trois vitesses avec embrayages électromagnétiques de la fabrique d’Eisenach.
- La machine serait à cinq essieux couplés avec un bogie et un bissel. Poids prévu 125 t.
- La transmission mécanique, consacrée par près de trente années de pratique automobile, est parfaitement adaptable à la
- Position d’embrayage.
- Position de débrayage.
- Fig. 54 et 55. — Embrayage hydraulique du mécanisme de la Fabrique de Winlerthur.
- D, plateaux fixes (corps de l’engrenage). — E, E'. plateaux mobiles. — C, G, arrivée d’huile pour effectuer l’embrayage. — B, F, arrivée d’huile, pour le débrayage.
- voie ferrée ; elle présente l’avantage d’un excellent rendement et d’un poids peu élevé. Son application soulève un certain nombre de problèmes qui peuvent être parfaitement résolus, comme nous venons de le voir.
- Transmissions mixtes à éléments mécaniques.
- Nous comprenons dans cette catégorie des systèmes mixtes dans lesquels il est fait usage de transmissions mécaniques combinées avec des dispositifs auxiliaires (électriques, pneumatiques ou autres) intervenant dans les démarrages et les circonstances exceptionnelles.
- Automotrice électro-mécanique Pieper (fîg. 56). — Un groupe moteur-dynamo commande les deux essieux au moyen d’arbres à cardans, avec interpositions d’embrayages magnétiques, pour le démarrage.
- p.225 - vue 225/979
-
-
-
- 226
- LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION
- Pendant le démarrage et en parcours dur, la dynamo reçoit le courant d’une batterie et ajoute son action à celle du moteur ;
- Fig. 56. Automotrice Pieper.
- M, moteur de 90 ch. — D, dynamo. — 60 places. — Poids, 22 t.
- au contraire, dans les parcours faciles, l’excédent d’énergie du moteur est utilisé pour charger la batterie. La transmission est directe.
- Transmission électron-mécanique Thomas (fig. 37 et 58). — Dans ce système, qui est en usage en Angleterre, l’énergie du moteur est
- Fig. 57 et 58. — Transmission électro-mécanique Thomas.
- Ai moteur. — K, coupleur, magnétique. — D, h, d, e, planétaires. — B, génératrice. — C, réceptrice. L, coupleur. — F, F', cardans.
- répartie au moyen d’un train planétaire (D6c) entre deux arbres concentriques, l’un (F) qui attaque directement un essieu, l’autre (G), annulaire, portant l’induit d’une dynamo B ; l’arbre annulaire G laisse passage à l’arbre H qui relie Farbre moteur au boîtier D des planétaires be. La dynamo B est en circuit, par
- p.226 - vue 226/979
-
-
-
- LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION 227
- l’intermédiaire d’un appareil de manœuvre, avec une deuxième dynamo G commandant, par un cardan F', un autre essieu.
- Au démarrage et en parcours durs, il. s’effectue une transformation partielle de l’énergie par les deux dynamos dont l’une travaille en génératrice et l’autre en réceptrice, ce qui assure une gamme continue de démultiplication. En marche normale, la liaison des deux arbres G- et H par un coupleur magnétique K assure la prise directe du moteur sur d’arbre F, la dynamo G étant hors circuit.
- Un coupleur L permet de débrayer l’arbre F de façon à effectuer le lancement du moteur par le dynamo B, le coupleur K étant embrayé (1).
- Transmission pneumo-mécanique Hautier (fig. 59). — Avec cet appareil, l’énergie du moteur est répartie au moyen d’un train
- L H
- Fig. 59. — Transmission pneumo-mécanique Hautier.
- M, Moteur. — E, F, G, A, train planétaire. — H, tambour dont la rotation commande le compresseur P. — J, moteur à air comprimé actionnant par les pignons T et T' l’arbre récepteur L ; l’admission étant supprimée au moteur J, le compresseur cale, le tambour H s’immobilise et la transmission s’effectue par l’abre L,'le train planétaire fonctionnant comme réducteur de vitesse.
- planétaire suivant deux transmissions, l’une directe aux roues, l’autre constituant transformateur d’énergie au moyen d’un compresseur d’air et d’un moteur à air, ce dernier ajoutant son action à la transmission directe. Au démarrage, la majeure partie de l’énergie subit la transformation ; en marche normale, la totalité est transmise par l’arbre direct, le train planétaire' fonctionnant comme réducteur de vitesse ; toutes les gammes intermédiaires peuvent être réalisées d’une façon continue.
- Une machine d’essai a été exécutée en 1913 par les Établissements Schneider ; les essais dynamo-métriques ont accusé un rendement très acceptable (2). Cette machine est toujours en service (fig. 43, pl. 94).
- (1) Engineering du 5 mai 1911 et du 25 juin 1915.
- (2) Cette machine a été présentée par l’auteur en 1913 à la Société des Ingénieurs
- Civils. Bulletin d’avril 1913. . - .
- p.227 - vue 227/979
-
-
-
- 228 LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION
- Transmissions hydrauliques.
- La transmission entre le moteur et les roues peut être effectuée au moyen d’appareils hydrauliques fonctionnant comme transformateurs d’énergie et permettant les multiplications appropriées aux différents régimes de marche. Le liquide employé est l’huile.
- L’équipement comprend en principe un compresseur ou transmetteur à débit variable actionné par le moteur et un récepteur qui commande les roues. Ces deux appareils sont reliés par un double conduit ; l’équipement doit être complété par un dispositif de by-pass pour éviter que le récepteur ne refoule dans le compresseur pendant la marche inactive de la machine ou lorsque celle-ci doit être déplacée, moteur arrêté.
- La transmission Lentz est la plus anciennement appliquée à la voie ferrée ; elle est adoptée par plusieurs firmes allemandes pour des locomotives de manœuvre de 75 à 400 ch.
- Le compresseur et le récepteur sont constitués par des appareils rotatifs à palettes. Le compresseur comprend plusieurs
- Fig. 60 et 61. — Transmission hydraulique Lents. A, arbre transmetteur. — B, arbre récepteur.
- corps susceptibles de refouler isolément ou en parallèle dans le récepteur.
- Dans l’exemple des figures 60 et 61, le compresseur est
- p.228 - vue 228/979
-
-
-
- LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION 229
- solidaire du récepteur ; il est constitué par deux corps de pompe de capacité différente ; la mise en circuit de la petite'pompe correspond à la première vitesse, la pompe de grande capacité à la seconde vitesse, les deux pompes en parallèle à la troisième. Cette disposition est appliquée à la locomotive de la Badische
- j3-,.jL,,n-rQ-rn-,ra
- Fig. 62 et 63. — Locomotive de la Badische-Motor-Lokomotivwerke.
- A, moteur Diesel-Benz de 76 ch. — B, transmetteur hydraulique. — C, récepteur sur le faux essieu. — D, E, radiateurs. — F, manœuvres. — G, pompes à-air. — II. I, chaudière pour le chauffage du. train, avec foyers à brûleurs et récupération des calories de l’échappement.
- # ' - '
- Motor Lokomotivwerke (fig. 62 et 63) qui est munie d’un moteur Diesel de 75 ch.
- La Motor Lokomotiv Yerkauf Gesellschaft de Karlsruhe a présenté à L'exposition de Seddin une machine à transmission Lentz munie d’un moteur Baden de 160 ch (fig. 64 à 66). Dans cetté machine, le récepteur est séparé du compresseur ; ce dernier est constitué par trois corps de pompes égaux ; les variations de vitesse s’effectuent par la mise en circuit de 1, 2 ou 3 corps de pompe. Au-dessus du récepteur est disposée la vanne de changement de marche qui est figurée au point mort. L’on voit que, dans cette position, les deux tubulures du récepteur se trouvent en communication entre elles, constituant un « by-pass » suivant conditions indiquées plus, haut.
- Cette machine est destinée à des usages de manœuvre; vitesse maximum : 24 km h.
- La même firme entreprend la construction de machines de 200 et 500 ch pour la Reichsbahn, comportant des compresseurs à quatre corps.
- Bull.
- 15
- p.229 - vue 229/979
-
-
-
- 230 LA iTRACTION SUR VOLES FERRÉES MB MOTEURS A ! COMBUSTION
- La transmission Lentz est légalement appliquée aux machines de fia Linlue Hofmann :4. fG.
- Avec les autres systèmes ide transmission, le transmetteur permet la -gamme continue des débits depuis zéro jusqu’au maxi-
- Fig. 64 à 66. — Locomotive de la Mot.or-Locomotiv-Verkauf A. G.
- Moteur Diesel-Baden de iw> ch. — A.Jbâti. — B, cylindre. — C, ponlpes à eombustfMe. — I), volant.. — E,, E.2, % corps de pompe du transmetteur. — F, récepteur. — G, inverseur'. — ÏI, palier.— I, ventilateur. — -J, radiateur. — K, réservoir d’eau. — L, pompe. —;M, réfrigérant d’huile de.la transmission.— N, air comprimé. — P, sablière. *
- mum et donne l’inversion au moyen de l’appareil d’excentrage qui commande la course des pompes. Dans cette catégorie d’appareils, il convient de citer les transmissions Jeanney, Hele Shaw, Naëder, Schwartzkopff ïïuwiler, etc.
- Dans le système Hele Shaw \fig. 67 et 68), la pompe est constituée par six cylindres en étoile tournant sur une noix qui . porte les lumières de distribution. La course des pistons est commandée par une couronne circulaire dont l’excentricité est variable par un levier de manœuvre. Pour la position médiane de ce levier, la course est nulle ; les positions extrêmes correspondent, respectivement aux débits maxima, soit dans un sens, soit dans l’autre. Le récepteur est constitué par un appareil analogue à.excentricité fixe.
- Les figures 69 et 70 montrent l’application du système A un '
- p.230 - vue 230/979
-
-
-
- m
- LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS ; A COMBUSTION
- loeotracteur de la :Société Française de transmission ; ^plusieurs de ces machines sont en service à la Compagnie du Nord.
- Fig. 67 et'68. — Transmission hydraulique Hele-Shaw. Coupes de: la pompe..
- A, 'tourillon central fixe.portant les lumières Opel -O* communicant par les tubulures Tt et Ta avec la tuyauterie. — B, cylindres rotatifs, solidaires de l’arbre X commandé -par le moteur. — E, têtes de pistons pourvues demavetles G, logées dans les rainures circulaires H de la couronne mobile C.—
- N, coulisseaux à roulements supportant la couronne C. — L, levier de manœuvre commandant les -coulisseaux N.
- 2700
- 6820
- Fig. 69 et 70. —'Loeotracteur de 1-4-1, avec transmission Hele-Shaw.
- A, moteur de 40 ch. —• B, compresseur. — C, récepteur. — D, combustible. — E, eau. —‘F, huile pour la transmission. — G, soupape de sûreté. — II, soupape d’alimentation. —. K, volant de manœuvre. — L, robinet « by-pass ». — M, frein.
- Les constructeurs anglais Mac Ewan, Pratt and G0 :(M. E. P ) ont appliqué le système à des’automotrices..
- Les Etablissements Vickers ont établi pour les voies de campagne un loeotracteur avec moteur Diesel de '75 ch muni de la transmission hydraulique Jeanney. Cette transmission comporte deux ;récepteurs dont les arbres constituent ;fa.ux;essieux et commandent des roues tpar ;bielles.
- rm
- p.231 - vue 231/979
-
-
-
- 232 LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION
- La transmission Schwartzkopff Huwiler était appliquée à une machine de 200 ch exposée à Seddin par laBerlinerMaschinenbau A. G. (fi,g. 11). Dans ce système, le compresseur et le récep-
- z»X - L\£<L X — ±1*o '
- ________________1
- Fig. 71. — Locomotive de 30 t de la Beiiiner-Masch.inenbau. avec transmission hydraulique Schwartzkopff-Huwiler.
- A. moteur Diesel de 227 ch. — B. transmetteur. — C, commandes. — D, récepteur. — E, ventilateurs. F, radiateurs. — G, poàtes de conduite.
- teur sont à palettes, avec dispositif permettant de faire varier la capacité engendrée par les palettes, cela dans chacun des deux appareils.
- Dans le compresseur, la variation de débit, de zéro au maximum, est commandée par le mécanicien. Dans le récepteur, l’augmentation de la surface agissante des palettes s’opère automatiquement lorsque la pression de l’huile atteint une certaine valeur ; il en résulte une augmentation correspondante de l’effort de traction.
- . Toutes les manœuvres se font hydrauliquement.
- Il est possible, dans une transmission hydraulique, d’allier un compresseur d’un système et un récepteur d’un autre système. La figure 72 représente le dispositif avec pompe Jeanney et récepteur Lentz.
- Dans la pompe Jeanney, les cylindres, sont rotatifs à la façon d’un révolver ; la course des pistons est commandée par l’inclinaison de la couronne directrice ; œelle-ci, dans la position oblique figurée, commande le débit maximum. La position per-
- p.232 - vue 232/979
-
-
-
- LA TUAÇTIOX SUR VOIES FERRÉES FAR MOTEURS A COMBUSTION 233
- pendicuiaire à l’axe correspond au débit nul ; pour la position oblique dans l’autre sens, la circula'tion est renversée.
- Dans le but de supprimer les réactions longitudinales sur l’arbre, l’appareil comporte un double jeu de pompes.
- Cet appareil avait été prévu pour l’équipement d’une locomotive de 1 200 ch étudiée par l’Ingénieur Meineke, pour les Ghe-
- Fig. 12. — Transmission Meineke.
- '' A, transmetteur Jeanney. — 15, récepteur Lenlz.
- mins de fer russes. 'Cette machine n’a pas été mise en exécution (1).
- La transmission hydraulique est un procédé d’un maniement extrêmement simple, qui convient particulièrement pour les machines de manœuvre. Son rendement peut atteindre 75 0/0.
- Il importe de signaler que sur 8 locomotives de manœuvre à voie normale, qui figuraient à ' l’exposition de Seddin (ou étaient portées au catalogue), 7 étaient à transmission hydraulique, dont 6 avec moteur Diesel de 150 à 400 ch et 1 (Borsig)
- (1) La préférence a été donnée à la solution par engrenages et embrayages électro-rnagnétiques, dont il est question précédemment. (Mémoire du Professeur Lomonossof mentionné plus loin).
- p.233 - vue 233/979
-
-
-
- 234 LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION
- avec gazogène; la huitième était à transmission thermopneuma-tique ; nous en parlerons plus-loin.
- Transmissions électriques.
- L’équipement d’un véhicule à transmission électrique comprend, en principe, une « génératrice » à courant continu actionnée par le moteur, des « réceptrices » ou « électro-moteurs », qui commandent les essieux, et un ou deux postes de conduite, comportant les « contrôleurs » servant à la manœuvre.-
- La transmission électrique permet de réaliser la gamme continue de vitesse et d’accommoder, pour le mieux, à chaque instant, le régime du moteur à la marche du véhicule. Elle donne une grande facilité de conduite et se prête facilement à l’établissement de deux postes de manœuvre.
- Nous allons "passer en revue un certain nombre de véhicules comportant ce mode de transmission.
- Le matériel Crochat-Gollardeau est établi suivant le principe de fonctionnement ci-après :
- Les réceptrices sont du type « série » ; la génératrice à enroulement « shunt » et « série ». A l’arrêt, le moteur étant en
- Fig. 73 à 75. — Automotrice Crochat des Chemins de fer Départementaux / ' v de la Dordogne.
- M’oteur de 45ch à 2000 tours; régime, 125à250 V; 45places dont30assises. Poids, li t,5--
- raiènti, l’enroulement, « shunt » de la génératrice est seul en circuit ; la génératrice tournant au-dessous de sai vitesse- nor-
- p.234 - vue 234/979
-
-
-
- LA. TRACTION1 SUR VOIES' FERRÉES PAR MOTEURS- A COMBUSTION 235
- male ne peut s’amorcer, puisqu’elle est branchée sur une réceptrice « série » arrêtée, c’est-à-dire en court-circuit.
- Pour démarrer, l’on introduit dans le circuit l’enroulement « série » de la génératrice; celle-ci s’amorce, le véhicule démarre progressivement.*
- Pour accélérer, l’on donne des gaz au moteur, d’où augmentation de vitesse et de voltage. Pour ralentir, manœuvre inverse.
- En parcours dur, en rampe par exemple, le compoundage de la génératrice peut être shunté, ce qui- augmente la vitesse du groupe générateur par rapport à celle du véhicule. Alu contraire, en parcours facile, le shuntage: des inducteurs dé réceptrices permet d’augmenter la vitesse du véhicule par rapport à celle du groupe ^générateur.
- Le procédé a été appliqué à différents types de locotracteurs, avec moteurs à. explosions, depuis 3t jusqu’à 40 t (fig-. 28, pi. 92), ainsi qu’à des automotrices (fig. 73 à 75).
- Le plus généralement, le principe de réquipement est le suivant. Il est fait usage d’une génératrice « shunt » ou à excitation indépendante et, par conséquent, à tension variable et réglable; les rééeptrices sont à enroulement « shunt » ou plus simplement « série » ; elles peuvent être couplées en série ou en 'parallèle, suivant, les circonstances de la marche.
- Les véhicules à transmission électriques sont généralement munis de l’appareil de sécurité dénommé Dead maris Grip ou simplement Dead man (homme mort), un bouton surmonte la poignée du contrôleur ; sur ce bouton, le conducteur doit maintenir la main posée. S’il vient à l’abandonner, le bouton, remonte ce qui provoque l’arrêt du moteur et, quelques secondes après, le serrage des freins. Dans ces conditions, en cas de défaillance du mécanicien, le train s’arrête automatiquement.
- M. Matiez,-directeur de la Régie des Tramways de l’Ain, a réalisé un locotracteur à transmission électrique muni d un moteur semi-Diesel Ballot de 60 ch à 2 cylindres,, tournant à 400 tours (fig, 76). Deux moteurs de traction type « série » commandent les essieux par chaînes (1). Poids en ordre de marche : 15 t.
- Gette machine peut remorquer 40‘ t en palier à 40 kmh.
- (1) Cette disposition, résulte du fait qu'il a été utilisé un châssis de wagon dont le diamètre des roues ne permettait pas l’attâqüe par pignon. '
- p.235 - vue 235/979
-
-
-
- 236 LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION
- Les Etablissements Westinghouse ont équipé, avant la guerre, un certain nombre d’automotrices benzo-électriques munies de
- i.C800-
- Fig. 76. — Locotracteur des Tramways de l’Ain.
- A. moteur semi-Diesel de 00 ch.— B, génératrice. — C, excitatrice. — D, dynamo auxiliaire. — E, réceptrices. — F, essieux. — /', carters de chaines. — G, supports des réceptrices. — I, J, K, manœuvres. — Poids, ir; I.
- groupes générateurs de 60 à 90 ch. Régime : 300 à 500 volts; excitation shunt. Ces véhicules sont munis de moleurs-traction type « série ». La marche est réglée par l’excitation shunt de la génératrice.
- Vers 1910, les chemins de fer prussiens ont mis en service sur des lignes secondaires, notamment dans les environs de Posen, plusieurs automotrices à benzol (fig. 77).
- Le groüpe générateur est monté sur le bogie avant ; le moteur se trouve sous capot en avant de la caisse; cette disposition
-
- Fig. 77. — Automotrice Deuiz des Chemins de ter Prussiens.
- Groupe benzo-éleetrique de 100-150 ch sur le bogie avant
- donne une grande accessibilité au moteur et permet, pour une réparation, de séparer le bogie moteur du châssis général du' véhicule. Les caractéristiques sont les suivantes :
- Moteurs à 6 cylindres en V de 100 à 150 ch tournant de 700 à
- p.236 - vue 236/979
-
-
-
- UA TRACTION SUR VOIES FERRÉES I'AR MOTEURS A COMRCSTION 237
- 1100 tours. Génératrice du type « shunt » de 65 kW sous 300 volts à 700 tours; réglage par l’excitation. Electro-moteurs du type « traction » actionnant directement les essieux du bogie arrière.
- Les automotrices « Sulzer » sont établies, comme celles des chemins de fer prussiens, avec le groupe générateur sur le bogie avant (fig. 78 ; pi. 92, fig. 29 et 30) ( 1).
- Le moteur est un Diesel-Sulzer à 2 temps à 6 cylindres, de 200 ch, tournant à 440 tours ; il commande une dynamo « shunt »
- ____________31*395_____________-_____________________
- Automutric.} Sulzer. éliitro-Diasel de 200-250 ch.
- à voltage réglable par l’excitation de — 330 à + 300 v, système Ward-Léonard. Les réceptrices du type « série » sont montées sur le bogie arrière; elles attaquent un faux essieu qui commande les roues par bielles. (Dans les modèles plus récents, il fait usage de moteurs-traction commandant directement les essieux.)
- La mise en marche du moteur s’effectue par la génératrice au moyen d’unè batterie d’accumulateurs. Un poste de conduite est disposé à chaque extrémité avec Decui man.
- Ces automotrices sont aménagées pour 100 voyageurs. Poids : 64t., dont 26 pour le bogie avant; vitesse en palier : 75 kmh, avec remorque de 301. Elles sont en service sur la ligne de Zurich à • Komanshorn (rampes de 12 m/m) avec deux voitures de remorque de 25 t. Consommation : 0,80 à 0,90 kg pour 100 tkm.
- Les Établissements Sulzer .ont eh construction pour les Chemins de fer Tunisiens une locomotive électro-Diesel à deux bogies à voie métrique, qui répond aux données ci-après:
- Moteur à 8 cylindres en V à injection mécanique;
- Puissance : 250 ch à 550 t-m ;
- Longueur totale, hors tampons : 9 m, 600;
- D’axe en axe des bogies :4 m, 250 ;
- Ecartement des essieux de bogie : 1 m, 900 ;
- Poids : 40 t.
- (1) Le Génie Civii du 30 décembre 1922. ; Y '
- p.237 - vue 237/979
-
-
-
- 238 LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR ; MOTEURS A COMBUSTION
- Le matériel Polar LEVA, construit en Suède par la~« Diesel Elektriska; Vagn Aktiebolaget » de Vasteras, répond aux conditions d’établissement ci-après.
- Fig. 79 et 80. — Automotrice Polar IjEVÂ de 120-150 ch. Poids, 33 t.
- Fig. 81 et 82.! — Automotrice Polar DE VA de 250^300 ch: Poids, 50 t.
- Les moteurs sont du type Polar-Diesel à 4 temps, tournant a 550 tours. La génératrice, directement accouplée au moteur, est du type à huit pôles, avec enroulement «> shunt » ; le voltage
- p.238 - vue 238/979
-
-
-
- LA TRACTION* SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION 239
- est réglé par l’excitation jusqu’à 550 volts. Une batterie d’accumulateurs permet la mise en marche du moteur par la géné-
- CUDCDDC
- i~ - - f, 800.---4,
- Fig. 83"à. 85. — Locomotive Pàlar DEVA de 30 t des Chemins, de fer Tunisiens.
- A, moteur Diesel de ISO ch à ecylindres. — B, génératrice. — C, réceptrices. — D, D, postes de conduite.— E, chambre des accumulateurs.— F, chambre des réservoirs. — G, G, plate-Formes. — II, radiateurs. — I, ventilateurs. —' J, coffre de la courroie des .ventilateurs, — K. échappement. — L, sablières. ' •
- ratrice. Les électro-moteurs sont du type « traction » à enroulement « série ».
- Un certain nombre de types ont été établis pour la voie métrique et pour la voie normale (fig. 19 à 82 ; pl. 92, figF 34 à 33) ; ils sont équipés avec les moteurs mentionnés précédemment. : ’
- p.239 - vue 239/979
-
-
-
- 240
- LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A» COMBUSTION
- Des Compagnies suédoises, qui utilisent ce matériel, accusent une consommation de combustible de 0,75 à 1 kg d’huile pour 100 tkm, suivant le profil des lignes. L’économie par rapport à la vapeur, pour le même tonnage, serait de 50 à 60 0/0 d’après les renseignements fournis par les Directeurs des deux Compagnies (1).
- Les Chemins de fer Tunisiens ont en service, depuis janvier 1923, entre Tunis et Hamman-Lif, une locomotive Polar de 120-150 ch (fig. 83 à 85) ; (fig. 34, fl. 92); son poids est de 30 t environ. Consommation : 0 kg, 8 à 0 kg, 9 aux 100 t-km totales (machine comprise).
- Les résultats d’exploitation accusent, par rapport à la vapeur, une économie de 50 0/0 en combustible et en personnel, à tonnage égal (2).
- Les Établissements Fiat de Turin, avec le concours de la Société Brown Boveri, ont établi une locomotive de 440 ch. à voie de 0 m, 900 pour la ligne Calobro-Lucane, où l’on ren-
- Fjg. 86. — Locomotive Fiat, de 440 ch, à voie de 0 m, 900. Poids, 461, 5.
- A, moteur. — B, génératrice. — C, excitatrice. — D, électro-moteur. — E, cabine des [appareils. — F, postes de conduite. — G. radiateurss. — II, ventilateurs. — I, moteurs des ventilateurs. — J, réservoirs d’eau. — K, électro-pompe. — L, réfrigérant d’huile. — M, filtre à huile. — N, accumulateurs. — O, frein à patin. — P, Q, R, S, réservoirs : P, principal; Q, auxiliaire; R, du frein à patin ; S, pour manœuvres et sablières.
- contre des rampes de 60 mm par mètre et des courbes de 100 m.
- La machine (fig. 86) est à deux bogies à adhérence totale;
- (1) M. Cari Carlson, du « Vikbolandet » ; M. A. Larson, du" « Mallersta-Sormslands-Jarnvag ».
- (2) Revue Générale des Chemins de fer, numéro de mars 1924. - -
- p.240 - vue 240/979
-
-
-
- LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION 241
- elle est susceptible d’alimenter de courant une remorque spéciale pourvue de deux essieux moteurs.
- Le moteur est un Diesel à 6 cylindres, à 2 temps, tournant à 500 tours ; sa mise en marche se fait électriquement au moyen d’une batterie d’accumulateurs. Deux radiateurs sont disposés à la partie supérieure avec ventilateurs mus électriquement.
- L’équipement électrique comprend une génératrice de 275 kW sous tension de 300 à 500 Y, réglable par l’excitation. L’excitatrice tournant à 200 tours développe une puissance de 20 kW sous 120 V. Elle fournit, outre le courant d’indu.ction de la génératrice, l’énergie nécessaire pour les circuits auxiliaires (compresseur, pompe, ventilateur) et pour la batterie.
- Les moteurs de traction sont à enroulement « série » à 6 pôles principaux et 6 pôles auxiliaires ; ils peuvent développer une puissance continue d‘e 54 kW sous 410 Y, à 800 tours. Ils commandent les essieux par. engrenages, avec réduction de 1 à 5,3.
- Les freins ont été établis dans des conditions toutes particulières, étant donnée l’importance des déclivités; indépendamment du frein à main et des freins Yv'estinghouse, il est appliqué un frein de sécurité spécial, système Trunk, avec patins en carborundum.
- Le poids de la machine est de 461, 500. Le poids normal du train est de 1051, y compris une remorque motrice; la vitesse est de 16 km en rampe de 50 et de 13 km en rampe de 60.
- Le professeur Lomonossof, fondé dé pouvoir du Conseil des Ministres russe, vient de faire construire en Allemagne, avec le concours de la Hohenzollern A. G. de Dusseldorf (1) une locomotive Diesel électrique de 1 200 ch pour trains de marchandises, qui répond aux conditions d’établissement ci-après (fig. 87 à 90) : _ ; '
- La machine est à 5 essieux moteurs et à 2 bissels.
- Le moteur est un Diesel, type sous-marin de la M. A. N. ; il est à 4 temps, à 6 cylindres, avec pulvérisation par l’air comprimé; alésage, 450; course, 420; puissance, 1 200 ch à 450 tours; lancement par l’air comprime. Il actionne, par l’intermédiaire d’un accouplement élastique, une génératrice à 12 pôles d’une puissance de 800 kW sous 600 à 1100 Y.
- Les moteurs sont du type « série», auto ventilés à 4 pôles, de
- (1) L’exécution a été assurée par la Maschinenfabrik d’Esslingen en raison de l’occupation de la Ruhr.
- p.241 - vue 241/979
-
-
-
- .242 LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION
- 142 kW ; ils commandent les roues par engrenages avec rapport de démultiplication de 1 à .6,13 (poids du moteur avec carter, 4 t).
- L’excitatrice, en bout de l’arbre de la génératrice, est excitée
- dj (oj (o
- Fig. 87 à 90. — Locomotive Lomonossof, de 1 200-ch.
- A, moteur. — B, accouplement élastique. — C, génératrice. — D, excitatrice. — E, ventilateurs.
- F. radiateurs. — G, électro-moteùrs.
- elle-même par une dynamo auxiliaire qui reçoit son excitation d’une batterie d’accumulateurs.
- L’arbre moteur se prolonge pour commander par engrenages les ventilateurs disposés au-dessous des radiateurs.; ces radiateurs ne peuvent assurer la réfrigération de beau que pendant la saison froide; en été, l’on attèle à la machine un tender à deux bogies sur lequel sont disposés des radiateurs supplé- 1 mentaires, avec ventilateurs actionnés par un moteur Diesel spécial.
- Cette machine a été expérimentée au point fixe, sur un stand d’essai comportant des galets freinés 'à l’aplomb de chaque
- p.242 - vue 242/979
-
-
-
- LA ^TRACTION SUR YOIBS FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION 243
- essieu mofeur. Ces essais font l’objet d’un mémoire très documenté, publié en allemand par le.professeur Lomonossof, dans lequel l’auteur relate toutes les constatations faites, les erreurs de début, les remaniements qui ont conduit à la disposition définitive‘(1).
- Puissance aux roues : 900 ch environ ;
- Poids de la machine-à i vide : 1:13 .1;
- > Poids de la machine en ordre.de marche: 1201, soit 160 à 170 t avec le tender ; ,
- Poids adhérent : 95 t.
- Cette machine a été essayée l’hiver dernier (sans le tender) sur la ligne Léningrad-Moscou et aurait donné satisfaction.
- La transmission électrique est une solution bien appropriée à la voie ferrée; elle ^permet une conduite facile, avec la gamme continue des vitesses et des efforts de traction depuis le démarrage jusqu’aux vitesses maxima.
- Son prix et son poids sont supérieurs à. ceux des transmissions mécaniques pour les unités qui peuvent être mises en comparaison; elle occasionne une perte de rendement de 30 0/0 environ, partiellement compensée par la possibilité défaire travailler le moteur à son meilleur régime.
- Transmissions thermo-pneumatiques.
- La transformation d!énergie entre le moteur et les roues peut être effectuée par l’air comprimé. Dans cet ordre d’idées, l’on peut, concevoir une machine, dans laquelle les roues sont actionnées par un mécanisme ordinaire de locomotive, les cylindres étant alimentés au moyen de l’air comprimé, fourni par un-groupe ' moto-compresseur.
- Four que le rendement d’une telle machine soit acceptable, il importe de réaliser une compression aussi isothermique que possible et de pratiquer un réchauffage de l’air entre le compresseur et les cylindres de travail, en utilisant les calories de l’échappement du moteur principal. L’air peut être admis ainsi dans les cylindres entre 320 et 330 degrés et laisser à l’échappement une température de *50 à j100 degrés.
- (1) Primitivement, la machine comportait des radiateurs à ses deux extrémités; ces radiateurs étaient insuffisants pourassurer le refroidissement de l’eau en été ; l’excitatrice était commandée par un moteur semi-Diesel de 20 ch qui a donné des mécomptes.
- Le mémoire du Professeur Lomonossof est édité.jar le V..D. I. — Prix.: 20 marks.
- p.243 - vue 243/979
-
-
-
- 241 LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION
- M. Fausto Zarlatti, Ingénieur italien, a fait une démonstration du procédé en utilisant un châssis de locomotive à vapeur ; la chaudière était remplacée par un moteur Diesel actionnant un compresseur. Dans le but de réduire le travail de compression, l’air de l’aspiration était mélangé à une certaine quantité de vapeur d’eau produite par les chaleurs perdues du moteur Diesel. Ces essais, qui ont été effectués en 1923 sur la ligne Rome-Nord, ont démontré l’intérêt pratique du procédé.
- Un autre Ingénieur italien, M. Gristiani, réalise actuellement une machine dans laquelle la transmission s’effectue avec la vapeur seule; celle-ci est utilisée en cycle fermé entre le compresseur, le surchauffeur, les cylindres de travail ; retour au compresseur après refroidissement partiel.
- La Maschinenfabrik d’Augshourg a réalisé une machine Diesel à transmission par air comprimé. D’après les publications allemandes, les dispositions adoptées au point de vue compression, réchauffage, utilisation auraient concouru à un rendement de 100 0/0 (1).
- La « Berliner Maschinenbau » avait exposé à Seddin une machine d’un principe analogue, établie avec le concours de la Société Gorlitz (fig. 94).
- La transmission, au lieu de s’effectuer par l’air, utilise les gaz d’échappement du moteur Diesel préalablement refroidis. Cette pratique a sans doute été adoptée pour bénéficier de la vapeur d’eau que renferment ces gaz, vapeur provenant de la combustion d’hydrocarbures.
- Cette machine, du , poids de 30 t, est munie d’un moteur Diesel de 220 ch,"à 6 cylindres, tournant à 500 tours ; elle peut développer 3 600 kg au crochet et marcher à 50 km à l’heure. La pression de fonctionnement varie de 8 à 15 kg. La conduite se fait comme avec une locomotive à vapeur.
- !
- Dans cette catégorie, il convient de mentionner une machine puissante (de 1000 à 1200 ch), actuellement en construction aux Établissements Armstrong pour le compte du Gouvernement russe, d’après les directives de l’Ingénieur russe Schelest (1). Comme dans les exemples précédents, la machine comporte un
- (l) Le Y. D. I. du 13 septembre 1924.
- p.244 - vue 244/979
-
-
-
- LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION 245
- moteur à combustion actionnant un compresseur d’air ; mais ce compresseur a pour seule fonction de suralimenter le moteur à combustion. Celui-ci, au lieu de prendre l’air atmosphérique, s’alimente avec de l’air déjà comprimé à 10 kg; la pression de combustion atteint 60 kg et l’échappement s’effectue à une
- «Je
- Fig. 91. — Locomotive à transmission thermo-pneumatique ( de la Berliner Maschinenbau A. G.
- A, moteur Diesel de 220 ch. — B, compresseur. — C, échangeur de calories. — D, cylindres de travail E, ventilateur. — F, radiateurs. — G, postes de conduite. — Poids, 35 t,
- pression de 10 à 12 kg dans les cylindres mêmes de travail de la machine.
- Le moteur qui fonctionne ainsi avec une contre-pression élevée ne fournit donc, sur l’arbre, que la puissance nécessaire à sa propre alimentation.
- Sous réserve des résultats que peut donner ce dernier procédé, l’on peut dire, d’une façon générale, que la transmission par ,air ou gaz comprimé, avec réchauffage ayant utilisation, constitue un procédé parfaitement rationnel et susceptible de résultats pratiques. y
- ' Machines à commandes directes.
- L’on a cherché, avec le moteur à combustion, à actionner directement les essieux de la machine, comme avec la vapeur; mais alors se pose le grave problème du démarrage, car il ne s’agit plus, comme dans les systèmes qui précèdent, de lancer
- Bull. 16
- p.245 - vue 245/979
-
-
-
- 246 LA: TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION
- le moteur d’abord, puis de mettre en jeu la transmission la-commande directe nécessite l’emploi d’une source d’énergie auxiliaire suffisante pour démarrer le train en même temps que le moteur, jusqu’à une vitesse suffisante pour que le fonctionnement «, combustion » puisse être amorcé.
- Locomotive Sulser de 1 000 çh. — Gett^machine, essayée en 1913 sur la ligne de Zurich à Romanshorn, a été ensuite livrée aux Chemins de fer Saxons, pour lesquels elle a été exécutée.
- Le moteur, disposé transversalement entre les deux longerons, est à 4 cylindres en Y à 2 temps. Son arbre, qui est à deux coudes, constitue faux essieu et commande par bielles les roues motrices (fi'g. 92) (fig. 35, pi 92). ,
- Pour le démarrage, il est fait usage d’un groupe auxiliaire, moto-compresseur Diesel de 230 clq. alimentant d’air comprimé
- Fig. 92.— Locomotive Sulser., de 1.000. ch, à. commande.directe.
- les cylindres, à combustion du moteur principal. Celui-ci fonctionne ainsi à l’air comprimé jusqu’à la vitesse dé 10 ou 12 km nécessaire pour J a. mise en marche Diesel.
- Le point faible de cette machine était la grande difficulté d’amorcer la marche « combustion ». dans, certains démarrages laborieux*, en rampe par exemple. ; d’autre part, le refroidissement des cylindres par la détente, pendant, le fonctionnement à l’air comprimé, contribuait à augmenter les difficultés d’allumage. y
- Automotrice Lerouæ. — Sur un principe analogue, M. Leroux.a établi, avec le concours des Établissements de Fives-Lille, une automotrice destinée aux Mines de Carvin (1). Le moteur, monté sur le bogie avant du véhicule, comiûande directement, par bielles, les quatre roues motrices. Ce moteur est un Diesel à 2 cylindres, à 2 temps, manivelle à ISO. degrés, avec pistons opposés dans, chaque cylindre ; chaque piston supérieur est relié par bielles obliques- au piston inférieur de l’autre cylindre, de
- (1) Le Génie Civil\ 21
- p.246 - vue 246/979
-
-
-
- LA- TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS' A COMBUSTION 2¥7.
- sorte que, dans cbaqine Cylindre, les pistons se déplacent en sens inverse (fig. 93 et 94).
- Latéralement sont attelées deux pompes- de balayage avec
- Fut. 93*.— Automotrice Lerom, â commande directe.
- manivelle à. 90 degrés ; elles comportent* en tandem, des-pistons étagés pour la compression à 60 kg de l’air d’injection.
- Une réserve d’air comprimé est utilisée1 pour'le démarrage,
- Fui. 94. —--- Automotrice Lerûux, coupe longitudinale.
- D, cylindre moteur. — B, cylindfe de balayage. — K, pompe à combustible L, collécteur d’échappement.— M, récliEtütreur'd'air.
- p.247 - vue 247/979
-
-
-
- 248 LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMRÜSTION
- mais au lieu d’être employé dans les cylindres à combustion comme dans les machines précédentes, l’air est envoyé dans les cylindres de balayage qui, en vertu d’une distribution appropriée, fonctionnent comme moteurs à double effet et, par conséquent, sans point mort.
- L’air d’échappement est envoyé dans les cylindres à combustion où il reprend l’office de balayage. Dans ces conditions, les cylindres moteurs se trouvent suralimentés d’air, ce qui améliore les conditions d’amorçage de la combustion.
- L’installation est complétée par un petit moto-compresseur pouvant fournir l’air initial aux réservoirs et un réchauffeur d’air, contiguë au pot d’échappement ; cet appareil emmagasine pendant la marche les calories qui seront utilisées pour réchauffer l’air servant au démarrage suivant.
- Moteur de. 150 ch (cylindres de 200 X 250 m/m). Poids de l’automotrice à vide : 241, 5; consommation, avec train de 62 t, au total : Ô k, 482 par kilomètre, soit 0 k, 78 pour 100 t km.
- Cette machine qui était en service en 1914 a été détruite pendant l’occupation allemande.
- Procédé Still, — C’est un procédé mixte, combustion et vapeur combinées, qui a déjà reçu des applications dans la marine (1) ; son principe est le suivant :
- Les chaleurs perdues du moteur à combustion sont utilisées pour produire la vapeur ; à cet effet, les chambres à eau des cylindres communiquent par thermo-siphon avec une chaudière; celle-ci est munie d’un faisceau tubulaire parcourt! par les gaz d’échappement. Un foyer avec faisceau tubulaire est utilisé pour la mise en pression ; il est muni de brûleurs consommant le même combustible que le moteur.
- La vapeur produite vient agir sur la face opposée des pistonà moteurs ; elle est utilisée pour la mise en marche. La figure 95 montre la disposition schématique du procédé supposé appliqué à un moteur à 2 temps. : ^
- Les avantages généraux sont les suivants :
- Les cylindres se trouvent portés à 180 degrés ou 200 degrés avant la mise'en marche, l’amorçage de la combustion se trouve facilité, ce. qui permet d’abaisser à 20 ou 25 kg par centimètre carré le taux de compression, au lieu de 32 nécessaires pour le
- 1) Cargo Dolius : 2 machines de 1 250 cli. Consommation par ch h sur l’arbre : 161 gr.
- p.248 - vue 248/979
-
-
-
- LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION 249
- départ à froid. Cette température élevée de l’eau de refroidissement évite les brusques variations de température des parois ;
- oo- V >000 v 0000 \ .>0000 1 00000
- >00000
- -00000
- >OOOOOÏ Oj
- 00000/oc >0000 /QPi 0000 1 °f >000.. • i V oo.- \
- Fig. 95. — Dispositif schématique du procédé Still.
- A. cylindre. — B, arrivée d’air de balayage. — C, échappement. — D, injecteur de combustible. — E, piston. — e, ailettes. — F, tige de piston. — /', conduit amenant la vapeur dans le double fond. — G, distributeur de vapeur. — H, chaudière. — h, niveau d’eau. — I, J, circulation d’eau (thermo-siphan). — K, arrivée de vapeur.
- — L, échappement de vapeur. — M, collecteur des gaz. — m, faisceau tubulaire de récupération. — N, évacuation des gaz. — O, cheminée. — P, faisceau tubulaire du foyer.
- elle conduit à des dilatations plus homogènes, favorables au rendement organique de la machine et à la conservation du métal.
- La vapeur venant agir sur la face opposée du piston refroidit ce dernier; enfin la récupération des calories perdues conduit à une économie appréciable de combustible.
- Dans l’application à la locomotive, la chaudière permettra le démarrage du train par la vapeur ; elle apportera un appoint de puissance dans Jes parcours durs ou lorsque l’on voudra pousser la marche; elle fournira la vapeur pour le sifflet, la pompe ou l’éjecteur du frein, le chauffage du train en hiver, etc. ; il s’agit en l’espèce d’une chaudière de puissance réduite et d’une construction simplifiée.
- Deux firmes importantes, les Établissements Kitson de Leeds
- p.249 - vue 249/979
-
-
-
- 26Ô LA TRACTION SUR VOIES FERREES PAR MOTEURS A COMBUSTION
- et !les Établissements Schneider en France,iontic.onclu des accords avec la Sfill 'Engine üompany et on L actuellement en construction ou à l’étude des machines utilisant le procédé mais avec des dispositifs de réalisation très différents.
- Les figures 96 à 98. se rapportent à une machine de 1000 ch en construction aux Établissements Kitson. L’appareil moteur est
- Fig. 96. à 98. — Locomotive. Still-Kiteon.
- A. cylindre. — B, arbre-manivelle. — G, faux essieu. — D. chambre à combustion. — H, chaudière. — P, faisceau tubulaire. — p, foyer. — •»». n, .faisceaux de récupération. — ai, collecteur arrière. — R, S, approvisionnements.
- constitué par 8 cylindres horizontaux, fonctionnant à 4 temps et attaquant nn arbre à 4 coudes (1). La combustion agit sur les faces extérieures des pistons, la vapeur sur les faces intérieures, comme dans la figure 95. Le vilebrequin commande par engrenages un faux essieu qui actionne .les roues par bielles. La chaudière comporte un foyer cylindrique,; latéralement sont disposés les faisceaux tubulaires de récupération. (Deux gros tubes amènent dans le collecteur arrière les gaz d’échappement des cylindres avant.,) Poids prévu : 70 t.
- La disposition générale adoptée par MM. .Schneider et Cie est représentée par le croquis schématique (fig.. 99 et 100). (ce tracé
- 1) Actuellement un cylindre est installé au banc d’essai pour bien définir les conditions de mise.au poinLavant l’exécution des Tl autres cylindres.
- p.250 - vue 250/979
-
-
-
- Fig. 99 et 100. — Locomotive Slill-Schneider. Disposition générale de la machine actuellement à l’étud'é.
- A, cylindres. — F, ourreau.de piston. — Q; balancier. — q, contre-poicls.— G, boîte à tiroir. — L, échappement.« vapeur». — w, valve d échappement « combustion ».
- C, N, échappement des gaz. — R, pompe de balayage. — S, pompe à combustible. — T, distribution de vapeur.— U, distribution de la valve u. —• p, foyer. —.P, faisceau tubulaire. V, réservoir d’eau. — X, réservoir à combustible. — Z, réfrigérant d’huile. — x, gabarit passe-partout continental. — y, gabarit des Chemins de fer Tunisiens.
- p.251 - vue 251/979
-
-
-
- 252 la' traction sur voies ferrées par moteurs A COMBUSTION
- ne peut-être qu'approximatif, les caractéristiques n’étant pas entièrement définies).
- Le moteur est à 4 cylindres, à 2 temps, disposés verticalement à l’avant de la chaudière. Chaque groupe latéral de 2 cylindres agit sur un balancier dont l’arbre se prolonge à l’extérieur des longerons et porte un bras pendentif sur lequel s’articule la bielle motrice.
- La disposition des pistons est un peu différente de celle de la figure 95. ,Les bielles qui commandent le bras horizontal du balancier viennent s’articuler dans les pistons même; elles passent dans un fourreau qui traverse le presse-étoupe. La vapeur agit donc sur une surface annulaire du piston. Le refroidissement du culot de piston est assuré par une circulation d’huile comme dans certains moteurs de sous-marins. Un radiateur, pour la réfrigération de l’huile, est placé à l’avant de la machine.
- Le balayage s’effectue par le découvrement des lumières ; un distributeur oscillant obture l’échappement quand le piston est au point mort bas en vue de bénéficier d’une .course de com-
- Tours minute
- Fig. 101. — Locomotive Slill-Schneider. — Aperçu des caractéristiques.
- Vapeur seule, brûleur actif...............................A, efforts; a, puissance.
- Combustion -j- vapeur de récupération.....................B, — b, —
- Combustion 4- récupération -f production par les brûleurs . C, — c, —
- Démarrage bi-vapeur (vapeur sur les 2 faces des pistons). . . D,
- pression égalé à la 'totalité de la course montante ; il en résulte une sorte de suralimentation du moteur.
- Les cylindres communiquent par thermo-sipho'n avec une
- p.252 - vue 252/979
-
-
-
- LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION 253
- chaudière d’une disposition similaire à celle de la machine Still Kitson.
- L’adoption du cycle à 2 temps permet de réduire de moitié le nombre des cylindres et de supprimer toutes les soupapes, mais elle conduit à des cylindrées moitié de celles avec cycle à 4 temps; il peut donc en résulter des efforts de démarrage par la vapeur insuffisants. Pour y remédier, un dispositif permet, pendant le démarrage, de faire agir la vapeur sur les deux faces des pistons (fonctionnement dit « bi-vapeur »). Il est fait usage pour cela d’une tuyauterie croisée et d’un système de valves commandé par l’air comprimé.
- Les caractéristiques prévues pour l’établissement de cette machine sont les suivantes :
- Alésage des cylindres, 450 ; course, 500;
- Diamètre des roues motrices, 1 m, 600 ;
- Charge maximum par essieu, 16 t (1).
- Le diagramme ligure 101 montre les courbes caractéristiques prévues, puissance,et effort à la roue suivant le régime de fonctionnement, brûleur actif ou éteint. Le brûleur serait pourvu d’un dispositif de veilleuse pour permettre le réallumage suivant les circonstances de la marche.
- Le poids de la machine serait d’environ 88 t en ordre de marche.
- Les approvisionnements prévus (combustible 2 000 1, eau 4000 1) permettraient un parcours de 500 km environ avec un train de 250 à 300 t.
- Résumé et observations.
- La longue et incomplète énumération que nous venons de présenter fait ressortir le développement que les procédés de traction par moteurs à combustion interne sont en voie de prendre. Elle montre aussi la diversité des solutions auxquelles ils conduisent.
- —u
- ' Sur la question des automotrices et des trains légers, il est un point qu’il ne faut pas perdre de vue, c’est que la résistance spécifique à l’avancement est plus élevée, surtout avec l’augmentation de vitesse, que pour des trains lourds. Gela résulte
- (IV. Cette machine répond à un programme qui a été posé par les Chemins de 1er Tunisiens.
- p.253 - vue 253/979
-
-
-
- :254 L’A TRACTION SUR VOIES FERRÉES ÏPAR MOTEURS A COMBUSTION
- de ^certaines .constantes résultant de la-résistance'de Pair et dont l’effet est plus appréciable, par conséquent, avec un train léger. Ainsi, dans les'essais effectués aux Chemins de fer de T’État, la résistance à 60 km, pour un train automoteur de 25 ’t (automotrice et remorque), a été reconnue de 40 kg par tonne, alors que pour un-train de .300 à 400 t elle est inférieure à 4 kg par tonne. .
- Il en résulte pue le train automoteur ne sera économique, au point de vue de la consommation, que pour des. vitesses assez limitées, 50-km, par exemple, surtout avec -un combustible -coûteux comme l’essence.
- Toutefois, certaines Compagnies»ont mis en service des automotrices à grande vitesse rendues moins résistantes à l’avancement par l’emploi de formes effilées (fig. 25, ypl. 92) ^ Il convient de mentionner que les formes de l’arrière présentent plus d’importance que celles de l’avant et-qu’une telle automotrice perdrait toutes ees< qualités si on lui Taisait remorquer un véhicule de forme quelconque. .
- Pour les -automotrices de chemins ale fer, fa tendance, <en Allemagne-et aux États-Unis, est de porter fa puissance à f 50 ou 200 ch en faisant, le plus souvent, usage de 2 .‘moteurs.
- L’adaptation des divers procédés indiqués précédemment, suivant les * cas, peut'donner lieu-aux ^observations ci-après :
- Pour les faibles puissances, tous les systèmes de transmission sont applicables; le choix est surtout question d’appréciations ou d’espèces. '
- En ce qui concerne les automotrices, pour‘lesquelles la question consommation est primordiale, surtout avec les moteurs à explosion, la Transmission mécanique est nettement en faveur ; mais la transmission électrique a ses partisans ; elle présente surtout de l’intérêt avec les puissances un peu élevées ; le système mixte -(Thomas) permet d’allier les qualités des deux procédés. .
- Pour Tes machines de manœuvre, auxquelles on demande surtout une grande facilité de conduite, Tes transmissions électriques et hydrauliques Trouvent leur application ; de même d’ailleurs que Tes (transmissions mécaniques ou mixtes (Hautier).
- Avec Tes machinés de lignes, à partir de 150 ch par exemple, ila transmission électrique est, actuellement, la plus indiquée;;
- p.254 - vue 254/979
-
-
-
- LA FRACTION SUR 'VOIES FERRÉES PAR; MOTEURS -A COMBUSTION 255
- c’est une solution -sûre, 'mais lourde. La transmission pneumatique paraît susceptible de (concurrencer la transmission électrique, mais avec les mêmes inconvénients de poids.
- Quant aux machines puissantes, à partir de 1000 oh, aucune n’a donné lieu à une réalisation véritablement parfaite. Rappelons, à ce sujet, les tentatives faites ou .en cours, à .notre non-naissance : ,
- 1° La locomotive Sulzer de 4943 à commande directe, dont le défaut capital était l’insufllsance de (démarrage';
- .2° Les trois locomotives avec moteur de 4 200 ch, mises en exécution d’après les données de la Mission Lomonossof, pour le compte du Gouvernement Russe, qui a affecté à ces essais un crédit équivalent à près de 10 millions de notre franc actuel, à .savoir '(1) :
- a) La locomotive A transmission électrique construite par les Etablissements Hohenzollern, dont le poids, avec le tender, paraît excessif pour la puissance;;
- b) La locomotive (commandée aux Établissements Gomsa, avec transmission mécanique par engrenages et embrayages magnétiques ,;
- c) La thermo - locomotive en construction aux Établissements Armstrong.
- Malgré les aléas de réussite que peuvent présenter les deux dernières solutions, ces tentatives peuvent être très fécondes en enseignements, surtout si leurs essais font l’objet d’une publication documentée comme pour la première.
- 3° Les deux locomotives à commande directe, suivant procédé Still, en cours de réalisation aux Établissements Kitson et aux Établissements Schneider.
- Avantages généraux de la thermo-traction.
- Coté économique. — Si l’on veut établir une comparaison avec la vapeur, deux cas sont à-considérer suivant qu’il s’agit de moteur à explosions utilisant un combustible coûteux ou de moteurs à combustion pouvant brûler des bulles d’un prix moindre.
- Avec le moteur à explosions, la dépense est nettement supérieure à tonnage égal. Mais lorsque l’on peut réduire le tonnage du train, -et si l’on fait entrer en ligne de -compte l’économie
- (1) Voir !le mémoire flu Professeur liomonosaff.
- Voir aTjssi le Y. ©. I. chi 13 septembre 1924.
- p.255 - vue 255/979
-
-
-
- 256 LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION
- d’un agent et les autres avantages énumérés précédemment, le procédé peut conduire à un prix .kilométrique moindre. Dans les circonstances où l’on a recours à l’automotrice, il n’est généralement pas question de concurrencer la vapeur, mais d’améliorer l’exploitation par un service mixte susceptible d’utiliser au mieux les deux procédés. Ainsi, sur une ligne desservie par deux trains à vapeur journaliers dont le prix de traction èst, par exemple, de 3 fr le kilomètre, il peut y avoir avantage à conserver un train à vapeur par jour pour un service mixte de voyageurs et marchandises, et à remplacer l’autre train par un ou deux services automoteurs, plus économiques (1 fr le kilomètre) et plus rapides.
- L’automotrice de l’État (28 t avec sa remorque), qui dépense 0 1, 65 soit environ 1 fr d’essence par kilomètre sur un' parcours très accidenté, peut être substituée à un train qui bride .18 kg soit 2 fr de charbon, et elle permet de faire l’économie d’un agent, le chauffeur étant supprimé.
- L’emploi d’automotrices à essence est donc une question d’espèces ou de cas particuliers.
- 11 n’en est pas de même avec le moteur à combustion dont la supériorité s’affirme au point de vue dépense spécifique en combustible.
- Afin d’établir la comparaison, nous allons.indiquer quelques chiffres de consommation avec la vapeur :
- Pour les grands trains de 400 t remorqués par des machines modernes la consommation de charbon ressort à 3 kg, 3 ou 3 kg, 4 environ aux 100 tonnes kilométriques brutes (poids de la machine comprise).
- Avec les trains de plus faible tonnage, remorqués souvent par des machines de rdodèle ancien, la consommation augmente pour atteindre 7 à 8 kg aux 100 tonnes kilométriques et même 10 à 11 kg sur des lignes accidentées.
- Quelle est la consommation avec des trains automoteurs utilisant des moteurs Diesel ? Les chiffres qui ont été publiés pour des services existant en Suède, en Suisse, en Tunisie, oscillent entre 0 kg, 75 et 0 kg, 95 aux 100 tonnes kilométriques. Les exploitants déclarent que ces consommations correspondent à une économie d’environ 50 0/0 par rapport à la vapeur, à tonnage égal. Gela, bien entendu, non compris d’autres avantages qui contribuent au côté économique : suppression du chauffeur,
- p.256 - vue 256/979
-
-
-
- LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION 257
- -diminution des frais d’entretien, suppression des chances d’incendies, meilleure utilisation possible de matériel, etc.
- Quelle consommation est-il permis d’entrevoir avec des machines puissantes ? Examinons le cas d’une locomotive Still :
- Si nous prenons, comme terme de comparaison, la consommation moyenne avec des machines électro-Diesel de 100 à 250 ch (en moyenne Okg, 85 aux 100 tonnes kilométriques), •nous pouvons nous baser sur les probabilités suivantes :
- Augmentation de rendement (30 0/0) résultant de la commande directe au lieu de la transmission électrique ;
- Amélioration résultant de la résistance spécifique moindre d’un train lourd et d’un meilleur rendement avec une machine puissante (supposée de 10 à 15 0/0) ;
- Sans tenir compte de l’économie de 8 à 10 0/0 que peut procurer la récupération des calories avec le procédé mixte, cela en considération de la dépense de combustible dans le foyer pour la mise en pression et autres circonstances de marche, la consommation en huile combustible ressortirait à 550 gr environ aux 100 tonnes kilométriques, c’est-à-dire qu’elle serait de six à dix fois mbins élevée que celle en charbon avec la vapeur, suivant la catégorie de train ; ce qui correspondrait à une économie dé 25 à 50 0/0.
- Examinons le côté économique à un autre point de vue :
- Les chemins de fer français brûlent par an 10 millions de tonnes de charbon ; nos importations en charbon s’élevant à 25 millions de tonnes, on peut dire que tout le charbon brûlé dans les locomotives correspond à des importations. Le programme d’électrification dit « des 9 000 km » permettra d’économiser annuellement 2 millions de tonnes lorsqu’il sera réalisé, c’est-à-dire dans une vingtaine d’années. L’extension à 18 000 km, appelée à économiser encore 2 millions de tonnes, marquerait la limite du programme.
- Il restera donc encore, dans un avenir plus ou moins éloigné, 6 à 8 millions de tonnes de charbon, consommé annuellement par les locomotives. La thermo-traction permettrait d’alléger de 30 à 40 0/0 la valeur des importations en combustible malgré l’emploi d’un combustible importé.
- Mais l’économie en combustible n’est pas le seul élément de bénéfice à faire entrer en ligne de compte et, en plus des avantages que nous avons déjà rappelés, il convient d’insister sur la
- p.257 - vue 257/979
-
-
-
- 258 LA • TRACTION’ SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION
- possibilité d’effectuer de très grands-parcours (500, LOOQ km et plus) sans ravitaillement et sans- travailler à la machine' (ni décrassage, ni ramonage, etc.).
- Cetfe-considération est susceptiblë de conduire à une organisation différente du service, pouvant avoir comme conséquence une meilleure utilisation d‘e; la machine et' du personnel.
- Applications spéciales. —> La supériorité de la traction par moteur combustion sera surtout sensible dans lès' pays défavorisés au» point de vue de l’eau ou producteurs d?huiles.
- L’on sait que, sur nos réseaux algériens1 et tunisiens', lés eaux sont généralement dé'qualité très inférieure ; elles' nécessitënt une épuration coûteuse et conduisent à de fréquentes réfections de chaudières ; dans certaines régions, elles sont presque inem-plOyables ; les nouveaux procédés auront des débouchés dé ce côté (1).
- La question « traction » se pose également pour les lignes traversant des régions désertiques dépourvues d’eau, notamment pour le grand problème du transsaharien dont là réalisation est à l’ordre du jour. Dans lès différents projets actuellement à l’examen, les points d’èau' susceptibles dè fournir la quantité nécessaire à-un tender sont distants de 700 à l’20Ô‘km. La thermo-traction serait certainement le procédé le mieux approprié.
- Enfin, certaines de nos colonies, en raison de leur possibilité de production, réclament instamment soit le moteur à huile, soit le moteur à alcool, non seulement pour la traction automobile et les usages industriels, mais aussi pour la. traction sur voies ferrées.
- Nos ressources en combustibles liquides. — Le moteur à com-bustion qui s’alimente en gaz-oil' est' tributaire des pays producteurs de pétrole. Il s’accommoderait parfaitement d’aillèurs des huiles végétales, mais ces huiles sont d’un prix'élevé et ne peuvent lutter a l’heure actuelle, dans la métropole tout'au
- (1) L'on peut‘objectêr que, pour là lôcomotive Still/la question' delà qualité'dès eaux-se pose comme pour les locomotives à vapeur; Mais; comme la» dépense d’éau est1 très faible (10 0/0-de-celle d’une locomotive ordinaire), l’emploi d’eau distillée ne conduirait pas à une grosse dépense. L’on sait qu’avec les procédés modernes, la tonne d’eau distillées peut {être- obtenue avec 2b kg; de charbons,: soit 2;fr, 50 às3fr. Une dépense de 10 fr à 12 fr par jour et-parjmachine permettrait de supprimer les lavages de chaudières et réduirait les frais d’entretienv i
- p.258 - vue 258/979
-
-
-
- LA TRACTION. S UH VOIES FERRÉES PAR MOTEURS Av COMBUSTION 259'
- moins, avec les huiles d’origine minérale:. Cet état de choses peut ne pas durer..
- En .effet, les besoins croissants en pétrole dans les pays producteurs limiteront un. jour les exportations-,, d’où hausse inévitable, en attendant fiépoque dont, on entrevoit l’échéance, où l’épuisement, des sources sera., un- fait accompli.
- Pendant ce temps, d’autres régions propices-à la:, culture des oléagineux pourraient voir, grâce à des moyens d’exploitation plus, perfectionnés, leur capacité de production! croître d’une façon progressive1 et pour ainsi, dire indéfinie. C’est là, la- source d’avenir, inépuisable,, des .combustibles liquides..
- Nos colonies-d’Afrique et d’Extrême-Orient peuvent être un jour de grands producteurs d’huiles-combustibles : huiles d’arachides^ de palme, de coton,, de coprah,. de: ricim,. beurre- de karité, etc. Pour cela, il faut qu’aux moyens, primitifs actuellement en usage soient substitués des procédés modernes d’exploitation. ’
- v En. maintesrégions, les-cultures sont inexistantes ; la production utilise les procédés les plus rudimentaires, les transports se font à dos d’homme (1). Avec des moyens organisés, la production pourrait être décuplée pour les mêmes ressources en main-d’œuvre.
- Une plantation de 500 000 ha de palmiers à liuile pourrait produire annuellement 1> million de tonnes d’huile, ce qui correspond sensiblement à nos importations dê pétrole; ce serait également à peu près le tonnage d’huile nécessaire pour alimenter là totalité de nos réseaux ferrés supposés exploités par thermo-traction apres électrification de* 9 000'km.
- Nous rappelons ici les considérations qui nous ont été présentées par un haut fonctionnaire de nos services coloniaux :
- * « Pour l’Afrique occidentale, le. réseau de voies ' ferrées pré-
- sente un développement de 2 000 km qui: ne fait que s’accroître. Supposons que ce réseau permette la mise en valeur d?une bànde de terrain de 100 km de large et ne comptons que la moitié de cette, superficie comme exploitable, soit 10 millions d’hectares; Ce territoire comprend des terrains-propres à toutes les cultures, ainsi que des forêts^ des pâturages ; or,- on peut dire que, méthodiquement et complètement exploité, il nous
- (1) Se reporter à la communication de AI. Mathot du 5 -août,1923, Bulletin de janvier-mars 1924. Voir aussi lè numéro dé mai 1923 de •« Chimie et Industrie » rendant compte du Congrès des Combustibles liquides de 1922.- "
- p.259 - vue 259/979
-
-
-
- 260 LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION
- donnerait les possibilités de suppléer à la presque totalité de nos importations : en bois, tabac, coton, laines, pétrole, etc.
- » Mais il y a la question de la main-d’œuvre ; or, cette question peut être résolue avec le temps partout où une exploitation se monte méthodiquement, avec des organisations appropriées pour tout ce qui concerne le logement, la nourriture, l’hygiène, le bien-être en un mot de l’ouvrier indigène. 11 en existe des exemples. L’exploitation bien organisée facilite le recrutement de la main-d’œuvre ; elle l’attire des régions moins favorisées où régnent la maladie et des conditions d’existence misérables ; et, comme il s’agit de populations pour lesquelles la crise de la natalité n’existe pas, il suffît, par les mesures d’hygiène d’enrayer la mortalité infantile qui est énorme, pour voir la main-d’œuvre multiplier et s’accroître dans des proportions très importantes ».
- L’on voit par ces aperçus que la substitution de nos huiles végétales à nos importations de pétrole et de charbon, dans un avenir plus ou moins lointain, n’est nullement du domaine de l’utopie.
- Conclusions.
- Le développement de la thermo-traction sur voie ferrée apparaît comme une œuvre d’intérêt national au même titre que l’électrification. Elle doit contribuer comme cette dernière au relèvement de notre change.
- L’évolution en ce sens doit être encouragée. 11 est de l’intérêt des Compagnies de Transports de favoriser toutes les tentatives pour l’application de ces procédés.
- Parallèlement aux efforts de l’Ingénieur, il est nécessaire que, nos exploitations coloniales intensifient leur activité en vue de préparer l’avenir pour constituer des mines d’huiles végétales, inépuisables celles-là, qui nous affranchiront un jour de nos importations de tous combustibles liquides et solides. Il faut que nos capitaux ‘ s’engagent d’une façon moins timide dans nos entreprises coloniales ; que toutes les" organisations qui ont un intérêt dans le développement du moteur à"combustion interne, contribuent à favoriser ces entreprises.
- Ce sont là des idées qu’il convient de répandre, de vulgariser et qu’il était intéressant de présenter devant la Société des Ingénieurs Civils de France. .
- p.260 - vue 260/979
-
-
-
- LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION 261
- ANNEXE
- Le conjoncteur automatique à friction, système J. Fieux.
- Le mémoire qui précède a relaté la disposition de principe de l’embrayage Fieux, caractérisé par combinaison de deux appareils :
- Un conjoncteur-disjoncteur mécanique qui permet automatiquement et en temps opportun les glissements de la transmission ;
- Un coupleur à faible inertie, que l’on manœuvre à la façon d’un embrayage pour effectuer les changements de vitesse.
- Il convient de donner quelques précisions sur la constitution et le fonctionnement du conjoncteur :
- Description. — La figure 1 montre la disposition schématique de cet appareil :
- L’arbre moteur A est solidaire d’un plateau B sur lequel sont articulées des bielles D et D' terminées par des masses E et EL
- Fig. 1. — Schéma du conjoncteur automatique de l’embrayage Fieux.
- Sur un deuxième plateau F, solidaire d’un moyeu G, fou sur l’arbre, sont articulées des bielles. I et F terminées par des masses J et J' articulées respectivement avec E et EL L’arbre récepteur K est solidaire d’un tambour L qui renferme
- Bell. 1 î"
- p.261 - vue 261/979
-
-
-
- 262 LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION
- un spirale ; les deux extrémités de ce dernier prennent appui sur les ergots G et H respectivement solidaires des plateaux B et F (pour un moteur tournant à droite, le pas du spirale est à gauche).
- En état de disjonction, autrement dit quand l’appareil est en glissement,, l’arbre moteur entraîne avec lui tous les éléments-contenus à l’intérieur du tambour. La force centrifuge s’appliquant aux systèmes de masses E E' J .F donne, sur les bielles DD'I I', des composantes qui ont pour effet de refouler les extrémités du spirale et de provoquer ainsi sur le tambour la friction d’entraînement.
- L'effort moteur tend, au contraire, à ramener les masses vers le centre; il est antagoniste à l’effet centrifuge. Le ce fait, la poussée de l’ergot C sur l’extrémité du spirale est inférieure à celle de l’ergot H sur l’autre extrémité. L’extrémité dite « libre » du spiral, c’est-à-dire la moins chargée, est en contact avec l’ergot C solidaire de l’arbre moteur.
- La réaction T exercée par l’ergot H sur l’extrémité dite « fixe » est équilibrée uniquement par l’effet centrifuge développé sur les organes reliant les plateaux; elle varie comme le carré de la vitesse du moteur. La réaction l exercée par l’ergot G sur l’extrémité « libre » est égale à la précédente réduite de la force de frottement, c’est-à-dire de l’effort moteur F mesuré à l’extrémité du rayon de friction. Cette force t constitue l’effort d’excitation du spirale; elle est d’autant plus faible, pour engendrer une friction déterminée, que le coefficient de frottement et le nombre de spires sont plus élevés. On sait, en effet, que la relation entre F et t est telle que :
- F = t(eT‘ — 1) i ,
- /'étant le coefficient de frottement.
- Dans la réalité, la force t d’excitation est petite par rapport aux deux autres T et F dont elle est la différence ; de sorte que pour un même couple transmis,' des variations même importantes de t, dues aux variations inévitables du coefficient de frottement, pourront s’effectuer sans qu’une nouvelle valeur f cesse de rester petite par rapport à la nouvelle valeur correspondante T', et sans que T diffère sensiblement de T ; par suite,, sans que la nouvelle vitesse de couplage diffère sensiblement de l’ancienne. '
- Exemple : Partant de la relation constante F r— T — t,.
- p.262 - vue 262/979
-
-
-
- LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION 263
- les efforts étant mesurés à l’extrémité du rayon de friction. Supposons :
- F = 100% T =110% t = T — F = 10k.
- Si le coefficient de frottement augmente, la force d’excitation t devra être réduite pour transmettre le même couple ; supposons cette réduction de 10 fois ; la relation devient, pour le même couple transmis :
- T = r — t' = 101 — 1
- Les efforts T variant comme le carré des vitesses, les vitesses de conjonction varieront dans le rapport des racines carrées des forces, c’est-à-dire comme y/110 et \J 101, soit de 4 0/0 environ, ce qui est négligeable.
- Ainsi, le point de conjonction d’un appareil essayé au banc s’est produit à la vitesse de 520 tours par minute avec des sur-
- H F R
- Vitesses du moteur
- Fig. 2. — Courbes caractéristiques du fonctionnement.
- faces sèches et à 570 tours avec des surfaces abondamment lubrifiées. Dans les deux cas, le moteur s’est trouvé mis en charge très sensiblement sous le meilleur couple dont il est capable.
- Les qualités de l’appareil ressortent des courbes caractéristiques de fonctionnement (fig. 2).
- Sur le graphique, OM représente la courbe des couples dont est capable l’appareil en fonction de la vitesse du moteur, KBG la courbe des couples du moteur à pleine alimentation. Ces
- p.263 - vue 263/979
-
-
-
- 264 LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION
- deux courbes se coupent en un point B, et il est visible que depuis l’origine jusqu’à la vitesse OF qui correspond au point B l’appareil ne peut transmettre qu’un couple inférieur à celui dont est capable le moteur; au delà de cette vitesse il est surabondant.
- Dans ces conditions, au démarrage, le moteur déchargé à l’origine atteint immédiatement la vitesse OF ; l’effort correspondant FB est appliqué à la résistance ; il peut être soutenu indéfiniment. Quand la vitesse du véhicule correspond à la vitesse OF du moteur, le glissement cesse, la conjonction s’opère, la liaison est complète ; au delà de la vitesse OF elle est surabondante.
- En cas4 de surcharge, la vitesse du moteur ne peut tomber au-dessous de OF puisque pour cette valeur la disjonction se produit, le couple d’entraînement étant maintenu. Le moteur ne peut donc pas être calé par une surcharge ou une fausse manœuvre.
- Pour une alimentation réduite du moteur, correspondant par exemple à la courbe des couples KDE, le fonctionnement est le même ; la conjonction s’effectue à partir de la vitesse OH, avec HD comme couple transmis et KSD comme fuseau de sécurité contre le calage du moteur. Pour un moteur surabondant, l’appareil s’adapterait de même automatiquement avec OR comme vitesse de conjonction et QR comme couple transmis correspondant. Le conjoncteur Fieux possède ainsi une faculté d’adaptation absolue.
- Forme de réalisation de l'embrayage complet. — Le dispositif est représenté par les figures 3 et 4, dans lesquelles on retrouve les mêmes indices que figure i.
- Le plateau B est constitué par la toile du volant, les masses sont au nombre de 6. Tin chapeau fixé sur le volant forme carter étanche et permet d’assurer très simplement un graissage abondant de tous les organes.
- Le spiral, comme organe de friction, assure 'un portage franc des surfaces et se prête à une bonne lubrification. Il peut être établi pour assurer un coefficient d’usure (PY) comparable à. celui d’un palier de transmission. L’usure peut donc être négligeable: et se rattrape d’ailleurs automatiquement par simple décalage des plateaux sans que les constantes de l’appareil
- p.264 - vue 264/979
-
-
-
- LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION 265
- soient sensiblement modifiées. L’appareil est d’une construction simple, sans aucun réglage.
- Quant au coupleur, il constitue un embrayage rudimentaire
- Fig. 3. — Coupe transversale du conjoncleur.
- Fig. 4. — Coupe axiale de l’embrayage complet.
- dans lequel l’élément conduit est un disque Y de très faible inertie monté à cannelures sur l’arbre primaire Z de la boîte de
- p.265 - vue 265/979
-
-
-
- 206 LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION
- vitesse ; ce disque est fortement pincé entre un plateau fixe O solidaire de l’arbre de liaison N et un plateau mobile P appliqué par des rondelles Belleville. Le débrayage s’effectue par le déplacement du manchon X qui écarte légèrement les plateaux O et P.
- Conclusions. — En résumé le conjoncteur-disjonteur méca nique Fieux est le complément naturel de certains moteurs, à combustion ou électrique, qui ne doivent être mis en charge qu’après avoir acquis une certaine vitesse.
- Combiné avec un coupleur à faible inertie, il s’adapte particulièrement aux véhicules automoteurs ; il simplifie la conduite qui peut être confiée à des mécaniciens non expérimentés.
- Il permet la solution du véhicule bi-moteur en rendant inutile la synchronisation des manœuvres des deux transmissions.
- Dans le domaine des réalisations, il convient de citer les automotrices construites par les Établissements Schneider pour le réseau de grande banlieue et les chemins de fer de l’Etat, sur lesquelles l’appareil est appliqué.
- Pour ces dernières, avec une première vitesse correspondant à 15 kmh, il permet la remorque journalière de trains de 60 t en profil facile, ainsi que des manœuvres de gares avec trains de 100 t.
- En dehors de la voie ferrée, des applications ont été faites jusqu’à 180 ch, mais elles peuvent être étendues à des puissances notablement supérieures.
- p.266 - vue 266/979
-
-
-
- ÉTUDE EXPÉRIMENTALE
- DES VITESSES CRITIQUES
- MS ARBRES MANIVELLES"*1 2
- PAR
- M. HARLÉ
- On désigne généralement sous le nom de vitesse critique d’une machine, en mécanique, la vitesse à laquelle se produisent des vibrations anormales, soit dans cette machine elle-même, soit dans les organes qu’elle actionne.
- Ces vibrations sont de deux aortes : les vibrations de flexion que l’on constate, par exemple, à certaines allures, sur les coques de navires, et les vibrations de torsion qui ont souvent pour conséquence des ruptures d’arbres comme ceux des hélices, comme les arbres manivelles des moteurs à piston, ou bien des usures prématurées d’engrenages, comme sur certains groupes de turbines à vapeur ou certaines locomotives électriques.
- La présente note est consacrée aux vibrations de torsion des arbres manivelles.
- Leur origine réside dans l’élasticité propre de l’arbre, et leur périodicité dépend de sa masse et de celle des organes qui lui sont rigidement reliés.
- Sous l’action des efforts alternés qui lui sont appliqués, un arbre manivelle se comporte, en effet, comme un ressort de torsion. Il se tord et se détord tout en tournant. La valeur de ces torsions dépend de ses dimensions et de sa forme, et si on le laisse libre après l’application d’un premier effort, leur période naturelle d’oscillation dépend de sa masse propre et de celles qui lui sont rigidement liées comme les contre-poids s’il en existe, et le volant qui doit servir à régulariser le mouvement.
- Mais ces efforts se succèdent en réalité avec une périodicité déterminée par le nombre de tours, le nombre d’équipages mobiles et leur mode d’action. Il se produira alors des oscillations de torsions forcées*
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 23 janvier 1925, page 50.
- (2) Voir Planche n° 93.
- p.267 - vue 267/979
-
-
-
- 268 ÉTUDE EXPÉRIMENTALE DES VITESSES CRITIQUES DES ARBRES MANIVELLES
- Si la périodicité de ces oscillations forcées est égale, multiple ou sous-multiple des oscillations naturelles, il y aura résonance et les torsions élastiques seront amplifiées bien au delà de ce que peut prévoir un calcul statique.
- C’est à l’occasion de la rupture d’un arbre manivelle de moteur à explosion, attribuée à l’effet de résonance ci-dessus, qu’ont été faits des calculs et des expériences qui permettent de résoudre un problème fort important pour les constructeurs.
- Le calcul de la torsion d’un arbre manivelle et de sa vitesse critique est délicat. Aussi nous sommes-nous adressés à M. Blondel, le savant bien connu, qui a établi une méthode nouvelle qu’il a publiée dans le tome 178 des Comptes Rendus de l’Académie des Sciences. Mais il était nécessaire de la vérifier par les expériences qui vont être décrites.
- Leur difficulté provenait de la vitesse à laquelle tournait le moteur, ce qui excluait les torsiomètres mécaniques ou les tachy-mètres enregistreurs. Le moteur tournait à 1200 t/m, était à
- 4 temps et à 6 cylindres. La période des efforts alternés était donc de 50 par seconde. Seuls des procédés optiques et photographiques pouvaient être utilisés avec succès. L’arbre ét'ait muni de contrepoids destinés à équilibrer partiellement les bielles et pistons ; leur présence donnait à l’ensemble un coefficient d’irrégularité de 1/75 environ que devait diminuer le volant prévu dans les calculs statiques.
- J’avais eu précédemment l’occasion d’étudier les déformations d’un accouplement élastique au moyen d’un dispositif composé de deux disques à fentes croisées, traversés par le rayon provenant d’une lampe à arc (fîg. 4) et reçu sur une pellicule photo-
- A >Wn UmintMt
- H fou ftnU Ürpit*.
- I film.
- Fig. 1.
- p.268 - vue 268/979
-
-
-
- ÉTUDE EXPÉRIMENTALE DES VITESSES CRITIQUES DES ARBRES MANIVELLES 269
- graphique en mouvement. Mais ce dispositif, applicable à deux disques rapprochés, ne pouvait convenir dans le cas présent, l’arbre du moteur en question ayant une longueur trop grande.
- M. Blondel m’a indiqué alors un dispositif expérimental qu’il avait inventé, déjà pratiqué, et qu’il a perfectionné à cette occasion (fig. 2).
- Le moteur est muni, à ses deux extrémités, de disques en tôle de duralumin, l’un fixé sûr le plateau du volant, l’autre à l’extrémité opposée de l’arbre. Ces disques portent des fentes radiales et sont clavetés avec grand soin, de façon à ce que les fentes de l’un des disques soient, au repos, dans le prolongement des fentes de l’autre.
- #Une lampe à arc projette, par l’intermédiaire de prismes et dè lentilles, un rayon qui passe au travers des fentes des deux disques et d’une fente de référence placée sur une partie fixe intermédiaire (en l’espèce le carter du moteur). De nouveaux prismes renvoient la lumière à travers une autre lentille, sur un appareil cinématographique daiis lequel se déplace une pellicule. Le mouvement de cette pellicule est produit par un moteur électrique dont on peut régler la vitesse, et l’on a enlevé les pièces du mouvement discontinu pour obtenir un déroulement continu.
- Gomme les disques ont 800 mm de diamètre environ et que chaque fente a 8/10 de largeur, on voit qu’à l’allure de 1 200 tours la durée de l’exposition est d’environ un cinquante millième de seconde. Il a fallu employer une lampe à arc avec des charbons de très grand éclat et des pellicules extra-rapides pour obtenir des clichés convenables. La mise au point a été laborieuse/les essais ont commencé en juillet 1923 et les premièTes
- Û, Oùçuti A
- fs :fcrw*/A'r#
- ^ :la-np* m mrt
- W : /fyfsrâîJ fiAcfc/raf&tftiê O \Oi/»et*f et» {'yfosait
- 9 ?r*Jc S/>*r*oMrM />sr/é retjê* /tu*/****.
- rf,nt * r€'//*xiû«
- C :f**S*Jis*t*u*
- Le \Umtifi* O
- L j cy/inttnf** rfu***? fe/tr **ur
- T "Triu-S «V
- Fig.
- p.269 - vue 269/979
-
-
-
- -270 ÉTUDE EXPÉRIMENTALE DES VITESSES CRITIQUES DES ARBRES MANIVELLES
- courbes photographiques utilisables n’ont été obtenues qu’en novembre de la même année.
- Le moteur à explosion était accouplé élastiquement à une dynamo; l’ensemble de l’installation est indiqué aux figures 1, % 3, planche 91.
- Les expériences ont été faites à dés vitesses variant de 900 à 1 250 tours. Le moteur était tantôt muni de son volant et tantôt fonctionnait sans ce volant.
- La périodicité des torsions élastiques forcées de l’arbre provenant des efforts alternés est déterminée par le nombre de tours (1200), le nombre'd’équipages mobiles (6) et la nature des cycles (ici à 4 temps). L’arbre, considéré comme un ressort, a une période d’oscillations naturelles déterminée par sa forme, sa longueur et sa masse, comprenant ou non celle du volant.
- Si, comme il est dit précédemment, la période des efforts alternés se confond avec la période propre de l’arbre, il y a résonnance, et l’amplitude des torsions élastiques atteindra des ^valeurs supérieures à celles que donne le calcul statique, ce qui
- N*î. Sans volant 1 N* 1“*- Avec volant I
- N? Si. S&nsvolant
- iW »•*"
- N» 3. Sans volant
- Avec volant
- Fig. 3.
- aura pour conséquence la rupture de l’arbre au bout d’un certain temps de fonctionnement. '
- La première série d’essais a été faite à 900 tours (fig. 3, en haut). On constate qu’il n’y a qu’une faible différence entre la 'valeur des torsions avec volant et leur valeur sans volant.
- p.270 - vue 270/979
-
-
-
- ÉTUDE EXPÉRIMENTALE DES VITESSES CRITIQUES DES ARBRES MANIVELLES 271
- Pourtant on constate déjà une différence en faveur de la marche sans volant.
- En augmentant la vitesse, les torsions croissent d’une façon régulière dans la marche sans volant et atteignent au contraire des valeurs extrêmement élevées dans la marche, avec volant, à partir de 1100 tours environ (fig. 3, au milieu). (La valeur des torsions atteint, au moment de la vitesse critique, de quatre à six fois la valeur que donne le calcul statique.)
- A l 180 tours, on est en plein dans la période critique avec le volant (fig. 3, en bas). Les torsions sont tellement fortes que la photographie ne représente plus une ligne, mais une série de points. Théoriquement ces courbes sont en effet formées d’une succession de points rapprochés. Mais lorsqu’on atteint la vitesse critique ou son voisinage les déplacements des disques entre les intervalles des deux images sont suffisants pour que la distance entre deux points soit supérieure à l’épaisseur de ces derniers.
- Au delà de 1 200 tours, les oscillations diminuent progressivement, et on aurait trouvé le même régime, avec ou sans volant, si on avait pu pousser la vitesse assez loin. Pour des raisons d’ordre mécanique, on s’est arrêté à 1250 tours (fig. 4).
- Fig. 4.
- On pourrait penser que l’adjonction d’un accouplement élastique entre la dynamo et le volant pouvait introduire d’autres périodes de résonance. Pour s’en assurer, on a déplacé l’un des disques pour le fixer sur le plateau de la dynamo. L’amplitude des oscillations est la somme de celles du moteur et de l’accou-
- Fig. 5.
- plement élastique, et l’allure générale des courbes n’en est point changée (fig. 5). La valeur de la torsion de l’arbre est augmentée de celle de l’accouplement.
- p.271 - vue 271/979
-
-
-
- 272 ÉTUDE EXPÉRIMENTALE DES VITESSES CRITIQUES DES ARBRES MANIVELLES
- La vitesse critique dépendant seulement de la forme, de la masse de l’arbre manivelle et des organes qui lui sont rigidement reliés, doit être indépendante de l’inertie de l’organe situé derrière l’accouplement élastique. Elle doit être la même à vide et en charge. Pour vérifier ce fait, nous avons fait fonctionner le moteur seul, à vide par conséquent, avec son volant. Les photographies prises à 900 (fig. 6) et à 1 200 tours prouvent que
- Fig. 6.
- la période critique existe toujours pour le même nombre de tours, et que la grandeur des torsions à la vitesse critique est du même ordre en marche à vide qu’en marche en charge. La conséquence toute naturelle de ces essais a été la suppression du volant sur ce moteur, et depuis aucun accident ne s’est produit. Le calcul indique que, dans ce cas, la vitesse critique est reportée aux environs de 2 000 tours.
- On aurait pu croire que cette suppression du volant aurait ^ pour effet de rendre plus irrégulière la transmission du mouvement à l’arbre à cames, aux pompes, aux soupapes, etc. En réalité, il n’en est rien. La masse de l’arbre, -de ses contrepoids et des manivelles est déjà suffisante pour donner un coefficient d’irrégularité de 1/75, et lorsque le volant était en place, l’amplitude des torsions, à l’extrémité de l’arbre qui actionne la distribution, était bien plus grande pendant la vitesse critique que lorsqu’on est en dehors de cette vitesse. On a donc amélioré le fonctionnement des organes accessoires en supprimant le volant.
- Pour vérifier ce fait, nous avons photographié le mouvement UUUUUUULOJUJ^ avec volant
- UjUJLUJULU^^ sans volant
- Fig. 7.
- des soupapes en enchâssant, dans la pièce à étudier, une bille qui réfléchit la lumière de la lampe à arc, et en photographiant
- p.272 - vue 272/979
-
-
-
- ÉTUDE EXPÉRIMENTALE DES VITESSES CRITIQUES DES ARBRES MANIVELLES 273
- comme précédemment l’image obtenue. Les courbes ainst relevées (fig. 7) montrent que le mouvement des soupapes n’a pas été troublé. Bien plus, dans la marche avec volant, nous constatons certaines dentelures au pied de. ces courbes dentelures qui proviennent d’une attaque irrégulière des cames provoquée par la grande amplitude des torsions de l’arbre.
- Une des grandeurs les plus difficiles à calculer théoriquement est celle de la torsion de l’arbre sous l’influence d’un effort donné.
- Pour vérifier le calcul fait par M. Blondel de cette grandeur fondamentale, il a. été procédé de la façon suivante :
- L’arbre, placé dans ses coussinets, a été soumis à l’influence d’un couple par l’intermédiaire d’un levier double. Un miroir, placé sur ce levier, permettait d’obtenir l’image d’une échelle recueillie par un théodolite à 7 m de distance. Les chiffres ainsi obtenus ont coïncidé d’une façon remarquable avec les calculs.
- Il résulte de ce qui précède que l’on peut déterminer, soit par le calcul, soit par la mesure directe, la torsion d’un arbre-manivelle. Connaissant sa masse propre et celles qui lui sont fixées d’une façon rigide, on peut en calculer la vitesse critique, et les quelques explications qui précèdent jettent un jour nouveau., sur certaines ruptures d’arbres de moteurs d’aviation ou autres, qui n’avaient pas été élucidées jusqu’à présent.
- Il en résulté- également que, lorsqu’on veut préserver un arbre-manivelle des phénomènes de résonance, il faut intercaler un accouplement élastique entre cet arbre et l’appareil ou le volant qu’il s’agit d’actionner. C’est ce que M. Blondel avait prévu déjà én 1895. C’est ainsi, du reste, que nous avons pu accoupler sans incidents, à des moteurs d’aviationt des génératrices dont l’induit avait une forte inertie.
- Nous associons au résultat de ces essais M. Tranchecoste, le préparateur de M. Blondel, MM. Wissler et Marsat, nos collabo-teurs, qui ont contribué à la mise au point des calculs et des appareils.
- p.273 - vue 273/979
-
-
-
- LES LOCOMOTIVES ÉLECTRIQUES
- A ACCUMULATEURS (l!
- PAR
- JVX. A. MILHOUD
- Considérations générales sur l’emploi des accumulateurs.
- La traction électrique par accumulateurs n’a pas pris, en France, une extension correspondant à ses réserves considérables d’énergie électrique.
- C’est vraisemblablement parce que, jusqu’à ces dernières-années, la construction des accumulateurs transportables n’était pas suffisamment au point et leur emploi présentait certains aléas qui faisaient reculer les exploitants.
- Maintenant l’accumulateur électrique a fait ses preuves, des centaines de mille d’éléments sont en service sur les voitures automobiles et travaillent'souvent dans des conditions bien difficiles;: l’accumulateur fer-nickel, particulièrement robuste, a été mis au point et est utilisé couramment sur les trucks industriels, les chariots transporteurs ou tracteurs électriques, tels que ceux qui. remorquent les bagages dans les grandes gares.
- Si l’utilisation des accumulateurs électriques à la traction n’a pas pris toute l’ampleur désirable, c’est aussi parce qu’on n’a. pas su discerner dès l’origine la destination qu’il faut donner aux locomotives électriques ; par le fait même du poids de la batterie d’accumulateurs qui augmente très vite avec la puissance, il y a une limite dans l’emploi qu’on peut en faire. On peut estimer qu’actuellement cette limite correspond à une puissance d’environ 300 ch.
- Mais si l’on s’en tient aux applications très nombreuses pour lesquelles elle est parfaitement indiquée, la traction électrique par accumulateurs présente des avantages indiscutables et il doit
- (l,i Voir Pr:>cès-Yêrl>al de la séance du 27 mars, page 165.
- p.274 - vue 274/979
-
-
-
- LES LOCOMOTIVES ÉLECTRIQUES A ACCUMULATEURS
- 273
- lui être réservé une place importante à côté des autres modes de transport.
- Depuis longtemps déjà, les Gompagnies de chemins de fer ont envisagé la possibilité d’utiliser les accumulateurs comme source d’énergie transportable sur les locomotives.
- En 1893, la Compagnie du Nord a entrepris la mise en essais d’une locomotive électrique, Nous devons à M. Moutier, Ingénieur en chef des Services Techniques de cette Compagnie et Président de notre IIe Section, d’avoir pu retrouver la description de cette machine.
- Elle était constituée par une locomotive à vapeur arrivée à sa. limite d’usure et que l’on avait transformée à cet effet. Sur le châssis était disposée une plateforme qui-portait les accumulateurs et les appareils de commande à la portée du conducteur ; les moteurs avaient été construits par la Maison Bréguet et étaient au nombre de quatre montés en porte-à-faux sur le prolongement des fusées des essieux extrêmes; ils pouvaient développer chacun une puissance de 30 ch ; les induits étaient calés directement sur les essieux, ce qui était alors considéré comme une innovation. Le système inducteur à 4 pôles était soutenu par des ressorts fixés au châssis, de sorte que le poids des inducteurs ne portait pas sur les fusées et les coussinets ne servaient qu’à assurer le centrage de l’anneau dans l’alésage des pièces polaires.
- Tout ceci était bien compliqué et nous sommes loin de la simplicité actuelle des locomotives électriques.
- La batterie d’accumulateurs, d’un poids de 19 t, était composée de 80 éléments de 1 800 Ah ; le poids total de la locomotive était de 46 t. .
- Nous n’avons pas pu retrouver des résultats précis des essais effectués avec cette machine, mais nous avons appris qu’ils avaient été satisfaisants, en ce sens qu’ils avaient répondu au programme qu’on s’était fixé.
- En 1897, la Compagnie P.-L.-M. a construit également une locomotive d’essai à 3 essieux dont 2 moteurs; son poids était de 44 t 1/2 auquel il fallait ajouter un fourgon-tender portant la batterie et pesant 45 t. Cette machine pouvait remorquer en palier un train de 100 t à la vitesse de 75 km à l’heure.
- Ces types de locomotives, construits dans un but purement expérimental, utilisaient mal les batteries d’accumukiteuro qui,
- p.275 - vue 275/979
-
-
-
- 276
- LES LOCOMOTIVES ÉLECTRIQUES A ACCUMULATEURS
- elles-mêmes, étaient trop fragiles et demandaient des soins minutieux d’entretien.
- C’est à peu près à la même époque, en 1895, que la première application de la traction électrique à trolley fut réalisée en Amérique, au chemin de fer souterrain de Baltimore ; c’était alors une extension du système utilisé pour les tramways urbains.
- Le développement de cette traction électrique fut assez lent, et, en 1914, il y avait encore bien peu de lignes électrifiées ; dans certains, cas, d’ailleurs, la mise au point fut très difficile et les résultats paraissaient peu encourageants parce qu’on s’en tenait à des essais timides qui ne permettaient pas de tirer parti de toutes les qualités maintenant bien connues de ce mode de traction.
- De même, aucune exploitation intéressante n’a encore été réalisée en France par traction électrique à accumulateurs et on tend à limiter son domaine à des cas bien particuliers, alors qu’elle peut être envisagée dans de nombreuses applications, Comme nous allons le voir.
- Signalons l’iniative prise par les Chemins de fer du P. 0. qui ont projeté de transformer certaines de leurs locomotives ordinaires à trolley en locomotives à accumulateurs, en vue de l’utilisation sur les lignes secondaires; la batterie comprendrait 290 éléments fer-nickel de 1100 Ah ; le poids de cette batterie serait d’environ 20 t.
- Depuis trente ans, la construction des locomotives électriques a beaucoup évolué; de grands progrès y ont été apportés et, bien que le type idoine ne soit peut-être pas encore trouvé, elles présentent de tels avantages sur les locomotives à vapeur que la question de leur emploi n’est pas. discutée.
- L’électrification des chemins de fer, comparée au mode encore actuellement le plus répandu de locomotion à vapeur, conduit en effet a une économie très importante provenant,non seulement d’une consommation plus réduite, mais d’un gain de temps très appréciable réalisé dans le stationnement et de la moindre durée de passage des machines au dépôt.
- ~ L’équipement des lignes coûte cependant très cher et le trafic doit être très important pour amortir un capital très élevé, l’électrification d’un réseau' d’intérêt général étant, à l’heure actuelle, de l’ordre de 500 000 fr par kilomètre.
- On a pu ainsi se demander si l’utilisation des locomotives à
- p.276 - vue 276/979
-
-
-
- LES LOCOMOTIVES ÉLECTRIQUES A ACCUMULATEURS 277
- accumulateurs, qui ne nécessitent pas l’équipement de lignes, ne serait pas possible dans certains cas.
- Nous examinerons la possibilité de la traction électrique à accumulateurs :
- 1° Sur les voies ferrées d'intérêt général ;
- 2° Sur les lignes 'd'intérêt local;
- 3° Sur les embranchements particuliers et à l'intérieur des usines.
- Enfin, nous dirons quelques mots de son application sur voies étroites dans les mines où elle doit remplacer avantageusement tout autre mode de transport.
- D’une façon générale, l’usage de là locomotive électrique à accumulateurs peut être onvfsagé dès que le trafic n’est, pas suffisant pour amortir le coût élevé de l’équipement des lignes.
- Application sur les lignes d’intérêt général.
- Sur les grands réseaux d’intérêt général on a surtout envisagé le transport des voyageurs sur les lignes secondaires au moyen d’automotrices ; ces véhicules ayant seulement à se remorquer eux-mêmes peuvent en effet, mieux qu’une locomotive, supporter un excédent de poids mort.
- Des expériences ont été faites de longue date, principalement aux États-Unis et en Allemagne où la traction électrique par accumulateurs sur les voies ferrées d’intérêt général prenait une extension rapide en 1914.
- Les chemins de fer allemands utilisent des voitures se composant de deux demi-unités portées chacune par 3 essiéux dont un seul moteur. Les caractéristiques de -ces véhicules ont été données par M. Ferrand, Ingénieur principal de l’O.C.E.M., dans une note parue dans la Revue Générale des Chemins de fer du mois de novembre 1924. Les accumulateurs sont répartis en deux groupes placés sous un capot à chaque extrémité. Il est possible d’intercaler entre elles une troisième voiture formant ainsi un train de trois voitures. La vitesse peut atteindre en palier 60 km à l’heure et le parcours sans recharge de la ^batterie plus de 150 km.
- Une carte qu’a bien voulu nous communiquer la Société des Accumulateurs Tudor donne la répartition, au 1er janvier 1914, des lignes desservies par ces automotrices 'à accumulateurs;
- p.277 - vue 277/979
-
-
-
- aï™
- Ccll'€,rtr%cvr^‘i'S
- «L,e 5 5 er v<i.CS
- ct,vt tor>^-crtr Lc-ei
- c*~ CKC.'-VI^'-I
- p.dbl.278 - vue 278/979
-
-
-
- 280 LES LOCOMOTIVES ÉLECTRIQUES A ACCUMULATEURS
- nous y voyons des centres importants, avec stations de charge pour les batteries, à Munster, Cologne, Mayence, Cassel, Hanovre, Hambourg, Stettin, Posen, Bromberg, Dantzig, par conséquent une application absolument généralisée des véhicules à accumulateurs comprenant en tout 191 automotrices en exploitation, parcourant annuellement 8 millions de kilomètres et desservant 6000 km de voies.
- Des résultats aussi intéressants ne doivent pas être exceptionnels et peuvent être obtenus sans difficultés.
- On a considéré comme un inconvénient sérieux la sujétion de la charge des accumulateurs ; cette charge ne peut évidemment se faire qu’en certains points déterminés munis d’installations appropriées, mais dans l’électrification des chemins de fer, il est également prévu des sous-stations qui peuvent être à peu de frais aménagées en postes de charge.
- Pour les manœuvres dans les gares, l'utilisaiion des locomotives à accumulateurs est plus économique que tout autre système, quand on s’en tient, bien entendu, à la limite d’utilisation que nous avons définie tout à l’heure et qui correspond à de nombreux cas. Nous reviendrons plus loin sur cette application intéressante.
- Nous allons examiner, auparavant, l’opportunité de l’emploi des automotrices ou des locomotives électriques à accumulateurs au double point de vue technique et économique.
- Dans l’exploitation on a été amené à utiliser trois genres de véhicules :
- Les premiers étaient constitués par de simples wagons à voyageurs ordinaires transformés ; l’équipement électrique, moteurs et batterie, se trouvait sur le véhicule lui-même.
- En vue d’augmenter le rayon d’action, on a été amené à placer la batterie sur un « tender ». De cette façon, la charge de la batterie peut se faire indépendamment de l’automotrice proprement dite.
- Enfin, pour les trains plus importants, on a conçu l’automotrice double qui est constituée par deux voitures accouplées suivant le mode locomotive-tender.
- Les avantages pour l’exploitation sont considérables : pouvant circuler par leurs propres moyens, elles sont prêtés à marcher, sinon immédiatement, du moins au bout d’un temps très court ; elles peuvent circuler dans les deux sens de marche avec la même facilité ; elles peuvent être conduites par un /personnel sans connaissances spéciales ; elles suppriment totalement l’in-
- p.280 - vue 279/979
-
-
-
- LES LOCOMOTIVES ÉLECTRIQUES A ACCUMULATEURS
- 281
- convénient des lignes aériennes et les difficultés qui en résultent, appareils d’aiguillage, éclissage des rails, protection des lignes télégraphiques et téléphoniques.
- Au point de vue de la construction, la réalisation pratique des locomotives électriques à accumulateurs ne présente aucune difficulté sérieuse. Elle ne diffère de celle des locomotives à trolley alimentées en courant continu que par la suppression de la prise de courant et par l’instàllation de la batterie d’accumulateurs.
- Cette différence est cependant tout à l’avantage des locomotives à accumulateurs ; il n’y a pas de complication pour les contacts glissants, complication qui devient très grande dès que l’on envisage -de grandes vitesses et il ne nous paraît guère pos-
- sible d’imaginer une machine plus simple que la locomotive électrique à accumulateurs.
- Ces machines comprennent essentiellement :
- 4 partie mécanique constituée par :
- 1 châssis en fer profilé ou en tôle d’acier laminée ;
- Boîtes à huile, |lissières, ressorts et suspension type locomotives ;
- Attelage et tampons type unifié- des chemins de fer ;
- Frein à quatre sabots à commande à main ;
- Cabine centrale avec coffres, en tôle.
- Bull. 19
- p.281 - vue 280/979
-
-
-
- LES LOCOMOTIVES ÉLECTRIQUES A ACCUMULATEURS
- 282?
- ; , 4 partie électrique constituée par :
- Des moteurs blindés type traction ;
- Réducteurs de vitesse à vis sans fin ou à double réduction par engrenages;
- Contrôleur avec positions de freinage.;
- • Tableau de contrôle dans la cabine ;
- Éclairage par lanternes, avertisseurs électriques ;
- Et enfin, 1 batterie d’accumulateurs de puissance appropriée dont l’installation demande certaines précautions au point de vue de l’isolement et du calage des éléments dans les coffres.
- La puissance des moteurs varie suivant l’utilisation. Les auto-r motrices doubles utilisées en Allemagne emploient des moteurs de 90 ch et une batterie comprenant 168 éléments au plomb d’une capacité de 362 Ah en deux heures, donnant en décharge une tension moyenne de 310 Y ; leur poids est cfe 34 t, leur vitesse peut atteindre 60 km. à l’heure en palier.
- Une locomotive de manœuvre mise en service par les Chemins de fer italiens comprend quatre moteurs d’une puissance totale de 300 ch et une batterie de 240 éléments au plomb de 395 Ah en deux heures, donnant en décharge une tension moyenne de 440 Y. Son poids total atteint 64 t ; elle peut développer un effort de traction de 5 250 kg, sa vitesse normale étant de 12 km à l’heure.
- La partie délicate est la batterie d’accumulateurs.
- Si on utilise des batteries au plomb, il faut prévoir hes pla ques positives à formation Planté. L’entretien et la charge de ces batteries doivent cependant être faits avec soin, les courants ne devant pas dépasser certaines valeurs bien déterminées. Elles ont une faible résistance intérieure et peuvent fournir momentanément de forts courants sans éehauffement ni chute de tension, excessifs.
- Les accumulateurs fer-nickel sont montés dans des-bacs en tôle d’acier nickelée, par conséquent très robustes. Leur capacité varie peu avec les régimes de décharge et ils peuvent supporter sans inconvénient des courants intenses à la charge ou à la décharge.- ,
- Les frais d’installation locale de poste de Charge et’ d’entretien des accumulateurs sont relativement peu importants et disparaissent généralement*devant les dépenses d’achat dès véhicules.
- Leur adoption a donné d’èxcellënts résultats, surtout au point de vue de la sécurité de fonctionnement'. ,
- p.282 - vue 281/979
-
-
-
- LES LOCOMOTIVES ÉLECTRIQUES A ACCUMULATEURS 283
- L’importance capitale de cette propriété particulière à la voiture à accumulateurs pour un service de chemins de fer, la simplicité de sa manœuvre, sa propreté, son immunité presque absolue contre les incendies due à l’absence de combustibles inflammables sont des avantages déjà suffisants pour en indiquer l’emploi.
- Si nous nous plaçons au point de vue de la dépense d’énergie, le rendement des locomotives électriques à accumulateurs, est du même ordre que celui des. locomotives alimentées par contacts glissants (trolley ou troisième rail). En effet, si le rendement de la transformation d’énergie d’une batterie est de 70 Ô/O environ et que celui de la transformation du courant pour la charge soit également de 70 0/0, le rendement global est de l’ordre de 50 0/0.
- D’ailleurs si l’on compare les consommations d’énergie électrique des deux systèmes, prises au départ de T usine génératrice, on peut compter sur un chiffre qui est dans les deux cas voisin de 50 Wh par tonne-kilométrique.
- Poussons plus loin la comparaison avec les locomotives électriques s’alimentant par contacts glissants : en, dehors de l’immobilisation de capitaux importants — qui existe de toute façon — l’installation de lignes électriques, d’un prix très élevé, donne une mauvaise utilisation de l’énergie ; les appels instantanés produisant des pointes de consommation obligent à avoir constamment une puissance correspondant à la valeur de ces pointes ; il en résulte une augmentation de la puissance à prévoir pour les usines génératrices.
- Les locomotives accumulateurs sont donc tout indiquées dans beaucoup de cas intéressant nos grands réseaux de chemins de fer.
- On peut en envisager l’emploi en même temps que celui des grosses locomotives. Les mêmes sous-stations peuvent servir sans augmentation de puissance, la charge des batteries se faisant aux heures creuses. Les lignes à grand et moyen trafic seraient seules électrifiées, les autres seraient desservies au moyen des véhiculés à accumulateurs, automotrices ou locomotives suivant les cas.
- C’est* dans cet ordre d’idées que la Compagnie des chemins de fer P.-L.-M. a projeté l’électrification du réseau de la Côte-d’Azur, aux environs de Nice, en combinant le système d’exploitation par locomotives avec le service par automotrices.
- p.283 - vue 282/979
-
-
-
- 284
- LES LOCOMOTIVES ÉLECTRIQUES A ACCUMULATEURS
- Application sur les lignes d’intérêt local.
- Sur les lignes d’intérêt local l’exploitation par locomotives à vapeur se traduit actuellement par un déficit en raison du petit nombre de trains qui circulent.
- L’électrification des lignes demanderait l’immobilisation d’un capital important, qui n’est pas en rapport avec les résultats à obtenir ; ce capital ne peut, en effet, être rémunéré que par un grand nombre de trains par jour ; seule l’utilisation de la trac-tio.n à accumulateurs ne nécessitant pas l’équipement des voies paraît devoir résoudre le problème des chemins de fer régionaux.
- On sait, en effet, que dans l’exploitation de ces chemins de fer les dépenses relatives à la traction proprement dite sont prépondérantes ; si l’on diminue ces dépenses, c’est-à-dire celles qui concernent le combustible, l’entretien et la main-d’œuvre, on peut estimer que les conditions d’existence de ces chemins de fer, bien compromises à i’beure actuelle, seraient de nouveau réalisées.
- Dans l’électrification, en dehors des graves inconvénients provenant de l’immobilisation de capitaux et de l’installation des lignes à trolley, l’utilisation de l’énergie est mauvaise — comme nous l’avons déjà vu — à cause des pointes de consommation produites par les appels d’énergie instantanés, pointes relativement très importantes dans le cas des chemins de fer régionaux sur lesquels ne doit circuler qu’un très petit nombre de trains.
- La station alimentant ces lignes doit être ainsi prévue beaucoup plus puissante qu’elle doit être ; la traction électrique à accumulateurs ne présente pas cet inconvénient, au contraire la charge des batteries peut se faire pendant une longue durée avec une machine de puissance réduite.
- Ce système parait incomparablement plus avantageux que celui consistant à emmagasiner de l’énergie sous forme de chaleur dans une chaudière à grande capacité pouvant alimenter ensuite uhe machine à vapeur, comme cela a été préconisé.
- Les locomotives électriques à accumulateurs permettent d’utiliser le matériel existant et nécessitent seulement l’installation peu coûteuse de quelques postes de charge peu importants.
- La main-d’œuvre peut être réduite en raison de la facilité de
- p.284 - vue 283/979
-
-
-
- LES LOCOMOTIVES ÉLECTRIQUES A ACCUMULATEURS 285
- conduite de ces machines ; l’entretien du matériel est aussi réduit — surtout si l’on utilise des accumulateurs fer-nickel pour lesquels nous avons des exemples où aucune vérification n’a été faite pendant plus de dix-huit, mois de service — ; quant à la dépense annuelle, d’énergie, elle dépend du prix d’achat du courant, et dans la plupart des cas on peut obtenir des conditions intéressantes.
- La substitution de la traction électrique par accumulateurs à la traction à vapeur sur les réseaux départementaux permettrait donc une grande économie et c’est la solution qui nous paraît devoir convenir chaque fois que le trafic n’est pas suffisamment important pour envisager l’électrification directe.
- Il ne faut pas toutefois généraliser l’emploi des locomotives à accumulateurs et ce mode de traction n’est pas indiqué pour les lignes de montagne présentant de forces déclivités, mais on peut construire de ces machines pouvant gravir des. rampes pas. très longues atteignant 40 à 50 mm par mètre, J a vitesse étant réduite en côte, comme d’ailleurs avec une locomotive à vapeur.
- Dans le cas de lignes accidentées en certains endroits seulement et présentant de longs parcours en palier, il est intéressant d’utiliser un système mixte comportant à la fois les accumulateurs et le trolley. La ligne est électrifiée sur , les quelques kilomètres à profil difficile, ce tronçon étant alimenté par le réseau de distribution passant à proximité.
- Un dispositif permet le passage automatique de la marche sur accumulateurs à la marche sous trolley et le réglage peut être fait pour que la batterie soit mise en charge dans le parcours accidenté.
- Pour les lignes nouvelles, l’exploitation par automotrices, comme nous venons de le voir, peut être tout indiquée sur les lignes d’intérêt local ; elle présente alors les mêmes avantages.
- Comparées aux automotrices à essence qui ont été mises à l’essai en Allemagne, parallèlement aux automotrices à accumulateurs, ces dernières ont montré une supériorité au point de vue de la souplesse et de la sécurité du fonctiorinement ; de nombreuses avaries, notamment aux moteurs à explosion ont entraîné l’immobilisation des voitures à essence, bien qu’elles aient été conduites par un personnel initié. La simplicité de manœuvre de la locomotive électrique ne peut être dépassée*.
- Bull. 20
- p.285 - vue 284/979
-
-
-
- 286 LES LOCOMOTIVES ÉLECTRIQUES A ACCUMULATEURS
- Application sur les embranchements particuliers; et à l’intérieur des usines.
- Revenons aux locomotives de manœuvre :
- Pour la manœuvre des wagons dans les gares, sur les embranchements particuliers et à l’intérieur des usines, nous avons dit que l’utilisation des accumulateurs est plus économique, c’est, en effet, que la durée de marche effective ne dépasse pas-quelques heures par jour, la distance totale parcourue ne dépasse-pas 15 à 20 km et les arrêts suivis de changement de marche nécessitent des démarrages fréquents.
- - Les locomotives électriques à accumulateurs n’ont pas les-inconvénients des locomotives à vapeur qui doivent être préalablement mises en pression, consomment du combustible pendant les temps d’arrêt et nécessitent un mécanicien expérimenté'.
- Elles présentent, comme nous venons de le voir, d’indiscutables avantages sur les locotracteurs à essence dont le mécanisme est considérablement plus compliqué et qui demandent encore un conducteur spécialisé r
- Leur conduite est extrêmement facile ;
- Leur entretien est.beaucoup moindre ;
- Leur consommation d'énergie est très faible.
- La conduite en est si simple qu’elle ne demande pas d’ouvrier spécialisé, le personnel existant pouvant assurer la manœuvre.
- L’entretien courant ést réduit au maintien du niveau de-l’électrolyte des éléments d’accumulateurs au moyen d’eau distillée et à des nettoyages périodiques.
- - Elles peuvent utiliser pour la charge des batteries d’accumulateurs du courant électrique à tarif réduit et ainsi emmagasiner de l’énergie que les usines productrices, qu’elles soient, hydrauliques ou à vapeur, ont un gros intérêt à fournir en dehors des heures de pointes.
- Il peut aussi être indiqué dans certains cas d’employer un type mixte de locomotive qui comporte à la fois le trolley et. les accumulateurs. Si, par exemple, le trafic sur une partie du parcours est assez important pour justifier la, dépense (Rétablissement d’une ligne aérienne, la locomotive sera alimentée par trolley dans ce parcours, l’énergie emmagasinée dans la batterie -— qui peut alors être plus réduite — servira à la circulation
- p.286 - vue 285/979
-
-
-
- LES LOCOMOTIVES ÉLECTRIQUES A ACCUMULATEURS 287
- sur des voies sec0ndair.es ou à l’intérieur de l’usine, aux endroits où l’installation d’une ligne aérienne sera 'trop compliquée, la charge de la batterie peut alors être faite automatiquement pendant que la locomotive travaille sous trolley.
- Organisation de la charge des batteries d ’accumulateurs.
- Une question de la plus grande importance dans l’utilisation des locomotives à accumulateurs est l’organisation de la charge 4es batteries. Ces dernières doivent être traitées avec soin, non pas qu’elles soient particulièrement fragiles, et si l’on emploie par exemple des éléments fer-nickel, il n’y a pas à craindre que les chocs détériorent la matière active, mais il faut bien se rendre compte que ce réservoir d’énergie qu’est une batterie d’ascumulateurs doit être rempli et vidé avec quelques précautions. Il est vrai que l’on peut confier complètement l’entretien de ces batteries au fournisseur qui a autant d’intérêt à ce que les voitures soient continuellement en bon état de marche. Uette collaboration entre l'exploitant et le constructeur de batteries ne donne lieu à aucune difficulté.
- L’entretien des batteries fer-nickel alcalines ne demande pas un personnel spécialisé et les instructions pour :1a charge sont particulièrement simples. Elles peuvent être chargées ;à refus •sans inconvénient et elles ne craignent pas la sulfatation, si elles restent déchargées ou trop peu chargées pendant un temps assez long.
- De toute façon, soit que l’entretien des batteries soit fait par le fournisseur, ce qui paraît tout indiqué pour la batterie au plomb, soit qu’il soit assuré par le personnel des chemins de fer, le succès de l’automotrice doit être surtout attribué à la grande sûreté de fonctionnement dont elle a fait preuve en service.
- Prix de revient du transport d'après des résultats d’exploitation.
- a) Transport de voyageurs par automotrices,.
- Dans rétablissement dé- ce prix de revient, on a tenu compte des postes suivants :
- Intérêt et amortissement des véhicules dt des installations ocales ;
- p.287 - vue 286/979
-
-
-
- 288 LES LOCOMOTIVES ÉLECTRIQUES A ACCUMULATEURS
- Gourant de charge des batteries d’accumulateurs;
- Dépense de chauffage ;
- Salaire du personnel ;
- Entretien de la partie mécanique, graissage, nettoyage, service des usines de charge compris ;
- Entretien des batteries ;
- Entretien des voitures proprement dites.
- Les statistiques font ressortir les proportions suivantes en 0/0 de la dépense totale :
- 27 0/0 pour l’intérêt et l’amortissement des véhicules et des installations locales ;
- 25 0/0 de courant de charge ;
- 2 0/0 pour les frais de chauffage ;
- 20 0/0 pour le personnel;
- 3.5 0/0 pour l’entretien de la partie mécanique ;
- 18.5 0/0 pour l’entretien des batteries ;
- 4 0/0 pour l’entretien des voitures.
- L’amortissement du matériel représente ainsi plus du quart de la dépense totale, les frais de courant de charge sont du même ordre, tout en lui restant inférieurs; une partie assez considérable est ensuite absorbée par les frais de personnel et d’entretien des batteries.
- Remarquons que les véhicules en service ont été équipés avec des batteries au plomb. Avec les batteries fer-nickel alcalines, les dépenses d’entretien seraient moindres, mais le chiffre d’amortissement serait plus grand en raison du prix plus élevé des batteries.
- L’élément de la plus grande importance qui intervient en seconde ligne dans l’exploitation est donc le prix du courant de charge qui doit être évidemment aussi réduit que possible. Pour obtenir un prix intéressant, il faut envisager la charge des batteries à certaines heures du jour ou de la nuit où les centrales, hydrauliques de préférence, disposent de beaucoup d’énergie.
- La charge à des heures fixes, la nuit* par exemple, ne présente aucun inconvénient et permet de réaliser une grande économie.
- Les frais de station de charge peuvent être diminués si l’om emploie le conducteur des locomotives à ce service dans les plus larges mesures.
- p.288 - vue 287/979
-
-
-
- LES LOCOMOTIVES ÉLECTRIQUES A ACCUMULATEURS
- 289
- b) Transport de marchandises.
- Nous avons pu établir, d’autre part, le prix de revient du transport dans le cas de l’utilisation de locomotives à accumulateurs pour les manoeuvres dans les gares et sur les embranchements industriels.
- Les locomotives de manœuvre étaient d’un petit modèle de 10 t, remorquant des charges moyennes totales de 60 t à la vitesse d’environ 6 km à l’heure.
- Yoici les résultats obtenus :
- Dans les frais d’exploitation, nous avons compté :
- L’intérêt et l’amortissement des dépenses' engagées ; .
- Les frais d’entretien que nous divisons, pour la partie mécanique et électrique proprement dite, y compris graissage et nettoyage, et pour la batterie d’accumulateurs ;
- La dépense d’énergie électrique ;
- Le salaire du conducteur.
- Nous avons envisagé les deux cas du même type de locomotive utilisant une batterie au plomb ou une batterie fer-nickel.
- * Plomb. Fer- nickel.
- Intérêt et amortissement des
- dépenses’. 29 0/0 . 32 0/0
- Frais d’entretien :
- Partie mécanique . 3 0/0 3 0/0
- Batterie : 18 0/0 5 0/0
- Dépense d’énergie électrique. . 25 0/0 35 0/0
- Salaire du conducteur 25 0/0 25 0/0
- L’amortissement du matériel représente ainsi près du tiers de la dépense totale, viennent ensuite les frais de courant de charge et une partie considérable est absorbée pour le personnel de conduite.
- L’élément de la plus grande importance qui intervient ainsi en seconde ligne dans l’exploitation est encore le prix du courant de charge qui doit être évidemment aussi réduit que possible,
- En se basant sur un .prix excessivement fort du courant, celui qui est pratiqué dans la région parisienne, Ofr, 30 le kilowattheure haute tension — ce qui fait environ 0 fr, 40 le kilowattheure aux bornes de la batterie, — la tonne kilométrique revient
- p.289 - vue 288/979
-
-
-
- '290 UES LOCOMOTIVES ÉLECTRIQUES A ACCUMULATEURS
- pour les petites locomotives dont nous venons de parler à € fr, 13 -et 0 fr, 14. Ce prix descend bien au-dessous de 0 fr, 10, si le kilowatt coûte un prix raisonnable de 0 fr, 10 à 0 fr, 15. Il est encore moins élevé pour les plus grosses machines.
- La question s’est posée, comme pour d’autres véhicules électriques, de l’utilisation de moteurs à excitation shunt ou à excitation série. Le premier permet, comme on le sait, la récupération en pentes en même temps qu’un freinage très progressif. Par contre, le rendement n’est bon qu’à pleine charge et l’utilisation est presque toujours incomplète en palier. Dans ces conditions, l’avantage de l’emploi du moteur shunt n’existe que sur les lignes accidentées et nous avons vu qu’alors la locomotive à accumulateurs n’était pas indiquée, étant donné l’effort •considérable demandé aux batteries dans les montées.
- Application dans les mines.
- Pour terminer, signalons l’application intéressante des locomotives électriques à accumulateurs dans ;les mines,; il s’agit alors de convois circulant sur voies étroites, mais présentant les mêmes caractéristiques de fonctionnement que les locomotives dont nous venons de parler.
- Des essais concluants viennent d’être faits en France aux mines de Lens, et d’autres sont en cours aux mines de Blanzy et-aux mines de Maries.
- Les principaux avantages, des locomotives dans les mines peuvent se résumer comme suit :
- 1° On évite les frais de premier établissement et tous les ennuis divers qu’entraîne la pose du fil de trolley ;
- 2° Dans les couches minces, il n’est pas nécessaire de brosser le toit jdes galeries, ni d’entretenir le mur afin de garder une hauteurv suffisante pour le passage des chevaux ;
- 3° On ne perd pas de temps à effectuer les connexions du fil de trolley ou câble bobinp ;
- 4° Il n’y a pas d’accident à craindre par contact avec les fils;
- 5° Dans les mines grisouteuses ce sont les seules autorisées <et qui peuvent subir avec succès les épreuves des mines ; (les règlements concernant ce mode de traction ne sont .pas encore •édictés en France ; il en est question et nous avons été en rapport avec le Comité 'Central des Houillères à cet effet) ;
- p.290 - vue 289/979
-
-
-
- LES LOCOMOTIVES ÉLECTRIQUES A ACCUMULATEURS
- 291
- 6° Les machines sont plus rapides, d’un meilleur rendement et, partant, plus économiques que les chevaux ;
- 7° Enfin, leur fonctionnement est indépendant de la centrale-fournissant le courant et on peut les employer même les jours de chômage.
- D’autre part, comme nous l’avons déjà remarqué, les locomotives à trolley provoquent au démarrage des pointes absorbant des intensités considérables ; ces pointes disparaissent à la centrale avec les locomotives à accumulateurs que l’on charge aux heures de faible demande de courant.
- Une exploitation de mine s’organise ainsi de la façon suivante :
- Les transports sont faits, dans les galeries principales, par locomotives à trolley; dans les galeries secondaires et les petites galeries, par des tracteurs à accumulateurs de puissance décroissante avec les galeries.
- ' Il semble donc que la traction électrique sur- voies ferrées doive se développer rapidement à l’heure actuelle en raison des avantages qu’elle présente.
- Malgré la limitation d’emploi, comme pour tout autre véhicule à accumulateurs, le champ d’application est encore assez, vaste, et il doit être réservé une place importante à la traction électrique à accumulateurs à côté des autres modes de traction presque exclusivement employés jusqu’à présent.
- Le Secrétaire Administratif, Gérant : Tony Huber.
- imprimerie ciiaix, rue BERGÈRE, 20, paris. — 4387-5-25.— WacreLorilleui}.
- p.291 - vue 290/979
-
-
-
- p.292 - vue 291/979
-
-
-
- MÉMOIRES
- ET
- COMPTE RENDU DES TRAVAUX
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS DE FRANCE
- BULLETIN
- MAI-JUIN 1925
- N06 5 et 6
- Bull.
- 21
- p.293 - vue 292/979
-
-
-
- BULLETIN
- DE
- Mai-Juin 19S5
- SOMMAIRE
- Mémoires :
- La Doctrine de la relativité et les théories d’Einstein, par M. Daniel Ber-tuelot................... .................................... 295
- Les Théories modernes relatives à la constitution de la matière, par M. Henri Abraham............................................... 356
- La Théorie des Quanta au point de vue chimique et thermodynamique, par M. Daniel Berthelot........................................ 440
- p.294 - vue 293/979
-
-
-
- LÀ DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ
- ET LES THÉORIES D’EINSTEIN 11
- PAR
- JSI. Daniel BBRTHBLOT
- La doctrine de la relativité a eu en ces dernières années le privilège d’exciter à un haut degré l’attention, non seulement du monde scientifique, mais du grand public. La bibliographie du sujet compte déjà plusieurs milliers de volumes dans toutes les langues : les uns font appel aux formules les plus difficiles des hautes mathématiques ; les autres, au contraire,, se présentent comme des ouvrages de vulgarisation, qui visent à être compris de tous ; il en est qui ont été tirés à plusieurs dizaines de milliers d’exemplaires.
- Les théories d’Einstein ont reçu la consécration d’articles de tète dans les journaux à grand tirage; elles ont fait l’objet de discussions, parfois passionnées, non seulement dans les amphithéâtres et dans les salles de cours, mais jusque dans les salons. C’est au point que, par moments, on se serait cru revenu au temps des Descartes, des Voltaire et des Fontenelle, alors-que les controverses sur le plein et le vide, les tourbillons et la matière subtile, les esprits animaux et la pluralité des mondes, passionnaient et la Cour et la Ville.
- Cet intérêt si général, on pourrait presque dire cet engouement, a au premier abord de quoi surprendre, à propos d’une théorie si abstraite que seuls quelques rares analystes sont en état d’en suivre les développements, jusqu’au bout et qu’on, convient qu’il est bien difficile d’en énoncer même les hypothèses fondamentales en langage ordinaire et sans le secours desmathématiques. Il s’explique, à vrai dire, non pas par la portée-physique de la doctrine, mais plutôt par ses conséquences métaphysiques qui, bouleversant notre ancienne idée de temps, présentent sous un jour nouveau des problèmes aussi vieux que l’humanité, et sur lesquels on pouvait croire que tout avait, été dit.
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 27 février 1925, page 122.
- p.295 - vue 294/979
-
-
-
- 296 LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN
- C’est un côté du sujet que je me bornerai à effleurer, notre rôle n’étant pas ici d’aborder l’examen des énigmes éternelles qui flottent à l’horizon de ce vaste océan de l’inconnu,'qui vient battre notre rive dé toutes parts, mais pour lequel nous n’avons ni barque, ni voile.
- Pour l’ingénieur, les conséquences pratiques de ces théories sont à peu près négligeables; elles ne se feraient sentir que s’il était possible d’imprimer aux corps des vitesses voisines de celle de la lumière, qui ferait sept fois et demi le tour de la terre en une seconde. Nous sommes loin, même avec nos obus les plus rapides, d’approcher de telles vitesses.
- Si, au point de vue pratique, la doctrine de la relativité n’a pas grandes conséquences, au point de vue théorique en revanche, sa portée est considérable. Elle exige que pour les rendre rigoureuses, on retouche presque toutes les formules de la mécanique. Elle remet en question 'des notions qu’on regardait comme primordiales et. intuitives, telles que la notion d’espace et la notion de temps. Elle met au contraire au premier plan une notion qu’on est habitué à envisager comme dérivée, la notion de vitesse, et propose d’évaluer toutes les vitesses, aussi bien celles des phénomènes mécaniques que celles des phénomènes optiques ou électriques, en fonction d’une vitesse fondamentale, la vitesse de la lumière, qui devient la constante primordiale de îa nature.
- Le mot de « relativité » a un sens très étendu dans le langage philosophique. Je me bornerai à un seul aspect du problème de la relativité, l’aspect mécanique. Dans ce domaine les doctrines récentes sont, — on ne s’en rend pas toujours compte, — le prolongement d’un effort déjà ancien qu’il est indispensable de commencer par rappeler.
- Je-diviserai cette étude en quatre, parties : y
- Première Partie. — La relativité dans le domaine de la mécanique classique jusqu'à Newton et son école, c’est-à-dire jusqu’au xixe siècle ;
- Deuxième Partie. — La relativité dans le domaine électromagnétique, et les théories d’Ampère et de Maxwell ;
- Troisième Partie. — La relativité restreinte avec Lorentz ;
- Quatrième Partie, — La relativité généralisée avec Einstein.
- p.296 - vue 295/979
-
-
-
- LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D'EINSTEIN
- 291
- PREMIÈRE PARTIE; *
- La. notion de relativité dans la mécanique classique avec Newton et son école jusqu’au xixe siècle.
- La notion de mouvement a été déjà analysée avec beaucoup de pénétration par les mathématiciens et les philosophes grecs. Les paradoxes célèbres de Zénon et des Éléates ont mis en lumière quelques-unes des difficultés latentes que renferme cette notion. Des idées d’Aristote enseignées pendant tout le Moyen Age, je retiendrai deux points : '
- Le premier est que si l’on veut trouver les véritables lois du mouvement, il ne faut pas les chercher dans le monde terrestre, sublunaire, où tous les êtres sont sujets à l’altération, mais dans le. monde céleste ou supra-lunaire, où les corps sont incor* ruptibles. En d’autres termes, c’est la mécanique céleste, c’est l’étude des astres qui, seule, peut nous révéler les lois naturelles.
- Il est à noter que ce point de vue ne diffère pas beaucoup'de celai de la science moderne. C’est l’étude des mouvements des corps célestes qui a conduit Newton et Képler à l’énoncé de lois qui ont été étendues aux corps terrestres. En ce sens, on a pu dire que notre mécanique est une fille du ciel.
- Aujourd’hui même, les formules d’Einstein ne manifestent de différences appréciables avec celles de Newton que dans un petit nombre de phénomènes astronomiques qui se passent sur le soleil ou dans son voisinage. Et le programme de demain, si l’on veik éclaircir les points encore en litige, semble devoir consister dans une étude nouvelle et plus approfondie des systèmes stellaires qui portent le nom d’étoiles doubles.
- Un second point fort important à retenir des idées d’Aristote est le suivant : le mouvement naturel est le mouvement circulaire. --
- Au contraire de la première, cette idée a été complètement rejetée par la mécanique moderne. La mécanique théorique, telle qu’elle a été fondée par Képler et Galilée, puis développée et codifiée par Newton, s’appuie sur le principe de l’inertie, d’après lequel un corps en mouvement, quand aucune force n’agit sur lui, continue son mouvement indéfiniment en ligne droite, avec une vitesse uniforme.
- p.297 - vue 296/979
-
-
-
- 298 LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN
- Au premier abord, il semble y avoir entre le mouvement naturel circulaire, tel que le concevait Aristote, et le mouvement naturel rectiligne, comme le concevaient Képler, Galilée, Newton, un contraste tel qu’aucune conciliation ne soit possible.
- Cependant, dans le domaine des mathématiques transcendantes, la rigueur apparente de cette opposition peut s’atténuer. On s’en convaincra en lisant les paroles suivantes, prononcées il y a quelques mois, lors du cinquantenaire de la Société Mathématique de France, par M. Émile Borel.
- « Henri Poincaré a indiqué, dans ses premiers mémoires, par quel secret il avait avancé si rapidement sans que les difficultés accessoires de calcul ou de géométrie aient pu retarder le développement logique de sa pensée. Ce secret, c’est l’emploi systématique de cette géométrie singulière qui contredit les axiomes d’Euclide. Découverte voici maintenant plus d’un siècle par Lobatchefski et fiolyai, la géométrie non euclidienne apparaissait à beaucoup comme un simple jeu de l’esprit, comme un paradoxe d’analyste qui ne craint pas de contredire le sens commun. Poincaré ne s’occupe pas du sens commun et n’hésite pas à appeler ligne droite ce que tout observateur impartial nommerait circonférence. »
- Nous verrons précisément que c’est sur la base de la géométrie non euclidienne que s’appuie la théorie de la relativité généralisée d’Einstein. Envisagées sous cet angle très général, les notions de ligne droite et de circonférence se fendent dans une notion plus compréhensive, celle de géodésique, ou ligne de plus courte distance sur une surface.
- Mais n’anticipons pas et revenons à la fondation de la mécanique classique au xvne siècle et au principe de l’inertie. D’après ce principe, un système en mouvement qui n’est soumis à aucune force se déplace en ligne droite avec une vitesse constante. Pour un observateur, placé dans ce système, tout se passe comme s’il était en repos, et rien ne distingue le repos du mouvement rectiligne uniforme. Si un bateau pouvait, sur un lac, s’avancer sans aucune secousse, on jouerait au billard sur le pont, avec la même précision que sur le sol.
- Au contraire, toute accélération, c’est-à-dire toute variation de vitesse du système se traduit immmédiatement par des phénomènes perceptibles à l’intérieur du système.
- Il suffit d’observer ce qui se passe lors du départ ou lors de l’arrêt d’un wagon. Chacun sait par expérience que lors d’un
- p.298 - vue 297/979
-
-
-
- LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D'EINSTEIN 299
- démarrage ou d’un freinage un peu brusque on est lancé en arrière ou en avant. On va ainsi faire connaissance avec son vis-à-vis. Tous les voyageurs qui ont pratiqué le Métropolitain sont renseignés sur les méfaits — ou les bienfaits — de l’accélération.
- La conséquence immédiate du principe de l’inertie, c’est que la mécanique classique mesure les forces non par les vitesses, mais par les accélérations. Pour Newton, chaque corps est carac-térisé par un coefficient constant, qu’il appelle sa masse, et les composantes X, Y, Z d’une force selon trois axes rectangulaires sont données par les formules :
- m
- X
- = m
- d2x
- ~dî*’
- dh
- 'dl2'
- Telles sont les équations fondamentales de la mécanique classique.
- On ne peut donc constater un mouvement de translation uniforme d’un corps À que par l’observation d’un point de repère extérieur B. Mais ce que l’expérience donne, ce n’est pas le mouvement absolu du corps, mais le mouvement relatif des corps A et B. Voilà le point de départ de la notion de relativité.
- Il y a là un fait d’expérience vulgaire. Quand deux trains se trouvent sur des voies parallèles, chacun a pu remarquer combien il est difficile, tant qu’on ne regarde pas les objets extérieurs, de dire si c’est le train dans lequel on se trouve qui avance, ou si c’est au contraire le train voisin qui recule.
- Ce fait de la relativité du mouvement rectiligne uniforme se traduit très simplement dans les équations de la mécanique rationnelle.
- Reprenons le corps de masse m que nous considérions tout à l’heure, et au lieu de rapporter son mouvement à trois axes fixes ox, oy, oz, rapportons-le à trois axes ox, dyr, oz parallèles aux premiers et animés d’un mouvement rectiligne et uniforme.
- Nous supposerons, pour plus de simplicité, que ce mouvement soit dirigé dans la direction commune des x, et nous admettrons que les points o et o coïncident à l’origine des temps.
- Dans ces conditions, entre les coordonnées d’un même point
- p.299 - vue 298/979
-
-
-
- 300
- L‘A DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN
- œ, y, z dans le premier système, x', y', z dans le second, on a les relations : '
- [2] x = ocr-{-vtr, -y=zÿ z = z, t=ï.
- qui donnent pour les coordonnées X', Y', Tl de la force agissant sur le point :
- [3] X'
- c/V
- n de ’
- v, dHf ' =mdë’
- Tl—
- m
- dV de ’
- En d’autres termes, les équations fondamentales de la dynamique du point matériel conservent la même forme et restent invariantes, soit qu’on les rapporte à un système d’axes immobiles, soit qu’on les rapporte à un système d’axes animés d’un mouvement rectiligne et uniforme par rapport aux premiers axes.
- Une des conséquences des formules [2] qu’il importe de relever spécialement et qui permet de dire que ces équations forment un groupe, au sens mathématique du mot, est la suivante : deux transformations consécutives de vitesses iq et v2 peuvent être remplacées par une transformation unique de vitesse V :
- Y — iq + v2.
- On reconnaît la règle classique de composition des vitesses. Prenons le cas le plus simple : un bateau s’éloigne d’un observateur placé sur la rive d’un lac avec une vitesse de 2 m par secondé; si un passager se déplace sur le pont du bateau dans le sens du mouvement avec une vitesse de i m par seconde, sa vitesse par rapport à l’observateur du rivage sera de 3 m par seconde. ,!
- La transformation de Lorentz ne conserve pas cette règle d’addition des vitesses. .
- En examinant les équations [2], on remarquera que nous avons formulé explicitement la condition que là variable t, c’est-à-dire 1e- temps, conserve la même valeur dans le cas du repos ou dans celui du mouvement. C’est là- une affirmation que l’on regardait autrefois comme si évidente qu’on ne prenait même pas la peine de l’énoncer avant ces dernières années. Nous verrons au contraire que la doctrine de la relativité de Lorentz et d’Einstein comporte une évaluation différente du
- p.300 - vue 299/979
-
-
-
- LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES ^EINSTEIN. 301
- temps dans les systèmes en repos et dans les systèmes en mouvement.
- Pour abréger le langage, les théoriciens de la relativité ont proposé d’appeler l'ensemble des équations [2] groupe de Galilée (bien que Galilée ne les ait jamais formulées). Ils les opposent au groupe d’équations analogue qu’ils appellent groupe de Lorentz (groupe fort analogue à celui formulé dès 1886, par le mathématicien et cristallographe Yoigt).
- Les théories de la mécanique classique aboutissent donc à la conclusion énoncée par Newton :
- Dans un système en mouvement de translation rectiligne et uniforme, on ne peut mesurer, par des observations intérieures d’ordre mécanique, le déplacement absolu de ce système dans l’espace; tout ce qu’on peut connaître, c’est son déplacement relatif, par rapport à d’autres systèmes.
- A ce caractère relatif du mouvement de translation s’oppose au contraire, dans la mécanique classique, le caractère absolu du mouvement de rotation.
- Newton a remarqué qu’un observateur placé dans un système en mouvement de rotation uniforme peut aisément déceler ce mouvement par des observations mécaniques faites dans l’intérieur du système, sans avoir besoin de recourir à un point de repère extérieur. Ces observations sont celles qui montrent l’existence de la force centrifuge. Newton cite notamment l’expérience qui consiste à faire tourner rapidement autour de son axe un verre d’eau et à constater que la surface du liquide cesse d’être plane et se creuse en paraboloïde de révolution.
- Les plus scientifiques des observations de ce genre sont celles qui ont été faites par Foucault ; il a montré qu’on peut mesurer la rotation terrestre, et en déterminer tous les éléments, sans avoir besoin de regarder ni le soleil, ni les étoiles, par l’observation du pendule et du gyroscope.
- Ce caractère absolu, la mécanique newtonienne ne l’assigne pas seulement au mouvement de rotation, mais plus généralement à tout mouvement qui comporte une accélération, ce qui est le cas de tout mouvement non rectiligne, même uniforme.
- Il faut avouer que le contraste ainsi établi entre le caractère relatif des mouvements de translation et le caractère absolu des mouvements de rotation est peu satisfaisant au point de vue philosophique. S’il n’existait dans le ciel que deux astres, la Terre et le Soleil, il n’y aurait aucune raison d’admettre l’hypo-
- p.301 - vue 300/979
-
-
-
- 302 LA. DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN
- thèse moderne, d’après laquelle la Terre tourne sur elle-même plutôt que l’hypothèse grecque, d’après laquelle la Terre est immobile et le Soleil tourne autour d’elle : c’est parce qu’il existe des-planètes et des étoiles que nous choisissons la première hypothèse comme la plus simple.
- Quand, sur un lac, un bateau s’éloigne du rivage, il y a déplacement relatif du bateau et du rivage. Mais, au point de vue purement mécanique, nous ne saurions dire si c’est le rivage qui est immobile et le bateau qui s’en éloigne ; ou si c’est le bateau qui est fixe et le rivage qui s’en écarte. Dans la pratique, l’ambiguïté ne se pose pas, le bon sens permettant de choisir entre les deux alternatives ; mais s’il en est ainsi dans le cas d’un bateau qui s’éloigne du rivage, il n’en serait plus dé même pour deux bateaux s’écartant l’un de l’autre.
- La remarque suivante montrera qu’il serait dangereux de trop compter sur le bon sens pour trancher ce genre d’ambiguïtés. Foucault faisait osciller un pendule à l’intérieur du Panthéon ; remplaçons la boule du pendule par une balançoire portant un observateur ; celui-ci, voyant en quelques heures tourner autour de lui l’édifice, les maisons, les arbres, les objets extérieurs, aurait le choix entre deux hypothèses. D’après 1a, première, le plan de la balançoire serait resté fixe dans l’espace et le monde extérieur aurait tourné autour d’elle. D’après la seconde, le monde extérieur serait resté fixe, et le plan de fia balançoire aurait tourné. A première vue, il semble que la seule solution conforme au bon sens soit la seconde. On sait que, tout au contraire, c’est la première qu’on adopte. Pourquoi ? Parce que si l’observateur, au lieu de se borner à considérer les objets terrestres, avait porté ses regards sur la voûte céleste, il aurait constaté que celle-ci demeurait fixe : dès lors, on a préféré admettre la rotation de la terre que celle de la voûte étoilée. Mais où s’arrêter dans cette voie ? D’après les astronomes, l’ensemble des étoiles visibles appartient à un système commun,, sorte de roue gigantesque, la voie lactée. Si l’on découvrait un jour que cette roue tourne d’un mouvement régulier par rapport à l’ensemble des voies lactées indépendantes formées par les nébuleuses spirales, on serait amené à changer encore une fois-de point de vue.
- Philosophiquement partant, il n’est pas plus possible de lever eêtte ambiguïté dans le cas d’une rotation que dans le cas d’une translation. D’après Newton, la force centrifuge établirait une
- p.302 - vue 301/979
-
-
-
- LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN 303
- distinction essentielle entre la translation et la rotation, ou, plus généralement, entre la vitesse qui aurait un caractère relatif et l’accélération qui aurait un caractère absolu. Cette conclusion a été contestée par le physicien et philosophe viennois Mach, qui a été, au dire d’Einstein, le maître dont il s’est le plus inspiré. Partisan convaincu de la relativité, Mach n’admettait pas plus d’accélération absolue que de vitesse absolue : on verra que c’est le développement mathématique de ce peint de vue qui a conduit Einstein à la théorie de la relativité généralisée, c’est-à-dire à celle où il a marqué le plus fortement son empreinte.
- Le raisonnement de Mach est le suivant. Examinons le cas de la terre. Nous avons le choix entre deux hypothèses : ou bien la terre est immobile et la voûte céleste tourne d’Orient en Occident ; ou bien la voûte céleste est immohile-et la terre tourne d’Oecident en Orient. Entre ces deux hypothèses, dit-il, un relativiste n’a pas le droit de choisir : tous les phénomènes se passeront exactement de la même manière dans les deux cas ; il n’existe pas de mouvements absolus dans l’espace, il n’existe que des mouvements relatifs.
- A cela que répondent les newtoniens ? La preuve que la seconde hypothèse est seule acceptable, et que la terre tourne, c’est que vous observez à sa surface les effets de la force centrifuge, tels que la déviation des projectiles à longue trajectoire, la rotation du plan du pendule et la variation d’orientation de l’axe du gyroscope par rapport aux objets terrestres, Constatées dans les expériences de Foucault. Aucun de ces effets ne se produirait si la terre ne tournait pas.
- Quelle est la réponse de Mach ? Ce qui nous est donné par l’expérience, c’est l’ensemble formé par la terre et le ciel des étoiles fixes. Il n’est pas permis de supprimer ce dernier du raisonnement et de conjecturer ce qui arriverait, si la terre existait seule dans l’espace. Rien n’interdit de penser que, dans ce cas, les effets de la force centrifuge disparaîtraient.
- Le développement de cette idée conduit à analyser de près la notion de masse, que ni Képler, ni Galilée, ni même Descartes n’ont clairement formulée, et qui fut introduite dans la science par Newton. La notion de masse a toujours paru un des points les plus obscurs de la mécanique classique. Newton en a fait successivement un coefficient d-inertie, puis un coefficient d’attraction ; il a constaté que ces deux coefficients étaient pro-
- p.303 - vue 302/979
-
-
-
- 304 L\ DOCTRINE DE LA RELATIVITE ET LES THÉORIES D’ElNSTEIN
- pdrtionnels, mais sans donner d’explication de ce fait Pour Newton, la masse d’un corps est une grandeur caractéristique de ce corps et indépendante des autres corps, qu’il définissait d’une manière bien obscure : la quantité de matière de ce corps.
- Devant cette conception, on ne peut pas s’empêcher de penser à l’idée que le Moyen Age se faisait du poids. Pour les savants de cette époque, le poids d’un corps était une grandeur- caractéristique de ce corps.
- Pour Newton, au contraire, le poids d’un corps exprime l’attraction terrestre; il dépend de la masse du corps, de la masse de la terre et de la distance du corps au centre de la terre. Quand on éloigne un corps du centre de la terre, son poids diminue. Si un corps se trouvait à une distance convenable entre la terre et la lune, au point où les attractions de ces deux astres s’équilibrent, il n’aurait plus de poids. Jules Verne a développé les conséquences de cette hypothèse dans un de ses romans.
- Le développement de l’idée de Mach conduit à admettre que la masse d’un corps n’est pas plus caractéristique de celui-ci que son poids ; elle résulte de l’action sur lui de l’ensemble des corps de l’univers. '
- Les astronomes admettent que la terre et les étoiles visibles appartiennent à un ensemble qu’on appelle « voie lactée » et qu’à des distances se comptant par centaines de milliers d’années lumière, existent d’autres systèmes analogues à la voie lactée, les nébuleuses spirales. D’après les idées de Mach s’il était possible d’y transporter un corps terrestre, sa masse serait peut-être différente. Seulement les physiciens du xvme siècle, quand ils ont soupçonné la variabilité du poids d’un même corps à la surface de la terre ont pu vérifier le fait en comparant la durée des oscillations d’un même pendule à Paris et à Cayenne, tandis que les astronomes seraient fort en peine de transporter un corps de la voie lactée dans fine nébuleuse spirale.
- Quoiqu’il en soit, les idées.de Newton triomphèrent sans conteste, pendarit le xvme et le xixe siècles. Les succès obtenus dans le calcul des mouvements célestes, au moyen de la loi de la gravitation «universelle portèrent à regarder cette loi comme le type par excellence des lois physiques. Cette opinion se fortifia encore quand Coulomb montra que les attractions et répulsions entre corps électrisés -et entre pôles d’aimants s’exercent suivant une loi analogue à celle de Newton.
- p.304 - vue 303/979
-
-
-
- LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES d’eINSTEIN 305 %
- L’aspect des choses n’a, changé que plus tard avec les travaux d’Ampère, avec, la découverte des attractions, et répulsions électro-dynamiques, ainsi que des actions entre courants électriques et pôles d’aimants.
- DEUXIEME PARTIE “
- La relativité dans la mécanique électromagnétique.
- Les lois d’Ampère et de Maxwell.
- Tandis que les forces à distance de Newton étaient indépendantes de l’état de repos et de mouvement des corps en présence, les forces à distance d’Ampère et de Laplace sont d’un type diflé-rent. Elles naissent du mouvement et présentent sous un angle nouveau le problème de la relativité.
- Voici commeni ce problème se pose en adoptant le langage et la figuration des lignes' de force.
- Mettez en présence une particule électrisée E et uii pôle magnétique P : la particule électrisée est entourée d’un champ électrique uniforme, qui est représenté par une série, de lignes .de force rectilignes ayant la forme de rayons qui partent de E.
- De même, le pôle magnétique P est entouré d’un champ magnétique, représenté par des lignes de force magnétique rectilignes partant de P.
- Tant que ces deux systèmes E et P sont en repos l’un par rapport à l’autre, ils n’exercent l’un sur l’autre aucune action, Mettons-les en mouvement l’un par rapport à l’autre, aussitôt naît une force nouvelle perpendiculaire à la vitesse et au champ, proportionnelle à leur produit et au sinus de leur angle : la force électromagnétique d’Ampère et-de Laplace.
- La théorie de la relativité nous indique que tout ce que nous pouvons connaître, c’est le mouvement relatif de E par rapport à P, mais non pas leur mouvement absolu.
- Mais d’après la théorie électromagnétique qui envisage les mouvements absolus dans l’éther, les choses nous apparaissent sous des aspects différents^ suivant que nous supposons E immobile et P en mouvement, ou, au contraire, P immobile et Ê en mouvement. Examinons ces deux hypothèses. ,
- Supposons d’abord le pôle P immobile et la particule électrique E en mouvement rectiligne suivant Oæ ; ce mouvement
- p.305 - vue 304/979
-
-
-
- 306 LA. DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN
- <0
- fait naître un champ magnétique dans l’éther. La charge électrique E en mouvement représente l’équivalent d’un courant électrique dirigé selon Üx ; elle développe un champ magnétique, dont les lignes de force sont des cercles perpendiculaires à Ox et ayant leurs centres sur cette droite.
- Faisons l’hypothèse inverse. Supposons, comme le permet la théorie de la relativité, la particule électrisée E immobile et le pôle magnétique en mouvement. Le mouvement du pôle magnétique équivaut à un courant magnétique ; il développe dans l’espace un champ électrique dont les lignes de force sont des cercles perpendiculaires à la direction du mouvement (Le et ayant leurs centres sur cette droite.
- Du reste, si on applique le principe de l’action et de la réaction sous la forme qu’il comporte dans ce genre de phénomènes, on voit aisément que ces deux modes de représentation conduisent aux mêmes forces pondéro-motrices entre E et P.
- Si nous supposons deux observateurs placés, l’un sur la particule électrisée, l’autre sur le pôle magnétique, chacun des observateurs jugera- qu’il est immobile et croira que c’est l’autre qui est en mouvement. Et alors, l’observateur P, qui se croit immobile et qui pense que E est en mouvement, juge que le mouvement fait naître un champ- magnétique. Au contraire, l’observateur E qui se croit immobile, juge que le mouvement fait naître un champ électrique.
- En somme, l’observateur électrique se représente les actions réciproques de E et de P comme dues à des phénomènes électriques, tandis que l’observateur magnétique rapporte tout aux phénomènes magnétiques.
- Nos sens nous permettent de percevoir la matière et ses déplacements ; ils ne nous permettent de voir ni l’électricité ni le magnétisme, et c’est ce qui explique que ce monde mystérieux, où beaucoup veulent'voir aujourd’hui la réalité suprême, ait pu rester longtemps si caché à l’homme. Mais il ne nous est pas interdit, à titre d’hypothèse, de supposer des observateurs dotés des sens que donnait à Faraday l’imagination visionnaire et semi-mystique qui lui faisait voir l’espace traversé de mystérieux traits rouges ou bleus figurant les lignes de force. Imaginons un observateur doué du sens électrique : ,1e courant , électrique rectiligne, ligne de force selon laquelle se déplacent les particules électrisées, lui apparaîtra sous forme d’une droite. Supposons un autre observateur doué du sens magnétique : il ne
- p.306 - vue 305/979
-
-
-
- LA DOCTRUSE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN 307
- percevra du courant électrique que les lignes de force magnétiques circulaires qui l’entourent. Le premi-er verra une droite, là où le second verra des cercles, et réciproquement; et la question de savoir si le mouvement naturel est circulaire comme le croyait Aristote ou rectiligne comme le croyait Képier, deviendra singulièrement difficile à trancher, étant donné que tout déplacement électrique esp accompagné d’un déplacement magnétique et vice versa.
- Si l’on admet, avec un grand nombre de savants, que toutes les forces naturelles, même les forces mécaniques et les forces chimiques, sont d’origine électromagnétique, on s’étonnera moins, en abordant le monde des atomes, de voir en premier lieu Ampère admettre que les courants circulaires à l’intérieur des particules auxquels il attribuait le magnétisme, puissent continuer indéfiniment sans dégager de chaleur, et en second lieu NielsBohr admettre la forme rajeunie de l’hypothèse d’Am-père selon laquelle les mouvements circulaires des électrons autour du noyau central atomique n’émettent pas d’ondes électromagnétiques et persistent sans perte d’énergie.
- Dans notre étude du mouvement relatif d’un pôle P et d’une, particule électrisée E, nous avons admis qu’à côté des champs magnétiques ou électriques, qui naissent du mouvement, il existait un champ électrique statique attaché à la particule E en repos et un champ magnétique statique attaché au pôle P en repos.
- N’est-il pas possible de faire un pas^ de plus et de tout rame: ner au mouvement, en supposant que même ces champs statiques sont dus à des mouvements cachés?
- C’est précisément l’hypothèse qu’a faite Ampèïe quand il a admis que le magnétisme représente de l’électricité en mouvement tourbillonnaire (hypothèse qu’il vérifia par la construction du solénoïde).
- Mais il faut remarquer que le principe de relativité permettrait aussi bien d’attribuer l’électricité à un mouvement tourbillonnaire du magnétisme, que d’attribuer le magnétisme à un mouvement tourbillonnaire de l’électricité.
- J’ai construit et présenté en 1916 à la Société des Électriciens un appareil destiné à vérifier cette idée," et auquel j’ai donné le nom de magnétoïde pour rappeler qu’il se présente dans le domaine magnétique comme l’analogue de ce qu’est le solénoïde dans le domaine électrique.
- p.307 - vue 306/979
-
-
-
- 308 LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN
- C’est une sorte de transformateur annulaire cylindrique ou tambour dont la carcasse est formée de rondelles de tôle circulaires. Quand on lance un courant électrique dans l'e primaire, des déplacements magnétiques, ou ce qui revient au mêmevdes courants magnétiques instantanés prennent naissance dans ces rondelles. Par suite, au voisinage des extrémités de l’axe du tambour prennent naissance deux pôles électriques de signes opposés, analogues aux deux pôles magnétiques d’un solénoïde d’Ampère. Ces deux pôles électriques sont donc des centres d’attraction électrique en raison inverse du carré de la distance, tout comme les pôles d’un solénoïde sont des centres d’attraction magnétique.
- Or, d’après la conception de Coulomb, c’est sur l’existence de tels centres d’attraction que sont fondées les notions de masse électrique et de masse magnétique. Il résulte de là que l’on peut imaginer des masses électriques positives et négatives.nées de simples mouvements magnétiques et indépendantes de tout support matériel, contrairement aux suppositions courantes delà théorie des électrons.
- Dans un travail présenté à la Société, il y a déjà neuf ans, le 25 février 1916, et qui a paru dans notre Bulletin sous le titre « Sur la représentation mécanique des phénomènes électriques et magnétiques et sur la théorie de la relativité », j’ai rappelé que j’avais déjà abordé ce problème dans un mémoire présenté 'à la Société des Electriciens en février 1909, il y a donc seize ans. J’examinais la question de savoir si on pouvait établir un système d’équations de dimensions cohérent, tel qu’à une grandeur électrique ou magnétique, correspondrait toujours une grandeur mécanique.
- J’arrivais à cette conclusion que le problème était soluble, mais qu’on trouvait non pas un système d’équations, mais deux systèmes entre lesquels il n’y avait aucune raison dé choisir.
- - Je faisais remarquer et c’est un point sur lequel j’ai insisté (1) que cette ambiguïté dans le domaine électro-magnétique, s’était déjà, rencontrée antérieurement dans l’histoire de la science, à propos de problèmes analogues, jugés d’abord d’une autre nature, mais que nous savons aujourd’hui relever des mêmes causes.
- (1) Remarques sur. les systèmes d’unités. (Bulletin de Ici Société clés Électriciens, 2« série, tome IX, février 1909. — Sur la représentation mécanique des phénomènes électriques et magnétiques et la théorie de la relativité. Procès-Verbal de J a séance du 25 février 1916 de la Société des Ingénieurs Civils de France, p. 47-55.
- p.308 - vue 307/979
-
-
-
- LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN 309
- Telle est la question de savoir si les vibrations de l’éther sont perpendiculaires au plan de polarisation de la lumière, comme le supposait Fresnel, ou si elles se font dans ce plan, comme le supposaient Mac Cullagh et Neumann. Bien que le problème ait été abordé par des voies très diverses, l’indétermination n’a jamais„pu être levée. Telle est encore la question de savoir'si l’énergie électrique est potentielle et l’énergie magnétique cinétique ou vice versa. Telle est enfin la question du siège de la’ force électromotrice dans l’induction unipolaire.
- Je concluais en 1909 et 1916 que. la dualité ainsi rencontrée tient à la nature même des choses, et qu’on ne saurait choisir entre ces théories opposées ; cette: ambiguïté n’est autre chose qu’un des aspects du principe de relativité. Suivant que nous regardons, dans le déplacement relatif d’un pôle et d’une particule électrisée, l’observateur électrique ou l’observateur magnétique comme mobile, nous choisissons l’une ou l’autre solution ; toutes deux sont également acceptables.
- Cette conclusion est aussi celle à laquelle ont abouti, les physiciens qui ont développé la théorie de la relativité. Les observateurs de deux systèmes en mouvement relatif ont chacun leur point de vue. Soit un système S' se mouvant par rapport à un système S avec une vitesse v selon la direction commune des axes Ox et Ox. Admettons que dans S agisse seulement un champ magnétique ayant pour composantes L, AI, N, et envisageons un électron en déplacement dans le champ. Dans le système S', où l’électron est immobile, agit sur cet électron un champ ^électrique dont les composantes correspondent aux composantes du champ magnétique de S :
- X' = 0 T=--M Z' = — - N.
- c c
- Par conséquent, ce qui, au premier observateur, apparaît comme champ électrique, apparaît au second comme champ magnétique. ^
- L’étude du développement historique de la mécanique ordinaire et de la mécanique électromagnétique suggère des rapprochements intéressants.
- Newton n’admit dans sa mécanique céleste qu’une seule force à distance, l’attraction universelle et écarta d’un trait de plume les forces variées qu’envisageait Képler (force répulsive exercée
- p.309 - vue 308/979
-
-
-
- 310 LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D EINSTEIN
- par le soleil sur la queue des comètes, forces tourbillonnaires et polaires des astres en rotation).
- Le succès merveilleux avec lequel lu formule de Newton permit le calcul des mouvements planétaires porta les physiciens du xviiie siècle à y voir le modèle même de la loi naturelle.
- Coulomb fortifia encore cette opinion en montrant que les attractions électriques et magnétiques sont régies par des formules analogues.
- A ce moment, la mécanique des corps électrisés marchait de pair avec celle des corps graves. Elle la dépassa quand Ampère formula les lois des attractions électrodynamiques nées, du mouvement; du même coup, en montrant que le magnétisme est de l’électricité en rotation, il établissait un lien entre les deux lois de Coulomb : la première est la loi des attractions statoélectrîques, la seconde est la loi des attractions roto-électriques.
- Comme conséquence .de ce même mouvement d’idées, Laplace, Biot, Savart, indiquaient la loi d’action d’un pôle sur un élément fie courant.
- N’est-il pas naturel de se demander si de telles forces à distance, polaires et tourbillonnaires, n’existeraient pas dans le domaine des corps graves ?
- Telle est la théorie que j’ai développée dans mon mémoire de 1916 à la Société des Électriciens pour expliquer le déplacement du périhélie de la planète Mercure.
- On prend comme point de départ la formule newtonienne de l’attraction universelle :
- f _ 1 99 ' - y 4ttr2’’
- g et g' désignant les masses des corps graves, et y la constante de la gravitation ou perméabilité statogravifique. LIntroduction
- 1
- du facteur se justifie par des raisons analogues à celles qu’a
- développées Heaviside.pour la loi de Coulomb. L
- Dans le cas des corps célestes (terre, soleil, planètes) en rotation autour de leurs axes stables d’inertie, il se superpose au champ gravifiqüe newtonien ou champ statogravifique un champ gravifique de seconde espèce qui présente par rapport au premier les mêmes relations que le champ magnétique présente
- p.310 - vue 309/979
-
-
-
- LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D'EINSTEIN 311
- par rapport au champ électrique et que j’ai appelé champ ïolo-gravifique. On peut le regarder comme dû à des pôles gravifiques P et P' qui jouent le .rôle des pôles magnétiques des solénoïdes, les courants matériels circulaires des gyroscopes et systèmes tournants étant analogues aux courants électriques circulaires des solénoïdes ; on pose ainsi une loi élémentaire analogue à la loi des attractions magnétiques de Coulomb :
- - i pf
- p 4-r2’
- la constante p définissant la perméabilité rotogravifique du milieu.
- Si l’on désigne par G le champ statogravifîque, par R le champ rotogravifique, l’énergie par unité de volume du champ gravi-fique total en un'point donné de l’espace est égale à la somme de deux termes égaux dont l’un représente une énergie potentielle, l’autre une énergie cinétique :
- |Y.V2 + ! P„R2,
- yo et p0 désignant les perméabilités statogravifîque et rotogravifique du vide.
- La propagation d’une perturbation gravifique dans le vide se fait avec la vitesse :
- 1
- par un procédé analogue à celui de la perturbation électromagnétique, c’est-à-dire par génération successive des champs sta-togravifique et rotogravifique à angle droit l’un de l’autre, suivant un type de réaction familier à tous ceux qui ont expérimenté avec un gyroscope. Il est d’ailleurs très probable que la vitesse v0 est égale à celle de la lumière. u
- De même que les accélérations des charges électriques engendrent des ondulations électromagnétiques, de même les accélérations des charges gravifiques engendrent des 'ondulations stato-rotogravifiques. Ainsi, dans le cas d’un pendule, outre la partie de l’énergie dissipée en chaleur par les frottements, il y
- p.311 - vue 310/979
-
-
-
- 312 LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES d’ëINSTEIN
- aurait une autre partie de l’énergie dissipée au loin sous forme d’ondes de gravitation.
- Une des conséquences les plus importantes du parallélisme des équations régissant les actions électriques et les actions gravifiques, c’est que, outre les forces d’attraction de type newtonien, il convient d’envisager des forces composées analogues à la force de Laplace (action d’un élément de courant sur un pôle). Un corps grave g animé d’un mouvement de translation de vitesse v équivaut à un courant gravifique j = ^ ; un
- élément jdl exerce sur une charge rotogravifique ou pôle gravi-fîque P une action laplacienne :
- f =
- Pjdl sin a
- r étant la distance et a l’angle du courant et du pôle.
- Si on introduit l’élément de courant rotogravifique Jdl = Pd, elle devient :
- /
- g Jdl sin a
- Si on introduit le champ statogravifique G ou le champ rotogravifique R, elle prend les formes générales :
- yGPd sin a ou yGJcK sin a, pRgv sin % ou pRjdl sin a.
- Ainsi*, entre corps graves, outre les forces d’attraction newtonienne existeraient des forces polaires nées de la rotation et analogues aux forces magnétiques de Coulomb et des forces laplaciennes exercées par un corps en rotation sur un corps voisin en rotation.
- Une conséquence expérimentale de ces vues, c’est qu’un courant d’eau d’un débit suffisant doit dévier l’axe d’un gyroscope placé dans le voisinage tout comme un courant électrique dévie une aiguille aimantée. La déviation varie en raison inverse de la distance à l’axe du courant.
- J’ai exécuté en 1922 une série d’observations dans les principales stations hydro-électriques de la région dauphinoise et des Alpes au voisinage de tuyaux se rapprochant plus ou moins de
- p.312 - vue 311/979
-
-
-
- LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN 313
- la direction verticale et amenant des courants de 60001 à 8000 1 par seconde. J’employais un gyroscope de marine Fleuriais dans le vide. La durée de précession était de 140 secondes environ. La vitesse de rotation se maintenait assez bien pour permettre de poursuivre avec précision durant trois quarts d’heure les lectures d’une même série d’observations. Les obseivations étaient faites en plaçant alternativement l’appareil à droite et à gauche du tuyau. Les lectures donnaient la direction de l’axe du gyroscope avec une précision de 1 minute.
- Les résultats obtenus ont été négatifs. Ils ne prouvent rien contre la réalité du phénomène ; ma conviction est qu’il a bien lieu, mais le calcul indique qu’avec une durée de précession de l’ordre de la précédente et en admettant pour n0 la vitesse de la lumière, la déviation ne doit guère dépasser un deux centième de seconde. La sensibilité de l’appareil est insuffisante pour la constater.
- On comprendra pourquoi il est plus difficile de mettre en évidence les déviations de ce genre dans le domaine gravifique que dans le domaine magnétique si l’on remarque que les gyroscopes ici utilisés tournent à des vitesses de 150 à 180 tours par seconde S(les gyroscopes des bateaux ne dépassent guère 330 tours par seconde), tandis que la théorie indique que les vitesses de rotation. des électrons qui interviennent dans les phénomènes magnétiques atteignent plusieurs millions de tours en un millionième de seconde.
- L’existence de ces forces-laplaciennes paraît apte à rendre compte d’un phénomène astronomique que la loi de gravitation newtonienne est impuissante à expliquer : le déplacement séculaire du périhélie de Mercure. J’ai indiqué ce point dans mon mémoire de 1916 à la Société des Electriciens.
- Par suite de sa rotation, le soleil équivaut à une sorte d’aimant gravifique caractérisé par deux pôles N et S; la direction NS est presque, perpendiculaire au plan de l’orbite de Mercure qui diffère peu du plan de l’équateur solaire. Le mouvement de la planète en un point de son orbite représente un élément de courant gravifique. La résultante des deux actions N et S sur cet élément de courant est une droite normale à la trajectoire, sensiblement située dans l’orbite de Mercure et dirigée vers le centre du Soleil. D’après la théorie des perturbations, ^une telle force a pour effet d’entraîner la ligne des apsides dans le sens direct. Le sens de la force répond donc
- p.313 - vue 312/979
-
-
-
- 314 LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN
- bien au phénomène à expliquer. Il est aisé de comprendre pourquoi sa grandeur est beaucoup plus forte dans le cas de Mercure que dans celui des autres planètes et devient insignifiante pour ces dernières. La force laplacienne est proportionnelle à Rgv, R étant le champ rotogravifîque, g-la masse newtonienne de la planète, v sa vitesse. Le champ R étant la résultante de deux forces polaires N et S, varie en raison du cube de la distance suivant une formule connue de la théorie des aimants. Or Mercure est plus rapproché du Soleil que les autres planètes ; sa densité est plus forte ; sa vitesse plus grande. Tous les facteurs concourent à rendre l’effet maximum dans ce cas.
- La force supplémentaire perpendiculaire à la vitesse et proportionnelle à cette vitesse qui s’introduit ainsi à côté de la force newtonienne, se présente sous une forme très analogue à celle que lui assigne la théorie de la relativité généralisée ; elle a l’avantage de rentrer dans les cadres de la mécanique classique (effet gyroscopique, force centrifuge composée de Corio-lis, etc.) (1).
- Les expériences qui montrent qu’un déplacement magnétique produit un champ électrique, de même qu’un déplacement électrique produit un champ magnétique, ont trouvé une formulation très élégante dans les deux lois de cireuitation de Maxwell.
- D’après la première de ces lois, l’intégrale linéaire de la force électrique E le long d’un contour fermé (force électromotrice)
- àQ
- est égale à'la variation par unité de temps — du flux de force
- dt
- magnétique à travers la surface.
- Cette équation s’écrit avec un choix convenable des unités indiqué par Heaviside et Lorentz :
- rot E = —
- 1 d_R c dt '
- c exprime une grandeur qui, dans le système de Maxwell, représentait le rapport entre les unités électrostatiques et électromagnétiques. -
- D’après la seconde loi, l’intégrale linéaire de la force magné-
- (1) Cf. sur ce point: Legornu. Quelques remarques jur la relativité {Comptes rendus 1922,1.174, p. 337) et sur l'orbite de Mercure (Comptes rendus 1923, t. 176, p. 205).
- p.314 - vue 313/979
-
-
-
- LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES d’eLNSTEIN 315
- tique H le long d’un contour fermé (force magnéto-motrice) est
- égale à la variation par unité du temps — du flux de force
- àt
- électrique à travers la surface :
- + u liE . 1 rot H = —- H— pv. c àt c r
- Cette équation offre une forme analogue à la précédente ; mais dans le second membre figure le terme complémen-
- 1
- taire - pv qui représente le courant pv de convection dû au
- déplacement avec la vitesse v de corps portant une charge électrique de densité de volume p. Ce terme complémentaire n’existait pas dans le cas de magnétisme, car l’expérience de l’aimant brisé montre que si petit que soit un volume, il renferme quantités égales de magnétismes de signes contraires, c’est-à-dire que la densité de volume du magnétisme vrai est nulle.
- Les deux équations précédentes sont complétées par deux autres qui sont la traduction analytique du fait qu’on peut séparer les deux électricités, tandis qu’on ne peut pas séparer les deux magnétismes.
- Le flux de force électrique E à travers la surface limitant un volume élémentaire (lequel est égal à la divergence du vecteur E étendue à ce volume) est égal à la densité électrique p :
- div. E = p.
- Le flux de force magnétique IL à travers un volume élémentaire (divergence du vecteur H) est nul, ainsi que la densité magnétique.
- div. H = 0.
- Telles sont les équations de Maxwell, qui jouent dans la-mécanique électromagnétique un rôle comparable à celui que jouent dans la mécanique rationnelle les équations de Newton rappelées plus haut qui relient les forces, les masses et les accélérations.
- Ces équations offrent le caractère suivant : elles sont de nature invariante, parce qu’elles utilisent la notation vectorielle imaginée peu avant par le mathématicien Hamilton, à laquelle
- p.315 - vue 314/979
-
-
-
- 316 LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN
- le physicien Tait avait réussi à convertir Maxwell, tandis qu’il n’avait pu, chose curieuse, y convertir son propre collaborateur Sir William Thomson qui se refusa à employer cette notation dans le grand traité de physique qu’ils écrivirent en commun.
- Hamilton, en comparant la géométrie ordinaire et la géométrie analytique, a remarqué* qu’elles présentent le contraste suivant.
- Dans la géométrie ordinaire, on étudie les propriétés d’une courbe, d’une surface, etc., en elles-mêmes ; on envisage leurs rapports intrinsèques, sans y mêler aucun élément étranger.
- Au contraire, dans la géométrie analytique, on abaisse des divers points de la courbe, de.la-surface, etc., des perpendiculaires sur des axes ou des plans extérieurs à ces systèmes et indépendants d’eux. On ne raisonne plus sur les propriétés du système, mais sur ses rapports avec un système extérieur à lui (trièdre de référence). Or, cet élément étranger, ce trièdre de référence, qu’est-ce autre chose qu’un échafaudage parasite, dont il vaudrait mieux se débarrasser ?
- Telle fut l’idée directrice de la théorie des vecteurs de Hamilton. Elle se distingue de la méthode cartésienne, en ce qu’elle n’introduit plus d’éléments extrinsèques. Elle donne directement ce que Cayiey appela des invariants. Les formules vectorielles sont par elles-mêmes invariantes, c’est-à-dire indépendantes du système de référence.
- La méthode de Hamilton rend possible l’application de l’algèbre aux problèmes géométriques, tout en conservant l’avantage des méthodes géométriques qui permettent de suivre pas à pas la succession des transformations, sans perdre de vue à aucun moment leur signification; dans la méthode algébrique au contraire, le point de départ se conçoit clairement ainsi que le point d’arrivée, mais le sens des transformations intermédiaires nous échappe. Ce n’est donc pas à un hasard heureux, mais à la méthode même qu’il adopte, que se rattache le caractère invariant des équations de Maxwell. On constateraplus loin que c’est cette même idée qui a servi de guide à Einstein dans l’établissement des équations de la relativité généralisée.
- Dans les équations de Maxwell figure une grandeur de nature proprement électromagnétique, la grandeur, c qu’on désigna pendant longtemps sous le nom de v (on l’appelait « le v de Maxwell ») et qui se présente comme le rapport des unités électro-statiques et électro-magnétiques.
- p.316 - vue 315/979
-
-
-
- LA DOCTRINE DE LA. RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D'EINSTEIN 317
- Cette grandeur c a la valeur :
- e0 étant la constante diélectrique ou perméabilité diélectrique et [l0 la perméabilité magnétique du vide.
- D’après les équations de Maxwell, cette grandeur reste constante, qu’elle soit rapportée à un observateur en repos ou en mouvement. Or, la théorie indique que la.grandeur c a les dimensions d’une vitesse et l’expérience montre que cette vitesse est celle de la lumière dans le vide, soit 300 000 km par seconde. Il résulte de là que cette vitesse de la lumière doit paraître la même à un observateur en repos ou en mouvement.
- Voilà un fait, contraire aux conceptions de la mécanique classique. Soit un train d’ondes en mouvement dans l’espace, à la vitesse de 300 000 km par seconde ; soit un observateur se déplaçant dans, le même sçns avec une vitesse de 100000 km. D’après la loi mécanique de la composition des vitesses, la vitesse du train d’ondes devrait apparaître à l’observateur égale à 200 000 km par seconde ; d’après les équations de Maxwell, elle reste égale à 300 000 km. Ces équations sont donc incompatibles avec la loi classique de composition des vitesses.
- Cette constatation capitale est à la base de la théorie de la relativité: la constante c s’y présente comme jouant dans les phénomènes naturels un rôle fondamental et unique que ne joue aucune autre vitesse.'
- Cette grandeur constante c ne figure pas dans les équations de Maxwell comme représentant spécialement la vitesse de la lumière, mais bien celle des perturbations électromagnétiques. C’est ce qui explique qu’elle puisse jouer un rôle essentiel dans toutes les lois et toutes les formules mécaniques, même les plus étrangères au domaine de l’optique. Cela revient au fond à admettre que toutes les forces de l’univers sont d’origine électromagnétique.
- Ce rapide aperçu historique nous a montré comment peu à peu à côté de la mécanique classique des systèmes matériels s’est développée la' mécanique électromagnétique résumée par les équations de Maxwell. Dans cette dernière rentrent les phéqo-mènes lumineux qui représentent une variété des ondulations électromagnétiques.
- p.317 - vue 316/979
-
-
-
- 318 LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN
- Y a-t-il opposition entre la mécanique classique et la mécanique électromagnétique ? Ni les grands physiciens français, ni les grands physiciens anglais du xixe siècle ne le croyaient.
- Fresnel avait développé dans les premières années du siècle une théorie élastique des ondulations lumineuses, dont les résultats furent retrouvés plus tard par la théorie électromagnétique, ce qui faisait dire à Lord Kelvin dans une de ses dernières conférences (Baltimore Lectures) : « Il est absolument certain qu’il existe une explication mécanique des phénomènes optiques que la théorie électromagnétique est appelée à enrichir, mais non pas à renverser. » Maxwell n’était pas moins convaincu que tous les phénomènes électriques et magnétiques étaient susceptibles d’une interprétation mécanique. C’était même une de scs idées favorites.
- Le conflit d’où devait sortir la doctrine de la relativité n’a éclaté que plus tard, vers la lin du xixe siècle, avec l'expérience de Michelson.
- TROISIÈME PARTIE
- La THÉORIE DE LA RELATIVITÉ RESTREINTE ET LA TRANSFORMATION DE
- Lorentz. — L’évaluation des longueurs et des temps dans les
- SYSTÈMES EN MOUVEMENT. ----- Le MONDE EUCLIDIEN A QUATRE
- DIMENSIONS DE MlNKOWSKI.
- Le trait le plus nouveau dé la doctrine moderne de la relativité est la réforme de l’idée de temps : l’intervalle de temps, au lieu de posséder une valeur invariable, comme on l’avait universellement admis jusqu’ici, se modifierait dans les systèmes en mouvement.
- En pratique, on mesure généralement le temps au moyen de phénomènes périodiques, c’est-à-dire qui se reproduisent semblables à eux-mêmes après un intervalle donné de temps.
- Les deux périodes ou unités de temps les plus importantes dans la science, comme dans la vie courante, sont l’année, durée de la révolution périodique de la terre autour du soleil, et le jour,, durée de la rotation périodique de la terre sur elle-même. -
- Quand ils veulent évaluer des phénomènes beaucoup plus courts, les physiciens, les balisticiens ont recours à des oscilla-
- p.318 - vue 317/979
-
-
-
- LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN 319
- tions plus rapides ; depuis longtemps le diapason a permis aux artilleurs d’évaluer le millième de seconde; aujourd’hui, les oscillations électromagnétiques permettent de mesurer et même d’enregistrer par la photographie des durées voisines du millionième de seconde.
- Or, on ne trouve pas la même période dans les systèmes en repos ou dans les systèmes en mouvement. Les physiciens désignent la variation ainsi observée sous le nom d’effet Doeppler-Fizeau.
- L’évaluation de cet effet met en évidence, certaines particularités d-’où est née la forme actuelle de la théorie de la relativité. Je vais faire ressortir ces particularités par quatre exemples successifs. •
- Premier exemple. — Soit un bateau A,, sur lequel se trouve un canon qui tire à chaque seconde un boulet- dans la direction d’un bateau B situé à sa droite. J’appellerai le bateau A le système émetteur, le bateau B le système récepteur. Nous négligerons, comme en mécanique rationnelle, l’influence de l’air.
- Si A et B sont immobiles, et si à chaque seconde A lance un boulet vers B avec une vitesse V, à chaque seconde B reçoit un boulet. Les périodes d’émission TE et de réception Tu sont égales ;
- Te = Tr = 1.
- Premier cas. — Le bateau A est immobile, mais le bateau B s’éloigne vers la droite, avec une vitesse v que je suppose égale à la vitesse Y du boulet.
- Dans ces conditions, aucun des boulets émis par le bateau A ne rejoint le bateau B : TE = 1, TR = oo .
- Deuxième cas. — Le bateau B est immobile, mais le bateau A s’éloigne vers la gauche avec la vitesse v = V.
- Le boulet est projeté vers da droite avec la vitesse Y ; mais comme il participe au recul du canon qui se déplace vers la gauche_avec la même vitesse, sa vitesse dans l’espace, par rapport à un observateur extérieur, est nhlle; le boulet paraît immobile à cet observateur. Lé boulet n’atteint jamais B.
- Comme précédemment, la période de réception est infinie, et on a TE =: l, Tr = oo .
- Conclusion. — Les mesures des périodes d’émission et de réception ne décèlent que le mouvement relatif de A par rapport à B
- p.319 - vue 318/979
-
-
-
- 320
- LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN
- (qui est le même dans le premier et le deuxième cas), et non le mouvement absolu de A et B dans l’espace.
- Deuxième exemple. — Le bateau A lance à chaque seconde des aéroplanes animés d’une vitesse Y dans la direction de B.
- Gomme précédemment, quand les deux systèmes A et B sont immobiles, la période d’émissipn TE étant égale à une seconde, la période de réception TR est égale à une seconde.
- Premier cas. — A est immobile, B s’éloigne vers la droite avec une vitesse v égale à la vitesse Y de l’aéroplane. Aucun aéroplane ne rejoint B : TE — i, TH = oo.
- Deuxième cas. — B est immobile ; A s’éloigne vers la gauche avec la vitesse v = Y. Il est évident que les aéroplanes de bombardement, qui qùittent le bateau A, rejoindront le bateau B immobile, mais la période de réception diffère de la période d’émission. Les aéroplanes qui quittent A de seconde en seconde rejoignent B de deux secondes en deux secondes :
- rjY _ | rjv _ y
- Conclusion. — Alors même que les observateurs n’auraient aucun point de repère extérieur pour évaluer le mouvement des systèmes A. et B, la simple comparaison des périodes de réception leur permettra de dire s’ils se trouvent dans le premier cas ou dans le second. Autrement dit, ils pourront mesurer, non seulement le mouvement relatif de A et de B, mais le mouvement absolu de A et de B dans l’espace.
- A quoi tient la différence entre le deuxième cas du premier exemple (cas dès projectiles) et le deuxième cas du deuxième exemple~(cas des aéroplanes)?
- Elle s’explique parce que le projectile participe au recul du vaisseau tandis que. l’aéroplane ne participe pas au recul du vaisseau. Quant à la raison physique de cette différence, elle tient à ce que, dans le second exemple, il n’existe pas seulement deux systèmes en présence, il en existe un troisième qui est le milieu de propagation, à savoir l’air. Le principe de relativité s’applique encore, mais à condition d’envisager le déplacement du mobile par rapport à l’air, ce qui conduit à la notion du vent relatif.
- Afin de simplifier le raisonnement et dé prévoir le 'résultat sans calcul, d’une manière presque intuitive, je me suis borné, dans les exemples précédents, au cas limite, où la vitesse v du
- p.320 - vue 319/979
-
-
-
- LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN 321
- système mobile est égale à la vitesse Y du projectile (boulet ou aéroplane).
- Dans le cas général, les vitesses v et Y sont inégales; dési-
- V
- gnons par le nom d’aberration s le rapport ^ •
- Un calcul élémentaire donne les formules générales :
- Premier exemple. — Cas 1 et 2 : TR =.- TR = —•
- 1
- Deuxième exemple.— Cas 1 : TR = ^—- ; cas 2 : TR=:l + £.
- On peut vérifier qu’appliquées au cas limite e — 1, ces formules permettent de retrouver les résultats déjà énoncés.
- D’habitude v est beaucoup plus petit que V et l’aberration beaucoup plus petite que l’unité. Or, à condition que s soit
- 1
- inférieur à l’unité, on peut développer £ en série convergente 1 + £ + £2 4- £3 + ••• Si e est suffisamment petit, on peut dans ce développement négliger les puissances supérieures à la seconde et se borner à écrire : TR. = 1 + £ + £2.
- La différence des périodes de réception
- Tlt = et T» = 1 +V
- est donc représentée par le terme £2 égal au carré de Vaberration.
- Ces deux périodes de réception diffèrent par un terme du second ordre.
- Dans le cas des phénomènes optiques, la vitesse de la terre
- sur son orbite est d’environ 30 vitesse de là lumière est
- sec.
- de 300 000-----r. L’aberration est donc égale à un dijc-millième et
- sec. °
- le carré de l’aberration à un cent-millionieme.
- Les expériences de Michels ou sont les premières qui aient
- permis de mesurer avec précision,des quantités aussi minimes.
- Troisième exemple. — Cas des phénomènes sonores.
- Le son est produit par les déplacements périodiques d’un système matériel vibrant (diapason ou cloche, par exemple) qui se transmettent au milieu de propagation (air, eau, etc.).
- p.321 - vue 320/979
-
-
-
- 322 LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN
- On dit qu’un diapason qui vibre à raison de 500 vibrations par seconde donne un son* plus grave qu’un diapason qui donne 1 000 vibrations par seconde.
- Supposons un système émetteur (diapason) et un système récepteur (oreille de l’auditeur, capsule manométrique, etc.) en mouvement l’un par rapport à l’autre. Si l’un des systèmes s’éloigne de l’autre, la période de réception s’allonge, le son devient plus grave ; s’il se rapproche, le son devient plus aigu. C’est une observation que chacun peut faire aisément en écoutant le sifflet d’une locomotive qui s’approche,^ passe devant vous, puis s’éloigne.
- Le calcul et l’expérience montrent que l’on retrouve les formules de l’exemple 2 (cas de l’aéroplane). Autrement dit, l’allongement de la période n’est pas le même dans le cas 1 et dans le cas 2. La différence des allongements des périodes est égale au carré de Vaberration.
- La chose se conçoit parce que la propagation des ondes sonores est indépendante de la vitesse du système émetteur (diapason), tout comme la vitesse de l’aéroplane était indépendante de la vitesse du système émetteur (bateau).
- La vitesse des ondes sonores est la célérité d'ébranlement du milieu; elle dépend uniquement des propriétés élastiques du milieu; elle est égale à la racine carrée du rapport de l’élasticité
- à la densité v =
- Dans le cas du son, la mesure des périodes de réception permet de déterminer, comme dans le cas de l’aéroplane, non seulement le mouvement relatif du système récepteur et du système émetteur, mais leur mouvement absolu dans l’espace, ou, si l’on préfère, leur mouvement par rapport au milieu de propagation. . . - „
- Quatrième exemple. — Cas des phénomènes lumineux.
- Une source lumineuse se comporte-t-elle à la manière d’un canon qui lance des projectiles (théorie de l’émission) ou à la manière d’un diapason, qui met en vibration le milieu qui l’environne (théorie des ondulations) ?
- Dans le premier cas, les formules du premier exemple sont vraies; on ne peut, déceler que le mouvement relatif de la source lumineuse (système émetteur) et de l’observateur (système récepteur). Dans’le second cas, les formules du second et
- p.322 - vue 321/979
-
-
-
- LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’ElNSTEIN 323
- du troisième exemple s’appliquent, et on peut déceler le mouvement absolu du système émetteur dans son milieu par la mise en évidence du terme du second ordre e2.
- On arrive au même résultat par des mesures portant non pas sur la période, mais sur la vitesse.
- Ici encore l’étude d’un projectile faisant partie d’un système entraîné d’un mouvement d’ensemble uniforme, montre qu’aucun phénomène mécanique ne permet de déceler ce mouvement, soit qu’on considère un trajet simple d’un point A à un point B, soit qu’on considère un trajet d’aller et retour après rebondissement du projectile supposé élastique.
- Comme précédemment, le cas de l’aéroplane ou des .ondes sonores donne un autre résultat. Entre deux points A et B situés à une distance l, la somme des temps d’aller et retour dans l’air immobile d’un aéroplane (ou d’un train d’ondes
- 21
- sonores) animé d’une vitesse propre V est égale à ^ ; si l’air est animé d’une vitesse v, la somme des temps d’aller et retour devient ^--------h —- •
- V —j- V V — V
- Ces deux sommes sont* inégales. Leur rapport est égal à 1 — s2, s désignant raberration. Ce terme e2 se retrouverait dans les phénomènes optiques s’il existait un vent d’éther comparable au vent d’air.
- Un autre exemple concret a été quelquefois employé pour faire saisir le rôle de ce terme du second ordre : pour parcourir dans un lac, en eau tranquille la distance l aller et retour, un
- nageur emploie un temps ^ • Pour parcourir cette même distance l dans une rivière dont le courant a une vitesse r, d’abord en descendant le courant puis en le remontant, J1 emploie un
- ' Y -T'
- Enfin on peut comparer les temps aller et retour employés par le nageur à parcourir la distance 2/ en premier lieu quand il descend et remonte le courant, en second lieu quand il parcourt un trajet perpendiculaire à la direction précédente : dans ce dernier cas, il y a allongement de la durée par rapport à celle qui serait employée sur le lac, en raison de l’entraînement ou dérive, mais cet allongement est moindre que dans le premier cas. Le rapport dés durées des deux trajets longitudinal
- p.323 - vue 322/979
-
-
-
- 324
- LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN
- et transversal est égal à \/ 1 — s2, c’est-à-dire (étant donnée la
- £2 '
- petitesse du terme e2), environ à 1 — ^ . C’est cette variante qui
- est réalisée dans l’expérience de Michelson.
- Il résulte de là que si la terre en. mouvement traverse l’éther immobile, à la manière dont un nageur traverse l'eau, dont un aéroplane traverse l’air, la vitesse apparente de la lumière, déduite des temps d’aller et retour entre deux points situés à la surface de la terre., doit varier suivant la direction d’une quantité du second ordre.
- Si on regarde, comme vitesse de la lumière, la distance parcourue par la lumière pendant l’unité de temps à partir de la source, et s’il était possible de déterminer la vitesse de la lumière émise par une source participant au mouvement de la terre au moyen d’une méthode analogue à la méthode astronomique de Roemer, sur un trajet simple entre deux stations A et B, on pourrait déceler le mouvement de lafferre à travers l'éther par un effet du premier ordre, La vitesse de la lumière qui pour une source immobile serait c, différerait suivant la direction et apparaîtrait comme égale à c — v dans la direction du mouvement et égale à c -j- v dans la direction opposée.
- MaxAvell se demanda si le phénomène ne pourrait pas être mesuré au moyen de la méthode de Roemer, fondée sur l’observation des satellites de Jupiter, .en admettant comme le font les astronomes que le système solaire dans son ensemble se dirige vers l’Apex avec une vitesse de 20 km/sec. Cette vitesse devrait s’ajouter ou se retrancher à la vitesse de la lumière dans le vide; mais l’expérience sous cette forme ne paraît pas pouvoir donner de résultats, l'incertitude des mesures dépassant 50 km/sec.
- Les méthodes autres que celle de Roemer (même celles relatives à l’aberrationhle la lumière des étoiles fixes) ne donnent que la la vitesse à la surface de la terre dans l’air, et ce n’est que d’une manière indirecte que nous obtenons ce que nous appelons la vitesse de la lumière dans le vide. A cet égard le postulat de la théorie de la relativité, que les lois de propagation de la lumière sur la terre et dans le système solaire sont les mêmes manque d’une base expérimentale rigoureuse.
- De plus, l’impossibilité de faire sur la terre autre chose qu’une expérience d’aller et retour nous condamne à n’observer que des effets du second ordre. C’est en particulier ce que Maxwell fit
- p.324 - vue 323/979
-
-
-
- LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D'EINSTEIN
- 325
- observer dans une lettre-qu’il adressa à Stokes, le 19 mars 1879 et que celui-ci publia après sa mort dans les Proceedings of the Royal Society. Or aucun des dispositifs expérimentaux réalisés jusque-là, n’était assez sensible pour atteindre ces écarts du second ordre.
- Il en était autrement de dispositifs nouveaux imaginés par le physicien américain Albert Michelson et ce fut précisément la lettre de Maxwell qui le poussa à entreprendre les mesures qu’il exécuta en 1881, puis répéta avec Morley en 1887 et avec Miller en 1904. L’expérience détaillée se trouve décrite dans l’ouvrage du savant américain Wave lengths and their uses. Au moyen d’un interféromètre de son invention il comparait les temps d’aller et de retour de la lumière dans deux directions perpendiculaires. Puis il faisait tourner l’ensemble de l’interféromètre d’un angle droit, ce qui aurait dû produire un déplacement des franges pouvant atteindre une demi-frange, la précision de la mesure étant d’environ un centième de frange.
- En dépit de certaines irrégularités difficiles à éviter dans des mesures aussi délicates, l’expérience n’indiqua aucun déplacement systématique des franges tout au moins de l’ordre prévu.
- Afin de réfuter l’objection possible, que le déplacement de 30 km/sec de la terre autour du soleil aurait pu être fortuitement compensé au moment de l’observation par le mouvement . d’ensemble du système solaire dans l’espace, l’expérience fut répétée à six mois de distance, époque où le mouvement de la terre par rapport au soleil est de sens contraire. Le même résultat négatif fut observé.
- Ce résultat, nous l’avons dit, aurait pu être prévu par la théorie de l’émission.
- Les physiciens ont longtemps hésité entre les deux théories de l’émission et des ondulations. La première se trouve déjà formulée dans le De naturâ rerum, de Lucrèce; elle a été adoptée par Newton, puis par Laplace et était encore défendue dans le premier quart du xixe siècle par Biot et de nombreux physiciens.
- La théorie des ondulations, formulée avec une précision croissante par Descartes, Malebranche, Huygens, reçut au xixe siècle ses développements essentiels de Fresnel. Le mécanisme de propagation de la lumière y est calqué sur celui du son. Mais le son ne se propage qu’à travers les corps matériels qui tombent sous nos sens. La lumière au contraire traverse le vide. On imagina
- p.325 - vue 324/979
-
-
-
- 326 LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN
- de lui donner pour support un milieu hypothétique, l’éther, qui remplirait aussi bien les espaces intersidéraux que les pores de de la matière. Ampère, Faraday et Maxwell en firent le véhicule des actions électriques et magnétiques. Cependant on dut attribuer à cet éther, à la fois les propriétés d’un gaz assez raréfié, pour n’opposer aucune résistance au mouvement des astres, et celles d’un solide élastique plus rigide que l’acier, capable de transmettre des vibrations transversales.
- Ces hypothèses sont dures. Une fois admises pourtant, elles ont permis d’unifier en un ensemble de formules admirablement vérifiées par l’expérience les phénomènes de l’énergie radiante, la lumière, la télégraphie sans fil, les rayons X.
- Aussi, malgré les difficultés de concevoir une substance pourvue de qualités aussi opposées, la plupart des physiciens acceptent encore la conception dualistique d’après laquelle tous les agents du monde physique, chaleur, lumière, électricité, magnétisme, trouveraient leur explication ultime dans les actions et réactions réciproques de deux substances, l’une pondérable et discontinue, la matière, l’autre impondérable et continue, l’éther.
- Grâce à Fresnel, la théorie des ondulations de l’éther permit d’expliquer avec une exactitude merveilleuse les plus minimes détails des phénomènes d’interférence, de sorte qu’elle fut adoptée presque universellement.
- Il convient cependant de remarquer que plusieurs de ces phénomènes étaient déjà connus de Newton et qu’il avait montré qu’on pouvait expliquer certaines successions d’anneaux obscurs et brillants qu’il avait observés en attribuant à la lumière un caractère périodique. IL sulïit de comparer le projectile lumineux non pas au boulet d’un canon à âme lisse, mais au boulet d’un canon rayé7 animé à la fois d’un mouvement de translation rectiligne et d’un mouvement de rotation périodique.
- Il se pourrait que, dans le monde atomique, tous les mouvements présentassent ainsi un caractère périodique; sur bien des points en ce moment, la science moderne est en train de revenir aux vieilles conceptions de l’émission.
- Développée successivement selon le schéma élastique par Fresnel, puis selon le schéma électromagnétique par Maxwell, qui admettait avec non moins de conviction que son prédécesseur l’existence de l’éther, la théorie alla de succès en succès,
- p.326 - vue 325/979
-
-
-
- LA. DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN 327
- jusqu’au moment où elle vint trébucher sur l’expérience" de Michelson.
- On dit souvent que l’expérience de Michelson prouve que la vitesse de la lumière est constante. En soi, elle ne prouve rien de tel. Si on calculait les observations au moyen des formules de la théorie de l’émission, qui cadrent parfaitement avec le résultat trouvé, on en concluerait que la vitesse de la lumière est variable et participe à celle de la source.
- Si au contraire on les calcule dans la théorie des ondulations qui admet que la vitesse d’ébranlement du milieu ne dépend pas de la vitesse de la source, il est clair qu’on retrouvera cette hypothèse, à la fin du calcul.
- La difficulté vient de ce que, quand on observe des ondulations dans un milieu réel, les ondulations sonores dans fair, par exemple, il n’y a pas réciprocité entre les effets- produits, par le déplacement de la source (système émetteuxl et de l’observateur (système récepteur).
- Si un observateur s’éloigne d'un diapason immobile avec une-vitesse égale à celle du son, soit, environ 340 m/sec dans l’air, il fuit devant les ondes sonores et ne les reçoit jamais. La vitesse du son lui parait infinie.
- Mais, par contre, si le diapason s’éloigne de l’observateur immobile à la vitesse de 340 m/sec, celui-ci perçoit le son au bout du même temps que si le diapason était iqimobile.
- Plaçons deux observateurs A et B, l’un à la proue, l’autre à poupe d’un bateau transatlantique en mouvement. Ils trouveront que la vitesse du son de A en B n’est pas la même que de B en A en raison du mouvement du bateau à travers l’air.
- Mais la mesure de cette vitesse ne leur donnera que lemouvement relatif du bateau par rapport à l’air. On observera les mêmes résultats si le bateau est immobile au milieu d’un courant d’air de 30 km à l’heure, ou si le bateau se meut en sens inverse avec une vitesse de 30 km à l’heure dans l’air immobile.
- L’expérience de Michelson montre que dans le cas des phénomènes lumineux, la notion de relativité ne s’applique pas entre le système émetteur ou récepteur et le milieu, mais bien entre le système émetteur et le système récepteur.
- Même dans la théorie des ondulations, le résultat négatif de l’expérience pourrait s’expliquer de plusieurs manières. La plus simple serait d’admettre que, comme l’air, l’éther subit-l’influence de l’attraction et est entraîné par la terre dans son mon-
- p.327 - vue 326/979
-
-
-
- 328 LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D'EINSTEIN
- veinent. Mais cette hypothèse se concilie difficilement avec l’aberration astronomique des étoiles. Aussi admet-on généralement que la terre traverse l’éther sans l’entraîner.
- Même dans l’hypothèse des ondulations et de l’éther immobile, l’expérience est encore susceptible de plus d’une interprétation. Elle ne comporte pas la mesure de la vitesse de la lumière entre deux points distincts A et B, mais cette mesure sur un trajet d’aller et retour AB -f BA. Dès lors, il se pourrait que l’effet du retour détruisit celui de l’aller. Telle est la conclusion à laquelle on aboutirait dans une variété de la théorie des ondulations, dite théorie de la projection et développée par le physicien suisse Ritz. Telle est également la conclusion d’un autre physicien, M. Sagnac, qui a réalisé pour les mouvements de rotation l’analogie de l’expérience réalisée par Michelson pour les mouvements de translation. Développant certaines idées émises par jo-rd Rayleigh et Gouy sur l’application des formules de la mécanique statique aux phénomènes ondulatoires, il conclut qu’il y a lieu de distinguer entre la vitesse des ondes et la vitesse de l’énergie, et qu’une expérience aller et retour, comme celle de Michelson, entraîne une compensation automatique tout comme dans la vieille théorie de l’émission. Nous retombons sur la conclusion d’Aristote de l’insuffisance des observations terrestres pour révéler les lois du mouvement.
- Pour y voir clair, il faudrait adopter une méthode astronomique (méthode de Roemer, par exemple) permettant de mesurer la vitesse de la lumière entre deux points A et B. Elle aurait l’avantage de ne nécessiter qu’une précision de l’ordre de l’aberration, c’est-à-dire de l’ordre de un dix millième. Malheureusement si les mesures terrestres permettent d’atteindre le cent millionième les mesures astronomiques directes ne permettent pas, dans ce cas, d’atteindre le dix millième. Tant que de telles mesures ne seront pas réalisées, la question de savoir si la vitesse de la lumière participe à la vitesse de la source ou non, restera douteuse.
- A défaut de mesures directes, on peut essayer de trancher la question par des méthodes indirectes, telles que l’observation des étoiles doubles. '
- Ces mesures portent sur les variations d’éclat et sur les déplacements des raies vers le violet ou le rouge. On peut chercher laquelle des deux hypothèses de la vitesse constante ou de la vitesse variable de la lumière permet de retrouver les lois du
- p.328 - vue 327/979
-
-
-
- LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN 329
- mouvement képlérien supposées exactes a priori. Malheureusement les phénomènes sont d’une complexité déconcertante. Les maxima et les minima ne sont ni uniques, ni égaux, ni symétriques, ni régulièrement espacés, ni dans le domaine spectroscopique, ni dans le domaine photométrique; de plus, ils sont variables avec les couleurs. Il y a presque autant de cas différents qu’il y a de systèmes d’étoiles doubles.
- Bref, à l’heure actuelle, partisans comme adversaires de la relativité en font état avec la même conviction. Il semble pourtant que ce soit d’une étude approfondie de ces observations qu’on, doive attendre dans le plus proche avenir un éclaircissement de ces difficiles questions. Il convient d’indiquer encore une autre observation faite par plusieurs des maîtres les plus éminents de la physique mathématique, tels que M. Boussinesq et M. Émile Picard. L’expériance de Michelson ne permet d’atteindre que des termes du second ordre, c’est-à-dire, comme oji l’a vu, fort petits. Or les équations classiques établies dans la théorie des ondulations ne sont pas dés équations rigoureuses, mais seulement des équations approchées pour lesquelles on se contente de la forme linéaire. C’est cette forme linéaire qui permet de conclure que la superposition de deux systèmes de petits mouvements compatibles avec les conditions du problème donne un système résultant de petits mouvements, également compatible avec ces conditions. Ainsi la superposition de deux systèmes d’ondes se propageant à 1 a surface d’un liquide, donne un troisième système également capable de se propager. Or on connaît nombre de problèmes de physique mathématique, oit il est indispensable de pousser l’approximation au delà de la forme linéaire : tel est le cas de la théorie de la dilatation des corps. Qu’arriverait-il si l’on ne se bornait pas à l’approximation linéaire? Il serait téméraire d’en préjuger.
- Enfin, il convient de mentionner que les résultats expérimentaux sont loin de présenter la netteté schématique que leur attribuent les exposés de vulgarisation. C’est ainsi qu’une répétition minutieuse de l’expérience de Michelson, qui a duré quatre années, faite au moyen des mêmes appareils par le professeur Miller, le dernier collaborateur de Michelson, aurait donné des résultats sensiblement différents.
- Dans une communication en date du 28 avril 1925 à la réunion annuelle de l’Académie Nationale des Sciences des États-Unis, Miller a annoncé qu’il avait obtenu un déplacement des
- p.329 - vue 328/979
-
-
-
- 330 * LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN
- franges d’interférence indiquant une vitesse de la terre à travers
- l’éther de 2 au niveau du sol ; de 3 sur les collines voi-sec sec
- sines : de 10 à l’altitude du mont Wilson. L’auteur estime que sec u
- cette dernière mesure est exacte à moins de ^
- 2 sec
- De tels résultats s’expliqueraient par une théorie de T entraînement de l’éther par les corps pondérables, indiquée par Stokes en 1846 et développée en 1887 par Lorentz et en 1899 par Planck. Cette théorie assimile l’éther à un fluide compres-. sible tel que l’air, qui subit l’action de la pesanteur et diminue de densité suivant la formule barométrique de Laplace. Tout comme l’air, l’éther n’adhérerait que faiblement aux corps de petite masse, mais se trouverait entraîné par les corps doués d’une grande force d’attraction, tels que la terre ou les astres. Cette interprétation rendrait compte à la fois de l’expérience de Fizeau et de l’aberration des étoiles fixes que l’on présente souvent comme inconciliables d’après les théories courantes. De plus, il est fort curieux de remarquer que la condensation de l’éther, qui résulte de la formule barométrique, permet de retrouver exactement la déviation des rayons lumineux au voisinage des grands corps célestes, que font prévoir les formules de la relativité généralisée. Tous ces problèmes apparaissent donc comme connexes.
- Quoi qu’il en soit, sans nous attarder à ces difficultés nouvelles, qu’il appartiendra à "l’avenir d’éclaircir, exposons comment le résultat de l’expérience de Miclielson, supposé purement négatif, a servi de base à la théorie de la relativité. ,
- Ce résultat négatif montre que, contrairement aux suppositions de la théorie ondulatoire, les phénomènes lumineux ne sont pas rigoureusement comparables aux phénomènes sonores. On peut déceler le mouvement d’une source sonore à travers l’air, on ne peut pas déceler le mouvement d’une source lumineuse à travers l’éther. L’air est une réalité, l’éther est une Action. A vrai dire, on s’en doutait. Yoici ce que disait, il y a quarante ans déjà, Marcellin Berthelot dans son ouvrage Les Origines sur l’alchimie : « Un seul être subsisterait comme support ultime des choses, le fluide éthéré. Le fluide éthéré joue le rôle du mercure des philosophes; mais il est difficile de s’apercevoir que son existence réelle n’est pas mieux établie. C’est un sym-
- p.330 - vue 329/979
-
-
-
- LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN 331
- bole, une fiction destinée à satisfaire l’imagination. Les fluides électrique, magnétique, calorifique, lumineux que l’on admettait comme suppor ts de l’électricité, du magnétisme, de la chaleur et de la lumière ont disparu en moins d’un siècle, et se sont réduits à un seul, l’éther, auquel on attribue des propriétés imaginaires et parfois contradictoires. Mais déjà l’éther des physiciens semble disparaître à' son tour par suite des conceptions nouvelles qui tentent de tout expliquer par les seuls phénomènes du mouvement. » Ces lignes prophétiques semblent annoncer Einstein.
- La même idée était exprimée plus tard par Gabriel Lippmann, il y a un quart de siècle, au moment de. la soutenance de. fa thèse de M. Grémieu qui avait cherché à répéter l’expérience de Rowland d'après laquelle une charge électrique en mouvement engendre dans l’espace un champ magnétique. On a parfois donné cette expérience comme démontrant la justesse du raisonnement suivant de Maxwell : deux plans parallèles indéfinis, chargés d’électricité de même signe exercent l’un sur l’autre une répulsion électrodynamique. Mettons-les en mouvement parallèle chacun selon sa propre surface : ils équivalent à des courants parallèles et s’attirent. Le calcul de Maxwell montre que l’attraction électrodynamique est égale en valeur absolue à la répulsion électrostatique, quand la vitesse commune des deux plans est celle de la lumière.
- Lippmann fit remarquer que s’il en était ainsi une mesure phy-* sique, celle de l’attraction des plans, suffirait à faire connaître le mouvement commun des deux plans à travers l’éther, c’est-à-dire le mouvement absolu. Il n’hésitait pas à déclarer que la chose était impossible et que les mesures physiques ne pouvaient déceler qu’un mouvement relatif. Henri Poincaré exprima plus tard des idées analogues. Lippmann lui-même revint sur cette question en 1911 lors d’une communication à la Société des électriciens, dans les termes suivants, « Rowland démontra qu’un disque électrisé produit en tournant un champ magnétique. Ce phénomène doit avoir son inverse qui est l’analogie de l’induction et de la self-induction~ comme j’en ai fait la remarque en 1879. L’analogie de la self dans le cas d’un point électrisé en mouvement c’est une inertie apparente d’origine électromagnétique. Quelques géomètres sont allés plus loin. Ils ont remarqué qu’il y a de bornes raisons pour attribuer aux molécules de tous les corps, même de ceux qu’on prend à l’état neutre, des charges statiques considérables, et ils se sont
- p.331 - vue 330/979
-
-
-
- 332 LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D'EINSTEIN
- demandé si on ne devait pas expliquer par la self dont j’ai parlé plus haut mêmé l’inertie du point matériel que l’on considère en mécanique Rationnelle. Mais dans l’expérience de Rowland le champ magnétique est dù à la vitesse relative des armatures de l’appareil. Quand cette vitesse varie, la réaction du champ électrique produit des forces appliquées à l’une et l’autre armature et qui tendent à maintenir constante non la vitesse de l’une d’entre elles, mais leur vitesse relative. »
- Le développement de cette idée conduit, ainsi que je l’ai remarqué dans mon mémoire de 1916 à la Société des électriciens, à rejeter comme contraires à la notion de relativité, un grand nombre de raisonnements courants de la théorie électromagnétique. Tels sont ceux qui considèrent une charge électrique isolée dans l’éther, un électron, se mettant en mouvement, s’entourant « d’une chevelure de lignes de force », et acquérant une inertie par suite du mouvement. Ces raisonnements sont inadmissibles. Une charge électrique positive a nécessairement comme contre-partie une charge négative égale, reliée à la précédente par une ligne de force. La réalité physique n’est pas l’électron, c’est le tube de Faraday. La masse supplémentaire due à la vitesse ne saurait être une grandeur caractéristique d’une particule électrisée isolée, d’un électron, mais bien une grandeur dépendant de la réaction de la charge de signe contraire sur cette particule.
- J’ai indiqué dans ce même mémoire que le phénomène de l’induction unipolaire qui a donné lieu à des discussions si prolongées en Allemagne de 189S à 1903 et en France vers 1900, conduit également à rejeter, comme fictive, la notion de mouvement d’un corps électrisé ou d’un aimant à travers l’éther. L’expérience a montré que la condition indispensable à la naissance d’une force électromotrice était la présence d'un contact glissant, c’est-à-dire le déplacement d’un corps matériel par rapport à un autre corps matériel. Si, comme l’ont cru à tort maints théoriciens, on pouvait se passer de contact glissant cela reviendrait en définitive à emprunter de l’énergie au mouvement de la terre à travers l’éther, c’est-à-dire à réaliser le mouvement absolu et le mouvement perpétuel. Ces deux impossibilités apparaissent ici comme liées l’une à l’autre.
- On notera que cette conception de la masse électrique d’après laquelle elle dépend des autres masses auxquelles elle est reliée par des lignes de force peut s’appliquer également à la masse
- p.332 - vue 331/979
-
-
-
- LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN 333
- ordinaire de la mécanique, qui est un coefficient d’attraction et suppose la liaison par des lignes de force, des masses attirantes et attirées et nous ramène ainsi, par un long détour, aux idées de Mach.
- Comparer la masse ou inertie mécanique à la masse ou inertie électromagnétique (self-induction), qui n’est, pas une propriété d’un point ou d’une particule isolée, mais dépend de la configuration du système, c’est ouvrir la voie à un démembrement de la notion classique de masse mécanique, tel que celui qu’a esquissé la théorie de la relativité en distinguant 'la masse au repos, la masse en mouvement, la masse longitudinale, la masse transversale, la masse maupertuisienne, la masse hamiltonienne, etc.
- Pour expliquer le résultat de Michelson, fallait-il renoncer à l’éther et revenir à la vieille théorie de l’émission? La chose pouvait paraître d’autant plus plausible qu’une expérience de Sagnac, complémentaire de celle de Michelson, a montré que le parallélisme est encore plus complet qu’on ne l’imaginait d’abord, au point de vue des effets du mouvement, entre les'phénomènes optiques et les phénomènes mécaniques. On ne peut pas déceler, sans avoir recours à des repères extérieurs, le mouvement de translation rectiligne et uniforme d’un système. Mais, par contre, les observations optiques, aussi bien que les observations mécaniques permettent de déceler un mouvement absolu de rotation.
- La théorie de la relativité restreinte est incapable d’expliquer ce résultat. Il n’a pu être retrouvé que dans la théorie de la relativité généralisée, qui admet que la lumière est pesante et subit l’effet du champ de gravitation.
- Mais les résultats auxquels elle arrive et que l’on a souvent jugés comme très paradoxaux parce qu’ils s’écartent des prévisions de la théorie ondulatoire, sont précisément ceux qu’indique d’une manière immédiate la doctrine de l’émission : pesanteur de l’énergie radiante, déviation du rayon lumineux au voisinage d’une masse attirante, recul de la source radiante en sens inverse de ladumière au moment de l’émission, pression exercée par la radiation sur les corps qu’elle rencontre ^simple ou double, suivant que la substance est absorbante ou réfléchissante) , diminution de poids du corps qui rayonne, etc. La plupart ont déjà été développés en ,un somptueux langage par le docteur Gustave Le Bon
- p.333 - vue 332/979
-
-
-
- 334 LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN
- dans ses ouvrages sur la vie et la mort de la matière et sa transmutation progressive en énergie.
- La théorie de l’émission fait prévoir tous ces résultats, ainsi que ceux des expériences de Michelson et de Sagnac. il n’est pas douteux qu’elle permettrait de calculer fidèlement tous les phénomènes d’interférence, à condition d’attribuer aux mouvements des projectiles lumineux un caractère périodique.
- L’expérience même qui a déterminé son abandon vers le milieu du xixe siè.cle paraît aujourd’hui moins décisive qu’à ce moment. On sait que' Newton expliquait la réfraction en admettant que les particules lumineuses sont attirées par les corps réfringents, de sorte que la composante de la vitesse de la lumière perpen-diculaire à la surface de séparation des deux milieux est augmentée par l’attraction, la composante parallèle à la surface restant constante. La lumière devrait donc, d’après la théorie de l’émission, se propager plus vite dans un corps tel que l’eau que dans le vide ou dans l’air. D’après la théorie ondulatoire, au contraire, la vitesse de ia lumière est moindre dans l’eau que dans le vide ou dans l’air. L’expérience directe faite par Foucault a montré que c’est la seconde alternative qui est la vraie, et ce résultat a entraîné l’abandon de la théorie de l’émission, mais le raisonnement cinématique de Newton sur la décomposition de la vitesse en deux composantes, l’une parallèle, l’autre perpendiculaire à la surface, rappelle singulièrement celui aujourd’hui condamné par tout le monde, par lequel il crut démontrer, dans le cas de la résistance de l’air, la fameuse loi* dite du sinus carré, qui* fît si longtemps juger le vol mécanique impossible à tant de théoriciens. Bien des personnes estiment que les phénomènes' mécaniques ne sont pas assez simples pour que des' raisonnements aussi élémentaires aient le caractère de rigueur démonstrative qu’on leur attribuait autrefois.
- M. Lecornu a fait à ce sujet une remarque suggestive (1). La vitesse de la lumière, d’après l’hypothèse des ondulations, varie proportionnellement au sinus de l’angle formé par le rayon lumineux avec la normale à la surface de séparation des deux milieux. Suivant l’hypothèse de l’émission, la variation s’effectue dans le rapport inverse, mais ce résultat contredit par , l’expérience suppose qu’on assimile le rayon lumineux à la trajectoire d’un point matériel soumis uniquement à une force
- (1) Lecornu. Sur le phénomène de la réfraction. Comptes rendus, 1.180, p. 1710 ; 1925.
- p.334 - vue 333/979
-
-
-
- LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES d’eINSTEIN
- 335
- normale à la surface. Rien n’autorise à dire qu’il en est ainsi et le fait qu’un projectile heurtant obliquement un obstacle est soumis en raison du frottement à une force tangentielle conduirait plutôt à supposer le contraire. Si l’on cherche à préciser la condition que doit remplir une force agissant sur un point matériel pour que la vitesse varie comme le prévoit l’hypothèse des ondulations, on trouve qu’à la force normale à la séparation des deux milieux doit s’adjoindre une autre force normale à la vitesse et proportionnelle à celle-ci. On retrouve ici encore ce -genre de forces, nées du déplacement, qui se rencontrent dans les mouvements relatifs (force centrifuge composée), les effets gyroscopiques et l’électromagnétisme.
- Sans même revenir à la forme primitive de la théorie de l’émission, on pêut en imaginer des variantes qui se concilient avec la théorie des ondulations : telles sont les théories de projection de Ritz et de Sggnae.
- On serait d’autant moins fondé à repousser des complications de ce genre, que pour expliquer le phénomène de la dispersion anomale d’après lequel dans certains corps réfringents, le sens de l’indice de réfraction est renversé, de sorte que la vitesse de la lumière paraît être plus grande dans le corps réfringent que dans le vide, les théoriciens ont été amenés à considérer à côté de la vitesse de propagation une nouvelle vitesse, la vitesse de phase.
- Il est fort possible que l’on soit amené dans l’avenir à revenir à une théorie plus compréhensive, conciliant les deux vieilles hypothèses antagonistes de l’émission et des ondulations.
- Mais pour se lancer dans cette voie, il ne faudrait pas reculer devant la tâche immense de retoucher toutes les formules établies par un siècle d’efforts. On conçoit que les plus hardis aient reculé devant unè telle perspective.
- C’est alors qu’intervint en sauveur, comme un deus eæ machina, le mathématicien hollandais Lorentz. Il remarqua d’abord, à peu près en même temps que le savant anglais Fitzgerald, que le résultat négatif de l’expérience de Michelson s’expliquerait si, dans chaque corps en mouvement dans l’éther, les dimensions parallèles au mouvement subissaient une contraction dans le rapport de 1 à y/l’— £2. Une tige de 1 m participant au mouvement de la terre se raccourcirait de 5 X 10~8 mm, une sphère se transformerait en ellipsoïde. Développant cette idée, il proposa une transformation de variables permettant de rendre compte du résultat négatif de
- p.335 - vue 334/979
-
-
-
- 336
- LA DOCTRINE DE LA RELATIVITE ET LES THÉORIES D EINSTEIN
- Michelson, tout en conservant l’éther et toutes les formules classiques, et consistant à modifier l’évaluation de la périodicité dans les systèmes en mouvement et à attribuer à chacun de ces systèmes un temps local. Les calculs donnés plus haut dans les exemples des aéroplanes et des ondes sonores indiquent deux valeurs
- l
- différentes pour la période de réception TR = j-—; et TR = 1 + e.
- Si on veut respecter le principe de relativité, il faut les remplacer par une expression unique. Lorentz montra que cette expression
- est la moyenne géométrique \J^ c •
- Yoici son raisonnement. Les calculs donnés dans le deuxième exemple (aéroplanes et ondes sonores) conduisent à des formules que l’expérience vérifie dans le cas des phénomènes sonores; par contre, elle les contredit dans le cas des phénomènes lumineux. La vitesse de la lumière joue donc un rôle différent de celui que joue la vitesse du son, rôle qui n’appartient à aucune autre vitesse dans la nature.- Or ces calculs supposent implicitement que la période d’émission des signaux est la même, que le système émetteur soit en repos ou en mouvement. Selon Lorentz, il faut abandonner cette hypothèse quand il s’agit de signaux lumineux. Supposons le premier système de l’exemple II étudié plus haut (cas des aéroplanes) au repos; il émet les signaux lumineux de seconde en seconde; la période d’émission est égale à 1. Nous devons admettre que dans le second système, lequel est en mouvement, la période d’émission est différente et égale à K. La période de réception par le premier système (exemple II, cas 2) sera donc non plus 1 + e mais bien K(1 + s). Quant aux signaux reçus par l’observateur du second système, puisque l’oscillation de son horloge s’est allongée dans le rapport de” K à 1, il jugera que la période de réception est exprimée
- 1 T l
- non par l’intervalle ^ mais par l’intervalle R —
- 1
- Les deux expressions K(1 '+ e) et
- E “ K(1 — e) doivent être égales
- K(1 - s)
- pour satisfaire au principe de relativité, ce qui entraîne \
- K = —- Ainsi la période de réception n’est ni 1 +'e, ni
- fi-
- l-
- mais
- is \J\
- 1 +
- 1 — e’ -------- V 1 — a
- Pour obtenir ce résultat, il suffit de multiplier ia valeur de
- p.336 - vue 335/979
-
-
-
- LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN 337
- Tr et de diviser la valeur de TB par le facteur \/l —-e2 que l’on désigne sous le nom de facteur de Lorentz.
- e y représente le rapport de la vitesse du système à la vitesse de la lumière. Cette dernière étant une constante absolue, on a l’habitude de la désigner par la lettre c.
- Dans tout système en déplacement, les mouvements internes paraissent ralentis proportionnellement au facteur de Lorentz. Dans le sens de l’entrainement, les horloges subissent un retard proportionnel à v/l — e2; au contraire, l’heure locale reste la même dans tout plan normal à l’entraînement.
- Ce nouveau mode d’évaluation du temps, -dans les systèmes en mouvement, fut d’abord proposé par Lorentz comme un artifice de calcul analogue à l’artifice connu des potentiels retardés et destiné à sauver non pas les phénomènes, suivant l’expression de Platon, mais plutôt à sauver les formules, classiques. Ls temps local permet en effet de remplacer dans les calculs la vitesse de la lumière dépendant de la direction qui figure dans les formules de Fresnel par une vitesse uniforme dans tous les sens.
- Einstein survint alors. Son premier mémoire est de 1905. Il est curieux de relire les publications de cette époque de Lorentz et d’Einstein : Einstein parle constamment de « la théorie de la relativité de Lorentz ». Et Lorentz lui rend la politesse : « La théorie de la relativité d’Einstein ».
- Lorentz répugnait à rompre avec le bon sens. Einstein fut plus hardi. Pour lui, le ralentissement des mouvements périodiques dans les systèmes en mouvement n’est pas une fiction mathématique, mais une réalité physique. Toutes les vibrations se ralentissent suivant un rythme déterminé par la vitesse de la lumière, aussi bien les oscillations d’un pendule que les mouvements de la respiration ou les battements du cœur.
- Il y a plus. On peut mesurer le temps au moyen de phénomènes non périodiques : écoulement de l’eau d’une clepsydre, écoulement du sable d’un sablier, durée de vie moyenne d’un corps radioactif, combustion d’un flambeau, etc. La théorie de la relativité exige que ces phénomènes se ralentissent tous dans un même rapport.
- Par quel mécanisme physique peut-on se représenter le retard suivant une loi uniforme de toutes ces « horloges » différentes? Il serait impossible de répondre à cette question.
- Aussi Einstein spécifie-t-il que le principe de relativité est
- p.337 - vue 336/979
-
-
-
- 338 LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN
- analogue aux principes de la thermodynamique, qui indiquent certaines relations auxquelles sont obligatoirement soumis les phénomènes naturels, mais sans rien préciser sur le mécanisme par lequel elles se réalisent.
- Tel est le trait le plus saillant de la doctrine de la relativité. C’est la négation de l’idée courante du temps, telle qu’on l’a conçue jusqu’ici.
- Pierre et Paul sont dans une chambre. Paul va se promener. Quand il revient, Pierre lui dit : « Vous êtes resté absent une heure. — Qu’en savez-vous? » lui répond Paul. « Tout ce que vous pouvez dire c’est que vous êtes resté une heure dans cette chambre, parce que vous n’avez pas bougé. Mais le temps se ralentit pour un être en mouvement. Mon absence a duré moins d’une heure si j’ai marché à pied: elle a été plus courte si j’ai été en voiture; plus courte encore si j’ai pris un aéroplane. Si je m’étais déplacé avec la vitesse de la lumière, je reviendrais au moment même où je pars; si je pouvais me déplacer plus vite que la lumière, je serais revenu avant d’être parti. »
- Voici comment Einstein exposait cette conception dans un article paru en janvier 1910 aux Archives des Sciences physiques et naturelles de Genève :
- « S’il se trouve en A deux montres marchant synchroniquement et si on fait mouvoir l’une sur une courbe fermée avec une vitesse constante jusqu’à ce qu’elle revienne en A, la seconde montre à son retour en A retardera sur celle qui sera restée immobile. »
- Et l’année suivante ( Vierteljahreschrift, Zurich, 1911), il ajoutait : « Si on introduit un organisme vivant dans une boîte et qu’on lui fait faire le même mouvement d’aller et retour que précédemment à la montre, on pourra arriver à ce que, après un voyage de la longueur qu’on voudra, cet être revienne aussi peu changé qu’on voudra à son point de départ alors que des êtres pareils restés immobiles auront fait place depuis longtemps à de nouvelles générations. C’est là une conséquence incontestable des principes que nous avons pris pour base et que l’expérience nous impose. » _
- Yn des disciples les plus convaincus d’Einstein, M. Langevin, a repris cette idée sous la forme suivante :
- « Cette remarque fournit à celui d’entre nous qui voudrait y consacrer deux années de sa vie le moyen de savoir ce que sera
- p.338 - vue 337/979
-
-
-
- LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES d’eINSTEIN 339
- la terre dans deux cents ans, d’explorer l’avenir de la terre en faisant dans,la vie de celle-ci un saut en avant qui pour elle durera deux siècles et pour lui durera deux ans. 11 suffirait pour cela que notre voyageur consentit à s’enfermer dans un projectile que la terre lancerait avec une vitesse suffisamment voisine de celle de la lumière, quoique inférieure, ce qui est physiquement possible, en.s’arrangeant pour qu’une rencontre avec une étoile se produisit au bout d’une année de la vie du voyageur, et le renvoyât vers la terre avec la même vitesse. Revenu à la terre, ayant vieilli de deux ans, il sortira de son arche et trouvera notre globe vieilli de deux cents ans, si sa vitesse est restée dans l’intervalle inférieure d’un vingt millième seulement à la vitesse de la lumière » ; et l’auteur conclut avec assurance à peu près dans les mêmes termes qu’Einstein : « Les faits expérimentaux les plus"sûrement établis de la physique nous permettent d’affirmer qu’il en serait bien ainsi. »
- Les faits expérimentaux, dont parlent Einstein et Langevin, qui, d’après eux, imposeraient inéluctablement ces conséquences, ce sont avant tout les mesures de Michelspn. Observateur admirable, égal des. plus grands, émule de nos Fizeau et de nos Foucault, Albert Michelson passa à Paris plusieurs mois en 19214 J’eus la surprise de le retrouver tel que je l’avais vu ici il y a vingt-huit ans, tel que je l’aperçus à Chicago il y a dix-huit ans, prodigieusement vif et alerte, mince et droit comme un 1, avec son regard perçant et son visage rayonnant d’intelligence. Il me donna le secret de sa jeunesse persistante : « Tous les jours je joue deux heures au tennis. » C’est moins scientifique, mais plus sûr que le boulet de Jules Verne.
- Comme lui-même n’a jamais rien écrit sur les théories prodigieusement abstraites qu’on a bâties sur sa fameuse expérience, je lui demandai ce qu’il en pensait. Il sourit : « Je ne puis vous faire qu’une réponse, celle du kaiser quand il vit les horreurs de la guerre déchaînée par son initiative : je n’ai pas voulu cela »..
- Oh a d’ailleurs vu plus haut que les expériences réalisées à ce jour sont loin d’avoir la netteté qu’on leur attribue souvent.
- Ces étranges conséquences de formules mathématiques semblent un défi au sens commun : n’est-il pas possible cependant d’apercevoir la réalité à laquelle elles correspondent? Un trait frappe dans les théories relativistes. Elles font perpétuellement appel à fa vitesse de la lumière. '
- p.339 - vue 338/979
-
-
-
- 340 LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN
- Pour le céleste voyageur, qui-se meut à 300000 km par seconde, le vœu de Lamartine est exaucé :
- O temps, suspends ton vol !
- Mais cela, nous le savions depuis longtemps. Si on se borne à un univers purement visuel, la chose est presque intuitive. Un observateur s’éloigne de la terre avec la vitesse de la lumière, au moment d’un grand événement, de la bataille de Fleurus, par exemple. Pour lui, le temps n’avance plus; l’histoire s’arrête à Fleurus. S’il se meut un peu moins vite, le cours du temps, au lieu d’être arrêté, sera simplement ralenti. Cent ans après Fleurus, il pourra se croire sous le règne de Charles X ou sous celui de Napoléon III.
- Inversement, supposons qu’il aille plus vite que la lumière; il remontera le temps. Après Fleurus, il verra Bouvines. Il rejoindra dans l’espace les images et les visions émanées du sol natal à l’époque des druides ou de Vercingétorix; il deviendra contemporain du mégathérium ou du plésiosaure.
- Sur ce point, la métaphysique dépasse même la physique d’Einstein qui accepte que l’on puisse ralentir ou même arrêter le cours du temps, mais non le remonter, — et cela, parce que la théorie nous met en présence d’une racine carrée qui deviendrait imaginaire.
- Il importe de remarquer que le changement ici indiqué dans l’évaluation optique du temps n’est pas le même que celui proposé par la théorie de la relativité. Le changement précédent est proportionnel à la vitesse de déplacement de l’observateur. Par conséquent, le retard à l’aller serait compensé par une avance au retour, et finalement les observateurs, Pierre et Paul, se retrouveraient aussi vieux l’un que l’autre.
- Au contraire, dans le facteur de Lorentz, la vitesse de la lumière figure seulement par son cârré. Par conséquent, l’effet de l’aller n’est pas détruit par celui du retour, et le voyageur qui a subi ces accélérations contraires se trouve plus jeune que celui |qui est resté immobile.
- La transformation de Lorentz n’entraîne pas seulement la réforme de l’idée de temps, mais aussi celle de l’idéè de longueur.
- La notion primordiale n’est plus celle de temps ou d’espace, mais celle de vitesse. Ce point de vue se rapproche de celui de Newton qui jugeait que nous avons une notion intuitive de la vitesse, sur laquelle il fondait son calcul des fluxions. Cette grandeur ne figure pas au départ, disparaît à l’arrivée; mais New"-
- p.340 - vue 339/979
-
-
-
- LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN 341
- ton la croyait indispensable pour se représenter le mécanisme des opérations. A la suite de Leibniz les mathématiciens modernes ont rejeté cette conception comme inutilement compliquée.
- Les relativistes reviennent à cette manière de voir. Pour eux, il n’y a qu’un absolu qui est la vitesse de la lumière. Or, aux observateurs, une vitesse apparaît comme le rapport d’un espace à un temps. On est amené dès lors à admettre que si le temps’ se raccourcit dans un système en mouvement, la longueur se raccourcit aussi et s’annule dans les mêmes conditions. Quand la vitesse d’un corps atteint celle de la lumière, il perd sa troisième dimension et devient plat comme une feuille de papier. On ajoute, il est vrai, que l’observateur s’aplatit en même temps, et comme l’homme se prend pour la mesure des choses, selon l’antique axiome de Protagoras, il ne saurait s’apercevoir de cette étrange métamorphose.
- Voici, pour préciser, quelle est la variation de la longueur par suite du mouvement qui résulte des formules de Lorentz : Dans tout système en mouvement rectiligne et uniforme, les longueurs parallèles à l’entraînement sont contractées dans le rapport de \/i — e2 à 1. Au contraire, les longueurs perpendiculaires à l’entrainement conservent la même valeur qu’à l’état de repos. On reconnaît là deux propositions analogues à celles rencontrées plus haut pour la mesure du temps par les horloges; ce parallélisme fait ressortir la manière symétrique dont les longueurs et les temps entrent dans les équations de la relativité.
- Examinons maintenant le problème traité dans la première partie de cette étude, et écrivons comment varient les coordonnées x, y, z, t suivant qu’elles sont rapportées à des axes en repos ou en mouvement.
- Si on considère deux systèmes d’axes cartésiens parallèles, l’un fixe Ox, O y, Oz, l’autre mobile O'x, O 'y, O V dans les conditions indiquées plus haut (origines O et O' coïncidant au temps zéro; déplacement de vitesse uniforme v dans la direction commune des (Le), entre les coordonnées existent les relations :
- x
- x -f vt'
- V71 —./
- y = y,
- t z=z
- vT^l5’
- X — vt'
- v/i — /
- y =
- t' =
- vx
- ~
- \i\ — £2
- X
- p.341 - vue 340/979
-
-
-
- 342 LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’ElNSTEIN
- Ces équations constituent le groupe de Lorentz.
- Deux transformations successives de vitesses vl et v2 peuvent être remplacées par une transformation unique :
- Y _ vi + ^2 .
- Telle est la nouvelle règle de composition des vitesses applicable à tous les mouvements mécaniques ou électromagnétiques. Elle est bien d’accord avec une expérience de Fizeau sur l’entraînement des ondes lumineuses par un courant d’eau en mouvement,.
- Il résulte de cette formule qu’aucune vitesse ne peut s’ajouter ni se retrancher à la vitesse de la lumière. Il suffit en effet que l’une des vitesses ou v2 soit égale à c, pour que la vitesse résultante Y soit nécessairement égale à c.
- Supposons un observateur placé dans un train qui se déplace vers la droite avec une vitesse de 200 00G km/sec par rapport à un observateur extérieur et qui croise un train marchant vers la gauche pour ce dernier observateur avec une vitesse de 300 000 km/sec. D’après l’ancienne mécanique, la vitesse du second train rapportée à l’observateur du premier train, serait 500000 km/sec; d’après la nouvelle formule elle est, égale à 300000 km/sec.
- La vitesse de la lumière apparaît donc comme une vitesse infranchissable, aussi bien pour les mouvements des corps matériels que pour les vitesses de propagation de phénomènes vibratoires. Elle se présente comme une unité naturelle en fonction de laquelle il convient d’évaluer toutes les vitesses.
- C’est donc non pas une constante de la nature, mais la constante fondamentale de l’univers. Elle y joue un rôle unique puisqu’elle règle aussi bien l’évaluation des longueurs que le cours du temps. 'Cependant on verra plus loin que la théorie de la relativité généralisée dépouille cette constante de son caractère absolu qui n’existerait que dans le vide et à grande distance de toute matière. C’est d’ailleurs un caractère de la théorie de la relativité que tout s’y passe dans le vide. L’hypothèse de l’isotropie et de l’égalité de la vitesse de la lumière dans tous les sens n’est plus vraie dès que celle-ci se propage dans les milieux transparents, la vitesse variant alors avec la
- p.342 - vue 341/979
-
-
-
- LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES I)'EINSTEIN 313
- couleur et les ondes subissant un entrainement apparent si la matière est en mouvement.
- La théorie de la relativité entraine la conséquence suivante : Le facteur de Lorentz \/l — s2 devant être positif, aucun système ne peut atteindre'une vitesse supérieure à celle de la lumière. Le cours du temps peut être ralenti mais non renversé.
- D’autre part, la théorie donne une réponse curieuse à la question souvent posée : les actions à distance se transmettent-elles instantanément comme le supposaient parfois les partisans de la mécanique classique? Se transmettent-elles avec une vitesse finie, de proche en proche, comme le supposaient les partisans de l’éther? Toutes les actions sont de nature électromagnétique. Dès lors, pour un observateur lié aux corps, elles se transmettent avec la viîèsse de la lumière; pour un observateur lié à. l'énergie lumineuse et se mouvant avec elle, la propagation est instantanée.
- Au point de vue historique, il est juste de rappeler que des formules analogues à Celles dites de Lorentz ont été découvertes en 1886 par Yoigt, à propos du problème des cordes vibrantes où intervient l’équation du mouvement de propagation par ondes planes dans un milieu isotrope. Mais Lorentz montra le premier dans un mémoire publié en 1903 et 1904 dans les Comptes rendus de l’Académie des Sciences d’Amsterdam, que les équations de l’électro-magnétisme qui, rapportées à un système d’axes en mouvement, ne conservent pas leur forme quand on leur applique la transformation de Galilée, restent au contraire invariantes quand on leur applique la transformation précédente.
- Par contre, les formules newtoniennes qui relient les forces aux accélérations ne demeurent pas invariantes avec la transformation de Lorentz.
- Pour rétablir l’accord entre la mécanique ordinaire et la mécanique électromagnétique, les relativistes proposent de modifier les formules de la première en y introduisant les nouvelles expressions des longueurs et des temps dans les systèmes en mouvement.
- La transformation de Lorentz amène à corriger presque toutes les formules de la mécanique classique, à modifier les expressions des accélérations et des forces, à prévoir un changement de la masse avec la vitesse, à distinguer la masse longitudinale de la masse transversale et à prendre comme mesure de la quantité"de matière non plus la masse mais l’énergie. Les modi-
- p.343 - vue 342/979
-
-
-
- 344 LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN
- fications aux formules classiques ne se font sentir que pour des vitesses comparables à celles de la lumière : elles sont entièrement négligeables pour toutes les applications pratiques de l’art de l’ingénieur, mais ont pu être appliquées avec succès à calculer les orbites des électrons de l’atome d’hydrogène et à rendre compte de la structure fine dés raies de l’hydrogène et des autres corps simples.
- On remarquera qu’on retombe sur les formules de Galilée, en supposant dans les équations de Lorentz que c est infini. En fait, la vitesse de la lumière est tellement grande par rapport aux vitesses des mobiles terrestres que cette supposition peut être faite dans la pratique sans erreur appréciable.
- Les équations de Lorentz établissent entre l’espace et le temps une liaison telle que la vitesse de la lumière, qu’elle soit mesurée par un observateur en repos ou par un observateur en mouvement, apparaît comme constante.
- La mécanique classique regardait comme invariante la fonction ds exprimant la distance de deux points infiniment voisins dans l’espace :
- c/s2 = dx2 -f- dy2 -i- dz2.
- La mécanique nouvelle attribue le rôle d’invariant fondamental ds à la fonction qui représente la surface sphérique occupée par l’onde lumineuse au. temps dt :
- ds1 ^ dx2 -f dy2 + dz2 — âdl2.
- Si on pose : — c2dl2 = c/62,
- c’est-à-dire c v7— 1 dt = c/6, '
- on peut écrire : c/s2 = dx2 -f- dy2 -f dz2 + c/62.
- Or remarquons que la distance ds de deux points dans un plan (espace à deux dimensions) est donnée par l’expression :
- ds2 = dx2 -f- dy2.
- Dans l’espace à trois dimensions :
- c/s2 = dx2 + dy2 + dz2.
- Par suite on peut dire avec de mathématicien Minkowski que l’expression :
- ds2 = dx2 + dy2 4- dz2 -f c/62.
- p.344 - vue 343/979
-
-
-
- LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN 345
- représente la distance invariante ou intervalle de deux points-événements dans un continu ou univers à quatre dimensions, où le temps (ou plus exactement le produit du temps par la vitesse unité, c’est-à-dire la vitesse de lumière) joue le rôle d’une quatrième dimension imaginaire de l’univers.
- C’est dans ce sens que Minkowski a pu dire dans une conférence qu’il lit en 1908, trois ans après la publication du mémoire d’Einstein : « Désormais les notions d’espace en soi et de temps en soi doivent s’effacer dans l’ombre. Seule subsiste l’union de l’un avec l’autre. »
- Cette nouvelle conception du temps qui lui enlève son caractère absolu en le reliant à l’espace conduit'à des conséquences qui heurtent nos habitudes d’esprit.
- Nous sommes accoutumés à regarder le temps comme une variable à une dimension où les événements se succèdent dans un oftlre unique, comme des points sur une droite.
- Du moment où le temps est lié à l’espace, la notion de perspective s’y applique. Pour aller de la terre au soleil, la lumière met huit minutes. Pendant ces huit minutes, vous ne pouvez déterminer l’ordre dans lequel se succèdent un événement terrestre et un (événement solaire. Suivant leur position dans l’espace, trois observateurs différents pourront juger que les deux événements sont simultanés, ou que le premier est antérieur au second, ou que le second est antérieur au premier, et cela avec une égale légimité. Les définitions de Leibniz : « Le temps est un ordre de succession. L’espace est un ordre de coexistence » sont périmées. Le cours du temps n*est plus le fil symbolique échappé au fuseau des Parques : c’est une trame compliquée où s’enchevêtre l’espace.
- Seule la coïncidence de deux événements qui se passent en même temps et au même lieu est bien définie. Un fils ne peut pas naître avant sa mère. La relativité l’accorde au bon sens. Mais dès que celui-là a rompu son cordon ombilical, il récupère son indépendance dans le temps et dans l’espace. Si le fils est paresseux et sédentaire, si la mère est agile et voyage avec une vitesse voisine de la- lumière, la mère pourra n’avoir que trente ans quand son fils en aura cinquante.
- Quelques sceptiques seront tentés de dire qu’il n’a pas été besoin d’attendre la théorie de la relativité pour assister à des spectacles de ce genre.
- Il faut avouer que les relativistes leur ont donné beau jeu, en
- p.345 - vue 344/979
-
-
-
- 346 LA DOCTRLNE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTELX
- affirmant comme l’a fait Einstein lui-même et comme ses disciples l’ont répété à l’envi que ces interversions des générations sont « la conséquence incontestable des principes que l’expérience nous impose ». Ce sont eux qui ont insisté le plus complaisamment sur ces paradoxes — seul côté à vrai dire qui ait séduit le grand public dans la théorie de la relativité et lui ait donné une popularité de douteux aloi. — Ce sont eux qui ont multiplié les prétendues « expériences » et approuvé les films cinématographiques où l’on représente des trains fantômes circulant avec de chimériques vitesses voisines de celle de la lumière, qui ont encouragé cette littérature spéciale où l’on voit des femmes de chefs de gare accoucher de jumeaux dont l’un reste chez- ses parents et dont l’autre est confié au train qui passe au même moment à toute vitesse et qui par la vertu du mouvement conférera à l’heureux enfant la jeunesse éternelle. C’est à eux qu’il était réservé d’énoncer des théorèmes de ^philosophie naturelle inconnus à Newton tels que le « théorème des deux jumeaux ».
- QUATRIÈME PARTIE La théorie de la relativité généralisée
- ET LE MONDE A QUATRE DIMENSIONS NON EUCLIDIEN D’ElNSTEIN.
- Les formules de la relativité restreinte se bornent au cas du mouvement rectiligne uniforme ; elles aboutissent à l’invariance de deux points-événements dans l’univers euclidien de Minkowski. Einstein s’est proposé de conserver l’invariance même dans le cas de mouvements accélérés. Il y est arrivé en utilisant le parallélisme mathématique qui existe entre la notion mécanique d’accélération qui exprime la déviation par rapport à l’uniformité du mouvement et la notion géométrique de courbure qui exprime la déviation par rapport à la forme rectiligne : accélération et courbure s’expriment par des dérivées secondes.
- Ce fut en 1941 qu’Einstein indiqua que, - non seulement les phénomènes mécaniques, mais'encore les phénomènes électriques ou optiques doivent paraître dans un champ de gravitation modifiés exactement comme ils le seraient par l’accélération de l’observateur : c’est ce qu’il appela le principe d’équivalence. Il en déduisit que les raies du spectre solaire doivent être légè-
- p.346 - vue 345/979
-
-
-
- 347
- LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN
- rement déplacées par rapport à celles des sources terrestres, et qu’un rayon lumineux doit être dévié en passant près du soleil; mais appliquant dans ce cas la loi d’attraction de Newton, il calcula une déviation moitié de celle qu’il trouva ensuite.
- Un peu plus tard, en 1915, Einstein publia sa théorie complète de la relativité généralisée.
- Le raisonnement comporte trois étapes. *
- Dans la première étape,, on se limite à l’espace ordinaire à trois dimensions. La quantité invariante est la distance ds entre deux points infiniment voisins de l’ancienne géométrie :
- ds2 =-dx2 -f dy2 + dz\
- Entre deux points quelconques À et B de-l’espace on peut faire
- fB
- passer une infinité de lignes J ds ; mais il y en a une qui est
- plus courte que toutes les autres : c’est la ligne droite.
- Dans la seconde étape, on passe au continu espace-temps, ou univers à quatre dimensions de Minkowski; la grandeur invariante ds entre deux points-événements infiniment voisins de cet univers est :.
- ds2 = dx2 + dy2 ,+ dz2 -f- dy2.
- Entre deux points-événements quelconques M et N, on peut faire passer une infinité de lignes d’univers; la grandeur qui joue le rôle de longueur est
- \
- Parmi *ces valeurs, il y en a une pour laquelle l’intégrale I est stationnaire, et passe par un minimum, conformément à la formule : ' . * '
- N -
- ds'— 0.
- On reconnaît la formule d’action stationnaire par laquelle Hamiltôn exprimait le principe de moindre action.
- Cette valeur correspond au mouvement rectiligne et uniforme, c’est-à-dire à la loi de l’iner-tie. Cette ligne d’univers
- p.347 - vue 346/979
-
-
-
- 358
- LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D'EINSTEIN
- représente dans l’univers à quatre dimensions une ligne de plus courte distance ou géodésique. Son rôle est analogue à celui de la droite dans la géométrie euclidienne. Dans cet univers, un mobile abandonné à lui-même se meut d’un mouvement rectiligne et uniforme, et le rayon lumineux suit une ligne droite : on peut dire que cet univers est euclidien.
- Dans une troisième étape, pour trouver l’expression des mouvements accélérés, on remplace les droites de l’univers euclidien par des courbes, ce qui revient à admettre que l’univers cesse d’être euclidien.
- Au point de vue mécanique, c’est exprimer le même fait en deux langages différents, que dire : « un corps est en mouvement accéléré «, ou bien « un corps est placé dans un champ de gravitation' ». Au point de vue mathématique, le parallélisme indiqué plus haut entre l’accélération et la courbure permet de faire un pas de plus. Il revient au même de dire : « il existe en une région de l’espace un champ de gravitation », ou bien « en cette région l’espace possède une courbure ».
- Pour introduire la notion de courbure dans l’univers de Min-kôwski, il suffit de supposer qu’il cesse d’être euclidien.
- La théorie de la relativité généralisée admet donc qu’au voisinage des masses matérielles, l’univers prend'une courbure et qu’un point en mouvement libre se déplace suivant une géodésique ou ligne de plus courte distance de cet espace courbe. La lumière cesse de se propager en ligne droite et sa vitesse même cesse d’ètre constante au voisinage des masses pesantes.
- L’attraction universelle n’est plus regardée comme une force, mais comme une propriété de l’espace. C’est pourquoi on a pu dire que, dans cette théorie, la physique se trouve ramenée à la géométrie.
- Reste à formuler l’invariance du ds2 dans cet univers non euclidien à quatre dimensions. Einstein y est arrivé par l’emploi de la méthode inventée par Gauss pour traduire les propriétés d’une surface au moyen d’éléments intrinsèques empruntés à cette surface et indépendamment de toute référence à des coordonnées extérieures, telles que les coordonnées cartésiennes. Les habitants de la terre ne rapportent 'pas la position des divers points de la surface à trois plans rectangulaires arbitrairement choisis. Ils ont tracé à la surface du globe deux familles de courbes, qui se coupent en formant un quadrillage, les parallèles et les méridiens, et définissent la position d’un lieu
- p.348 - vue 347/979
-
-
-
- LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN 349
- par deux coordonnées, la longitude et la latitude. Gauss a montré qu’on peut, d’une manière générale, définir tout point d’une surface par deux coordonnées xA et x2 obtenues en traçant sur la surface deux familles de courbes :
- Æj = 1, xi = 2, xx = 3, ... et x2 = 1, x2 — 2, x2 = 3, ...
- qui se coupent en formant un quadrillage. Au voisinage d’un point, la surface se confond avec le plan tangent, et la distance de deux points infiniment voisins de coordonnées :
- xK et x2 d’une part, xL + dxl et x2 + dx2 d’autre part, s’obtient par l’expression :
- © cfe2 = 9udx ? + 2 g^dx^dx, + g22dx\,
- gn, 9\i-> 922 étant des constantes ou des fonctions de position, c’est-à-dire des fonctions de x{ et x2, qu’on peut déterminer par des mesures physiques et qu’on nomme des potentiels. Si la surface est plane :
- 912 = 0 9u = 922 — 1 et l’expression se réduit à :
- ds2 = dx\ dx\.
- La représentation de Gauss a été étendue par Riemann à l’espace à trois dimensions et généralisée par Christoffel et Levi Civita, sous le nom de calcul différentiel absolu.
- Le ds2 de l’univers euclidien à quatre dimensions, de Minkow-ski, devient dans l’univers courbe à quatre dimensions, d’Eins-^ tein :
- ds2 = gHdx2 + 922dlf + 9^ + 9ud&
- + 2 gl2dxdy + 2 gi3dxdz -f- 2 gudxdü + 2p23dydz + 2gndyd0 + 2g34dsd9.
- Il y a, par suite, dix potentiels ou fonctions g de la géodésique d’univers.
- Dans un autre système de coordonnées, on trouverait l’expression analogue :
- ds2 = g'ndx'2 + gndy'2 + ...
- p.349 - vue 348/979
-
-
-
- 350 LA DOCTRINE DE LA REL\TIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN
- La loi de relativité généralisée formulée par Einstein s’énonce : « La valeur de ch2 est la même quel que soit le système des coordonnées. »
- Il a appliqué cette proposition à calculer le mouvement d’un point dans un champ de gravitation; c’est-à-dire la loi de gravitation universelle. Moyennant certaines hypothèses, en continuant notamment à admettre les lois générales de la conservation de l’énergie et de l’impulsion, et à regarder la loi de Newton comme une première approximation, il a pu calculer les g et donner une formule du ds2.
- Ce calcul s’appuie sur une généralisation de l’équation classique donnée par Poisson dans la théorie du potentiel newtonien pour traduire la loi de l’inverse du carré des distances et obtenir le champ de gravitation en un point d’après la disposition des masses d’attraction :
- A$ ~ 4-cGp,
- <p désignant le potentiel de gravitation, G la constante de gravitation, p la densité de volume des masses attirantes.
- Dans le cas le plus simple, celui du champ produit une masse attirante unique, telle que celle du soleil, le mouvement d’un point matériel ou le trajet d’un rayon lumineux s’obtient par un ensemble d’équations qu’Einstein a intégrées par approximations successives et dont Schwarzschild a donné le ds2 exact. Soient r, 6, d, les coordonnées polaires rapportées au centre du
- soleil, /le temps, m la masse du soleil, posant de plus y ±= 1 — ~~ > on a en changeant pour la commodité le signe du ds2 :
- ds2 = — ~ — t2c/02 — r2 sin2 Oc/d,2 + yc2dt2.
- Cette formule ne diffère de celle à laquelle conduit l’applica-
- 1
- tion de la loi de Newton que par le facteur - au lieu du fac-
- 1
- teur i dans le premier terme. Ce facteur - est d’ailleurs très
- T '
- voisin de 1.
- Cette légère différence suffit pour faire prévoir trois phénomènes, se passant tous trois au voisinage de la masse attirante du soleil, qui est seule assez considérable pour mettre ces faibles
- p.350 - vue 349/979
-
-
-
- IA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES d’eINSTEIN 351
- écarts en évidence : ce sont le déplacement du périhélie de la planète Mercure; une déviation des rayons lumineux qui rasent le bord du soleil; un déplacement des longueurs d’onde d’un même corps observé sur la terre ou sur le soleil. Dans leur ensemble, les vérifications expérimentales de ces trois' propositions ont été satisfaisantes.
- Mais il esta noter ^[ue l’on arriverait à des résultats analogues, sans changer des notions de la mécanique classique, en admettant qu’à la force d’attraction à distance de Newton s’adjoignent des forces nées du mouvement, du type des forces de Laplace et de Coriolis, c’est-à-dire perpendiculaires à la vitesse et proportionnelles à celle-ci, comme on sait que c’est le cas dans l’électromagnétisme.
- Il paraît douteux que les formules de la relativité soient appelées à prendre plus d’importance pratique dans la mécanique céleste que dans la mécanique terrestre.
- Il est bien connu que si la loi classique de l’attraction universelle permet, en théorie, de calculer les mouvements d’un nombre quelconque de corps, en pratique, dè§ que trois-corps sont en présence, le calcul devient si compliqué qu’on se contente de laborieuses approximations successives.
- Avec là loi nouvelle qu’il faudrait substituer à celle de Newton, les difficultés sont telles, quand on ne se borne pas au cas d’un point unique en mouvement libre, qu’on ne voit même pas toujours la voie à suivre pour mettre le problème en équation.
- Einstein lui-même pour venir à bout des difficultés de calcul qui se présentaient à lui dans le développement de la théorie, a dû se faire assister d’un spécialiste qui jouait vis-à-vis de lui le rôle d’assistant en mathématiques. Ce petit fait est l’indice d’une évolution curieuse de la science dans le sens d’une spécialisation croissante.. Jusqu’à présent, les chimistes, les physiciens, au cours de leurs recherches, construisaient de leurs propres mains une grande partie de leurs appareils ; c’est seulement quand ils. avaient besoin d’instruments particuliérement délicats, qu’ils étaient obligés de recourir à des spécialistes : mécaniciens, opticiens, souffleurs de verre. Mais c’est la première fois, je crois, que l’on ait vu un chercheur se faire assister régulièrement d’un spécialiste en mathématiques pour construire ses formules.
- p.351 - vue 350/979
-
-
-
- 352
- LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN
- Conclusion.
- Que faut-il penser de la moderne doctrine de la relativité? Dans la note que je présentais à la Société il y a neuf ans, je remarquais que cette théorie a été développée avec une extrême ingéniosité et une rigueur mathématique impressionnante, mais qu’elle conduit à des conclusions paradoxales.
- Si on admet qu’on ne retrouve à la fin d’un calcul que ce qu’on y a mis au commencement, on sera porté à scruter de plus près la valeur des hypothèses initiales.
- Or ces hypothèses sont au nombre de deux. La première seule mérite le nom d'hypothèse de la relativité. Elle consiste à admettre que l’expérience ne permet jamais de mesurer de-mouvement que par rapport à un point de repère matériel, mais ne permet pas de mesurer de déplacement par rapport au vide qui, par définition, ne renferme pas de point de repère.
- À elle seule, cette hypothèse ne suffit pas pour édifier la doctrine de la relativité de Lorentz et d’Einstein, il faut y joindre l’hypothèfee complémentaire de la constance de la vitesse de la lumière, dont il n’existe pas dé preuves directes.
- Les observations faites dans le domaine lumineux et électromagnétique étaient-elles de nature à entraîner le rejet de la mécanique classique et la refonte des idées primordiales d’espace et de temps?
- Un point donne à réfléchir. D’après la mécanique newtonienne, des expériences faites à l’intérieur d’un système ne permettent pas de déceler un mouvement de translation uniforme, mais permettent de déceler un mouvement de rotation uniforme. Que donnent les expériences électromagnétiques sur ces deux points? Exactement le même résultat que les expériences mécaniques.
- Cette double constatation montre que tous les phénomènes naturels — qu’ils soient mécaniques ou électromagnétiques — obéissent aux mêmes lois générales. Comme la mécanique classique a permis d’en rendre compte dans le domaine matériel, il semblerait naturel de conclure de là à son maintien plutôt qu’à son rejet. De fait, la théorie de l’émission permettrait de prévoir d’avance les deux résultats opposés que l’observation a vérifiés pour l’expérience de Michelson et l’expérience de Sagnac. Il n’est pas douteux qu’en introduisant dans le mécanisme de
- p.352 - vue 351/979
-
-
-
- LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN 353
- l’émission, un élément de périodicité comme' le faisaient Newton, Boscovitch, Biot, etc., elle soit en mesure d’expliquer en détail tous les phénomènes des interférences, tout en rendant compte plus simplement que celle des ondulations des effets énergétiques de la lumière (pression de radiation, recul de la source lumineuse, pesanteur de la lumière, perte de poids du corps rayonnant, etc.). Déjà il a fallu revenir à la théorie de l’émission qu’on croyait si démodée pour expliquer les rayons a et fi des corps électrisés ou radioactifs. Mais tandis qu’on n’attachait d’abord à ces rayonnements corpusculaires aucune idée de périodicité, la théorie des quanta est venue récemment associer à chaque nombre exprimant une vitesse linéaire un nombre exprimant une période définie. La distinction entre l’hypothèse de l’émission et l’hypothèse des ondulations parait ainsi s’effacer peu à peu, et préparer la place à une synthèse plus vaste qui réunira ces deux théories.
- Le développement de la physique au cours du xix° siècle a conduit à l’idée qu’il faut renoncer à la notion de forces à distance, et que toutes les actions naturelles se propagent de proche en proche avec une vitesse finie. Cette propagation semble se faire par un mécanisme uniforme qui associe l’idée képlérienne du mouvement naturel de translation avec l’idée aristotélicienne du mouvement naturel de rotation. Dans toutes les théories de propagation des ondes, on retrouve deux vecteurs situés dans le plan de l’onde et perpendiculaires entre eux ; ils varient périodiquement, l’un étant maximum, quand l’autre est nul, suivant une relation qu’on rencontre entre l’énergie cinétique et l’énergie potentielle dans la théorie du pendule, dans celle des tuyaux sonores, etc. Selon la conception élastique de l’étlier de Fresnel, le premier de ces vecteurs est le déplacement rectiligne d’un point du milieu ; le second représente en grandeur et en direction Yaxe de rotation d’un élément de volume pendant le-déplacement. C’est de l’association de ces deux vecteurs que naît la notion d’une vitesse de propagation, celle de la lumière. La théorie électromagnétique de Maxwell ne diffère que par la forme du langage de celle de Fresnel : le premier vecteur s’appelle le vecteur électrique ; le second, le vecteur magnétique, et l’on sait d’ailleurs que le magnétisme n’est que de l’électricité en mouvement rotatoire.
- Or, c’est de la combinaisjon des mouvements de translation et de rotation que résulte la force centrif uge composée de Coriolis, dont
- p.353 - vue 352/979
-
-
-
- 354
- LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN
- l’expression mathématique est la même que celle de la force électromagnétique de Laplace.
- Il est fort remarquable que les résultats par où la théorie de la relativité s’écarte de la mécanique newtonienne s’obtiendraient dans celle-ci en adjoignant à la force d’attraction entre corps en repos des forces supplémentaires du type des forces de Coriolis et de Laplace, produites par le mouvement et perpendiculaires à la vitesse.
- La théorie de la relativité a suscité les appréciations les plus diverses. Elle compte des détracteurs qui l’ont qualifiée irrévérencieusement de « joyeuse plaisanterie ». Elle compte des enthousiastes qui l’ont saluée comme la plus grande révolution qu’ait jamais réalisée l’esprit humain.
- Les aspects les plus curieux de la doctrine sont certainement ses aspects métaphysiques. On comprend qu’ils aient séduit nombre de philosophes.
- Si nous laissons de côté les conséquences liées à la réforme de l’idée de temps pour les êtres vivants — encore que ce soient ces conséquences qui aient fait la vogue de la doctrine — il reste qu’elle se présente comme un majestueux ensemble de formules impeccablement liées. Les hypothèses initiales une fois admises, tout en découle avec une stricte rigueur. Ceux qui se flattent d’y'trouver des contradictions internes sé leurrent. La forteresse n’a pas de brèche par où donner l’assaut.
- Mais précisément c’est ce caractère même qui laisse beaucoup de personnes sceptiques. On connaît le mot d’Euler : « Ce qui m’humilie c’est que mes formules voient plus loin que moi ». Parmi tant de conséquences déduites des prémisses, il est légitime de penser que celles qui dérivent de la notion de relativité du mouvement subsisteront dans la science. Quant à l’interprétation qu’il convient de leur donner, il est permis d’être plus réservé. Souvent déjà dans l’histoire de la physique il est arrivé que des équations, c’est-à-dire des relations numériques entre grandeurs mesurables aient été conservées avec un sens différent de celui que leur attribuaient leurs fondateurs. Les équations de la théorie élastique de Fresnel se retrouvent dans la théorie électromagnétique de Maxwell. •
- La notion même de constance de la vitesse de la lumière qui est à la base de la théorie échappe à toute interprétation physique. Qu’est-ce qu’une vitesse qui n’est ni la vitesse d’un projectile, ni la-vitesse d’ébranlement d’un milieu, mais un nombre
- p.354 - vue 353/979
-
-
-
- LA DOCTRINE DE LA RELATIVITÉ ET LES THÉORIES D’EINSTEIN 355
- abstrait sans support sensible, venu on ne sait d’où, un absolu : plus absolu que tous ceux qu’avaient imaginés jadis la physique ou la métaphysique, « un don d’En Haut », disait Minkowski?
- . Et puis dire comme Fresnel, Ampère, Faraday, Maxwell : « Il existe un milieu fondamental secret, inaccessible à nos sens, l’éther, qui remplit aussi bien les vides qui séparent les astres que ceux qui séparent les atomes, tout en n’ayant les propriétés d’aucun des milieux qui nous sont accessibles, et dans lequel les vibrations se propagent avec une vitesse de 300000 km/sec »; ou bien dire : « Il n’existe pas d’éther, mais il existe, un nombre mystérieux, qui a lés dimensions d’une vitesse tout en n’ayant les propriétés d’aucune des vitesses que nous connaissons, et qui règle aussi bien le cours du temps que les variations de l’espace », n’est-ce pas au fond exprimer la même hypothèse, peut-être aussi difficile à comprendre dans un cas que dans l’autre, en deux langages différents?
- p.355 - vue 354/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES
- RELATIVES A
- LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE1
- PAR
- NI. Henri ABRAHAM
- Le rapide exposé des théories modernes sur la constitution de la matière que nous présentons aujourd’hui à la Société des Ingénieurs civils, ne saurait avoir la prétention d’être complet.
- Notre but sera surtout de chercher à montrer l’état actuel de nos connaissances, et nous abandonnerons le plus souvent l’ordre chronologique des découvertes et le point de vue historique..
- CHAPITRE PREMIER
- La structure granulaire de la matière.
- § Ier. L’hypothèse atomique dans la chimie classique; masses atomiques. — Depuis un siècle, les chimistes se sont habitués aux hypothèses atomiques et leur ont donné des formes précises.
- Pour eux, les termes ultimes de la fragmentation de la matière sont les atomes des corps simples, particules qui ne peuvent plus être brisées, qui diffèrent d’un élément à l’autre, mais qui sont toujours identiques entre elles pour un même corps simple : tous les corps de la nature sont construits avec des atomes, comme nos maisons sont construites avec des pierres et des briques.
- Dans cette conception statique de l’atomisme, on considérait que la construction des corps visibles se faisait en deux temps. Les atomes s’assemblent d’abord par petits groupes pour former des molécules, et les molécules constituent les véritables maté-
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 13 mars 1925, page 146.
- p.356 - vue 355/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 357
- riaux de la construction ; tel était du moins le point de vue des chimistes du siècle dernier.
- Les corps simples sont, eux aussi,, formés de molécules mais les atomes de ces molécules sont identiques entre eux au lieu d’être différents comme dans les molécules des corps composés : la molécule d’oxygène ordinaire est formée de deux atomes identiques, tandis que la molécule d’ozone en contient trois.
- Les réactions chimiques se passent entre les molécules. Elles se réunissent, se séparent, ou échangent entre elles certains atomes. Les proportions pondérales suivant lesquelles les corps simples entrent dans les combinaisons chimiques sont donc des multiples des poids des atomes, et les équivalents chimiques des corps simples sont proportionnels à leurs masses atomiques.
- Comme il ne s’agit que de valeurs relatives, nous pouvons choisir librement l’unité de mesure dés masses atomiques.
- Après avoir pris autrefois comme unité la masse atomique de l’hydrogène, ce qui conduisait à représenter par des nombres • fractionnaires les masses atomiques du carbone, de l’azote, de l’oxygène, on a préféré tout rapporter à l’oxygène dont, par définition, la masse atomique est alors représentée par le nombre entier exact 16,000. Cela donne des nombres fractionnaires pour l’hydrogène (H = 1,008), pour le chlore (Cl = 35,4’6), etc.,'mais on retrouve des nombres entiers exacts au millième près pour le carbone (12,00), l’azote (14,00), le fluor (19,00), le sodium (23,00), le soufre (32,00), etc.
- § IL Hypothèse de Prout : existence d’une matière primordiale unique. —Les analyses chimiques du début du xixe siècle avaient fourni des équivalents qui paraissaient être des multiples entiers de celui de l’hydrogène, et le docteur Prout avait formulé, en 1815, l’hypothèse que l’hydrogène devait être la matière primordiale, dont la condensation en atomes plus complexes avait donné naissance à tous les autres corps réputés simples. Mais cette hypothèse séduisante n’avait pu être main- ' tenue devant les progrès de la chimie analytique : .les masses atomiques n’étaient pas toutes dans des rapports de nombres entiers.
- On pressentait cependant l’existence d’une grande loi naturelle. Quelques rapports de masses atomiques semblaient vraiment commensurables : l’équivalent du soufre est double de celui de l’oxygène. Il y avait aussi des différences très
- Bull. , £>.
- p.357 - vue 356/979
-
-
-
- 358 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 339
- Tableau I. — Familles ni lurelles de cor-fs simples.
- Nombres atomiques. — S)rmboles. — Mi >ses atomiques chimiques. — Isotopes.
- 54
- Xénon
- X = 130,2 -124 120- 128-129-130
- 47
- Argent Ag = 107,88 . 107 -109
- ”5’
- Cæsium Cs = 133
- 48
- Cadmium Cd = 112,-i
- 56
- Baryum Ba = 137,37
- 49
- Indium In = 1148
- 50 Étain Sn = 118.7 116 - 117 -118-119 120-121 -122-124
- 51
- Antimoine
- Sb = 121,77 121 - 123
- 57 58 59 60
- Lanthane Cérium Praséodyme Néodyxne La = 139 Ce = 140,25 Pr = 140,6 .Nd = 141,3
- 67 Holmium 68 Erbium 69 Thulium 70 Ytterbium 71 Lutécium 72 r Celtium 1 73 Tantale 74 Tungstène 75 ??? ; 76 Osmium 77 Iridium
- Ho = 163,5 Er = 167,7 Tu =168,5 Yb = 1*73,5 Lu = 175 ct= 8 Ta = 181,5 A = 184,0 Os = 190,9 II-= 193,1
- 79 Or Au = 197,2 80, Mercure Hg = 200,6 197 - ? - ? - 200 ' 202 - 204 81 Thallium Tl = 204,0 201 - 206 - 208 82 Plomb , Pb = 207,2 206 - 208 s 210-212-214' 83 Bismuth Bi = 209,0 210 - 212 - 2H 91 - Uranium X* ux2 ' 230 - 234
- 86 Émanations Actinon = 218 • Thoron = 220 Radon = 222 87 ??? 8S Radium Ra = 226,0 222 - 224 - 226 - 228 89 Actinium Ae 226 - 228 90 Thorium Th = 232,15 226 - 228 - 230 232 - 234
- 0 I II III IV V VI VII « -
- 1- Hydrogène II = 1,008 a
- r> Hélium lie = 4,00 O O Lithium Li = 6,94 6 — 7 4 Glucinium G1 = 9,0 5 Bore B = 10,9 10 - 11 6 Carbone C = 12,00 7 Azote j =- 14,00 S Oxygène 0 = 16,00 9 Fluor F =19,00 17 Chlore Cl = 35,46 35 - 37
- IO Néon Ne 20,2 20 - 22 11 Sodium Na = 23,00 12 Magnésium Mg = 24,32 24 - 25 - 26 13 Aluminium Al =.27,00 14 . Silicium Si = 28,3 28 - 29 - 30 10 Phosphore P = 31,0 16 Soufre S = 32,0
- 18 Argon A = 39,9 36 - 40 19 Potassium K = 39,1 39-41 20 Calcium Ca = 40,07 40 - 44 21 Scandium Sc = 45 22 Titane Ti = 48 23 Vanadium V = 51 24 Chrome Cr = 52 25 Manganèse Mn = 55 26 Fer Fe = 56 27 Cobalt = 59 . 28 Nickel Ni = 58,68 58 - 60
- • 29 Cuivre Cu = 63,57 63 - 65 30 Zinc Zn = 65,37 64 - 66 - 6S - 70 31 Gallium Ga = 70,1 69 - 71 32 Germanium Ge = 72,5 70 - 72 - 74 33 Arsenic As = 75 34 Sélénium Se = 79,2 <4 - 76 - 77 - 78 80 - 82 35 Brome Br = 79,92 79 - SI
- 36 Krypton * IO- = 82,92 78 - 80 - 82 83 - 84 - 86 37 Rubidium Rb = 85,45 85-87 38 Strontium Sr = 88 39 Yttrium Y = 89 40 Zirconium Zr = 90,6 41 Niobium Nb = 93,1 42 Molybdène Mo = 96 43 ??? ! 44 Ruthénium Ru = 101,7 4o Rhodium R h = 102,9 46 Palladium Pd = 106,7“
- Tellure îo = 127,5
- 53
- Iode I = 127
- 61
- 62
- Samarium Sm = 150,4
- 63
- Europium Eu .= 152
- 64
- Gadolinium Gd = 157,3
- 65
- Terbium Tb = 159,2
- 66
- Dysprosium Ds = 162,5
- 78
- Platine Pt — 195,2
- 84
- Polonium
- Po
- 210 - 212.214 21(0218
- 92 Uranium L'r = 23S,2 234 - 238
- 85
- 999
- p.dbl.358 - vue 357/979
-
-
-
- 360 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
- régulières de masses* atomiques entre des séries de corps simples qui se suivent, disait J.-B Dumas, de la même manière que les séries de radicaux en chimie organique. Mais malgré ses efforts, malgré des années de travail consacrées à la révision expérimentale du système des masses atomiques, J.-B. Dumas n’arriva pas à une conclusion certaine sur l’existence d’une matière primordiale unique. *
- L’hypothèse de Prout était ainsi à peu près abandonnée et reléguée dans le monde des chimères (Ostwald), quand, au cours de ces dernières années, la situation s’est trouvée entièrement renversée et l’hypothèse de Prout, quelque peu modifiée, prend maintenant l’aspect d’une réalité certaine.
- Sir Joseph Thomson et surtout F.-W. Aston ont montré en effet que les masses atomiques des corps simples (autres que l’hydrogène) sont mesurées, au millième près, par des nombres entiers exacts, quand on les rapporte à l’une d’entre elles, en adoptant par exemple pour la masse atomique de l’oxygène le nombre entier 16.000. Si le chlore usuel paraît avoir la masse atomique 35,46, c’est parce que ce n’est pas un corps pur, mais un mélange de deux corps simples, de deux chlores distincts, qui ont chacun une masse atomique entière, 35,00 pour l’un et 37,00 pour l’autre (voir §§ XXIX à( XXXI) : l’unité de la matière ne fait plus de doute pour les physiciens contemporains.
- § III. Théorie cinétique de§ gaz. — La chimie analytique, comme nous venons de le voir, n’envisage les molécules qu’au point de vue statique. Elle ne se préoccupe que du nombre et de la nature des atomes associés sans së soucier des mouvements rapides que la molécule peut avoir dans son ensemble, ni de ses mouvements intérieurs.
- Nous savons aujourd’hui que ces mouvements existent et jouent un rôle essentiel dans les phénomènes physiques et chimiques de tous ordres.
- Les molécules des corps sont dans un état d’agitation perpétuelle. La pression qu’un gaz exerce sur les parois du cylindre dans lequel on le comprime n’est que la résultante des forces développées par le choc des molécules qui tendent à refouler ces parois. La chaleur qu’un foyer apporte dans une chaudière n’est autre que l’énergie de mouvement empruntée à l’agitation moléculaire des gaz du foyer, qui élève la température de la
- p.360 - vue 358/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 361
- chaudière parce qu’elle augmente l’agitation moléculaire qui y règne. De tels transports de chaleur cessent quand la température est uniforme, parce que l’agitation thermique des molécules s’est elle-même uniformisée.
- Les mouvements propres des molécules ne nous sont pas directement accessibles, le plus souvent (1), parce que nos instruments sont encore trop grossiers. Nous opérons en même temps sur un très grand nombre de molécules et nous constatons seulement la résultante de leurs actions individuelles ou, si l’on veut, une sorte de moyenne statistique.
- La théorie mécanique de la chaleur s’efforce de calculer ces résultats statistiques dans l’étude des mouvements d’agitation thermique. De pareils problèmes ne sont abordables que lorsqu’on les réduit à un minimum de complication par des hypothèses simplificatrices. En fait, nous savons traiter seulement le cas de corps fictifs que nous imaginons en leur attribuant une constitution analogue à celle que nous croyons exister dans les corps réels, mais plus simple.
- Une approximation de ce genre, déjà très satisfaisante, nous est fournie par la conception des gaz parfaits dans lesquels les molécules sont supposées tellement petites que toute leur énergie cinétique peut être considérée comme réduite à leur puissance vive de translation. En vertu de leur petitesse, elles peuvent se déplacer notablement sans risquer de s’entre-choquer. On suppose aussi que les molécules n’exercent d’attractions ou de répulsion entre elles que lorsqu’elles sont presque en contact. Le mouvement d’une molécule est ainsi presque entièrement libre, c’est-à-dire rectiligne et uniforme, sauf pendant un instant extrêmement bref, au moment où une autre molécule, passant suffisamment près, trouble temporairement son mouvement et incurve sa trajectoire, entraînant ainsi une égalisation partielle des forces vives de translation. On suppose enfin que dans le mouvement tout à fait désordonné des molécules, leurs chocs accidentels sont cependant assez fréquents pour qu’il se produise une répartition stable des forces vives moléculaires.
- D’un gaz parfait à l’autre, la masse des molécules change, mais, à température égale, les molécules des divers, gaz parfaits sont supposées avoir toutes une même force vive moyenne,
- (1) Voir. § XVIII : observation directe des trajectoires des particules d’hélium émises par les corps radioactifs.
- Bull. .. 26
- p.361 - vue 359/979
-
-
-
- 362 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
- 'proportionnelle à la température mesurée dans une échelle convenable :
- \ ^ mv2 = kT.
- Dans ces conditions, la théorie cinétique peut rendre compte des lois de compressibilité, de dilatation et de mélange des gaz.
- Considérons en effet N molécules animées de la vitesse moyenne v et occupant le volume V à la température T. En
- évaluant l’impulsion moyenne
- (/“)
- imprimée à la paroi
- pendant le rebondissement d’une molécule du gaz, et en égalant la somme de ces impulsions à la valeur de la pression, on trouve que cette pression P est donnée par la formule :
- PV | N (g mvj = | NAT;
- ou enfin :
- PV = RT,
- Dans cette formule la constante R a la même valeur pour tous les gaz parfaits quand on prend un même nombre de molécules, c’est-à-dire une quantité de chaque gaz proportionnelle à sa masse moléculaire. On rapporte d’habitude la constante R à une molécule-gramme de gaz parfait, autrement -dit jà une masse de gaz comportant autant de grammes qu’il y a d’unités dans sa masse moléculaire. Le nombre des molécules contenues dans une molécule-gramme des divers gaz parfaits est le même par définition, mais rien de ce que nous avons dit jusqu’ici ne nous fait connaître ce nombre : nous verrons au paragraphe suivant comment on a pu trouver sa valeur. •
- En définitive, tous les gaz parfaits contiennent le même nombre de molécules dans les mêmes conditions-de volume,' de pression et de température. Ils ont une même « équation d’état » PV = RT, et la constante des gaz parfaits, R, rapportée à une molécule-gramme est égale à la valeur
- R = 8,32 . 107 (G. G. S.),
- /
- que l’on obtient e^i appliquant la formule PV = RT à des gaz réels, dont les lois de compressibilité et de dilatation aux basses
- p.362 - vue 360/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 363
- pressions sont suffisamment bien représentées par la formule des gaz parfaits.
- La théorie cinétique des gaz donne la valeur de leur chaleur spécifique. Pour une molécule-gramme d’un gaz parfait échauffé 'à volume constant, c’est-à-dire'sans travail extérieur, la chaleur apportée est égaie à l’accroissement de force vive des molécules N (1/2 mu2) qui vaut 3/2 RT, d’après ce que nous écrivions plus haut. La chaleur spécifique moléculaire à volume constant, qui est le taux d’accroissement de cette quantité et en fonction de la température, vaut donc :
- C„ = 3/2 R = ? 8,32 . 107 C. G. S. = 2 cal gr, 98,
- On trouve ensuite que la chaleur spécifique à pression constante doit être les 5/3 de cette quantité.
- 11 est très remarquable qu’il existe des gaz réels comme la vapeur de mercure, l’argon, l’hélium..., dont le rapport des chaleurs spécifiques est exactement égal à cette valeur 5/3. On considère que la molécule de ces gaz ne renferme qu’un seul atome. On constate aussi que pour ces mêmes gaz la chaleur spécifique moléculaire à volume constant est égale à la valeur 2 cal gr, 98, calculée pour les gaz parfaits. Mais pour la plupart des gaz réels dont la molécule est formée de plusieurs atomes, le rapport des chaleurs spécifiques est inférieur à 5/3, et la chaleur spécifique moléculaire à volume constant supérieure à 2,98.
- Le modèle mécanique des gaz parfaits est donc insuffisant pour donner une image satisfaisante de la structure des gaz réels, il faut compliquer ce modèle en cessant de considérer les molécules comme des corps sans dimensions n’ayant pas d’autre énergie cinétique que leur force vive de translation : il faut tenir compte des dimensions, imaginer des mouvements de rotation et des vibrations de la molécule.
- Tout cela a pour effet d’augmenter les chaleurs spécifiques de toute l’énergie absorbée par les mouvements internes de la.molécule, et l’on peut arriver ainsi à suivre d’assez près les propriétés calorifiques des gaz réels.
- L’introduction dans les calculs des dimensions finies des molécules va nous fournir encore des résultats importants en nous donnant le moyen de déterminer lé nombre de ces molécules et d’évaluer leurs dimensions en valeur absolue.
- p.363 - vue 361/979
-
-
-
- 364 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
- § IY. Dénombrement des molécules déduit de la théorie cinétique des gaz. — Nous imaginons maintenant un nouveau modèle mécanique dans lequel les molécules occupent une fraction appréciable du volume total. L’hypothèse la plus simple consiste à supposer que les molécules sont des sphères égales.
- En convenant de tout rapporter à une molécule-gramme, nos inconnues sont donc le rayon commun des sphères, r, et le nombre N de molécules qui forment la molécule-gramme. Nous nous conformerons à la tradition en donnant à ce nombre N le nom de « nombre de Avogadro et d’Ampère ».
- Nous voyons d’abord que puisque le volume des molécules est fini, le volume du gaz ne tend pas vers zéro pour des pressions très grandes. La relation caractéristique ne peut plus être G.elle des gaz parfaits :
- PV = RT;
- et Yan der Waals a montré qu’en tenant compte du rayon des molécules, l’équation d’état prenait la forme :
- (p + |î) (V - b) = RT,
- où a et 6 sont des constantes. La constante b, que l’on appelle le covolume est manifestement en relation directe avec le volume total des molécules, elle représente en effet, d’après Yan der Waals, quatre fois le volume propre des molécules du gaz :
- - (1) b = i . N . | îur3.
- Une seconde relation entre les inconnues N et r résulte de l’analyse du mécanisme des phénomènes de viscosité.
- On sait que si, dans les mouvements d’ensemble d’un fluide, il existe entre les couches voisines des différences de vitesses, il se produit des frottements intérieurs qui se traduisent par des dégagements de chaleur. On peut aussi représenter ces phénomènes de viscosité par des forces de frottement proportionnelles au taux de variation des vitesses, avec un coefficient de proportionnalité H qui a reçu le nom de coefficient de viscosité du fluide.
- p.364 - vue 362/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 365
- Dans la théorie cinétique, la différence des vitesses visibles de deux couches du gaz entraîne une inégalité de répartition des vitesses individuelles des molécules dans ces deux couches.
- En haut de la masse gazeuse, par exemple, les molécules vont en moyenne plus vite vers la droite que celles qui se trouvent dans la partie basse. Mais l’agitation thermique transporte cons-tamment des molécules du haut vers le bas, du bas vers le haut. Les molécules qui viennent du haut vont accélérer vers la droite, en les heurtant, les molécules qui se trouvaient en bas, et l’effet inverse se produira pour les molécules qui passent de bas en haut. L’action accélératrice d’un .côté, retardatrice de l’autre, rend compte des forces de viscosité, et le calcul complet fournit la valeur du coefficient de viscosité H.
- Sans faire ce calcul, qui n’est pas sans présenter quelque complication, nous pouvons au moins apercevoir de suite que l’effet de viscosité ne dépend pas du volume total des molécules; il est clair, en effet, que les échanges de vitesses entre les molécules sont fonction de la surface totale que ces molécules offrent à leur bombardement mutuel, c’est-à-dire de la quantité N^r2.
- On trouve en effet :
- „ 0,107 \/M /RT
- (2) H =----------------------------------
- où M est la masse de la molécule-gramme du gaz considéré et RT le second membre de l’équation d’état des gaz parfaits.
- Les équations (1) et (2) auxquelles nous arrivons ne concernent, bien entendu, que nos gaz fictifs. Si cependant nos hypothèses sur leur constitution ne sont pas trop éloignées de la réalité, nous obtiendrons des indications précieuses sur la constitution des gaz réels en remplaçant dans ces deux formules les lettres H, M, R, T, b, par les valeurs qui résultent des observations faites sur un gaz réel. Nous pourrons alors en déduire les valeurs des deux inconnues : le rayon r des molécules et leur nombre N.
- En partant des constantes expérimentales de l’argon, on trouverait :
- r = 1,4 . 10~8 cm,
- N = 6,2 . 1023;
- toutes les valeurs trouvées pour N restent voisines de celle-ci,
- Bull. .27
- p.365 - vue 363/979
-
-
-
- 366 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
- et les rayons moléculaires calculés (1) sont toujours du même ordre: 1,2.10~8cm pour l’hydrogène, 1,49 . 10“8 cm pour l’oxygène, etc.
- Gela n’est pas encore très précis :hes déterminations beaucoup plus certaines, que nous rencontrerons plus loin, ont donné pour le nombre 'd’Àvogadro et d’Àmpère la valeur
- N = 6,064.1023
- probablement exacte au millième près (voir § XII).
- La connaissance du nombre N des molécules contenues dans une molécule-gramme nous donne immédiatement la masse même. des molécules prises urfe à une.
- La masse-atomique de l’hydrogène valant 1,008, la masse d’une seule molécule de ce gaz est égale à 3,324.10-24 g et celle de l’atome de ce même corps en est la moitié, 1,662.10-24 g.
- Il n’est pas sans intérêt de remarquer que les balances les plus sensibles ne pèsent pas au delà de 10-9 g, que les plus petits objets visibles au microscope descendent à 10-15 g, tandis que hultra-microscope décèle encore des particules pesant 10~1S g, dont les diamètres, de l’ordre du cent millième de centimètre ne sont guère que quelques centaines de fois plus grands que les dimensions d’une molécule isolée.
- § Y. Mouvement brownien. — Lorsque l’on regarde au microscope, etsurtoutàl’ultra-microscope, des poussières très fines en suspension dans un liquide, on ne les voit jamais immobiles. Elles sont constamment agitées, allant et venant sans cesse, par saccades brusques, d’un mouvement entièrement désordonné dont les amplitudes moyennes sont d’autant plus grandes que les particules sont plus légères. Dans son mouvement incessant, la particule sé meut comme si l’on frappait constamment sur elle à coups redoublés. Cette agitation spontanée est appelée mouvement brownien du nom du naturaliste Brown qui l’a découverte.
- On ne peut s’empêcher de penser que le mouvement brownien est dû aux chocs des molécules du liquide qui impriment à la la particule en suspension des mouvements plus lents que
- (1) Le cent-millionièmeode centimètre (10—8 cm) est employé en spectroscopie sous le nom d’unité Angstrôm (A) pour la mesure des longueurs d’ondes. C’est aussi l’unité qui convient pour la mesure des dimensions moléculaires et atomiques.
- p.366 - vue 364/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 367
- celui des molécules elles-mêmes. Grâce à ce changement d’échelle, le microscope nous ferait voir dans le mouvement brownien une image grossie mais assez fidèle des mouvements d’agitation thermique, apportant ainsi une preuve des' plus convaincantes de la réalité moléculaire.
- On doit à Jean Perrin de très belles expériences de mesures sur le mouvement brownien, faites sur des émulsions homogènes de gouttelettes résineuses en suspension dans l’eau. Il a montre que ces gouttelettes se comportent comme de très grosses molécules d’un véritable gaz. Dans une émulsion en repos, les granules se concentrent vers lq bas, suivant la même loi que pour les molécules de l’air atmosphérique dont la concentration en volume décroît lorsque l’on s’élève; l’agitation du mouvement brownien croît proportionnellement à la température, etc.
- En étendant aux particules soumises aux mouvements browniens les hypothèses faites sur le mouvement des molécules dans les gaz parfaits, Einstéin a calculé les amplitudes moyennes des mouvements que l’on doit observer, en fonction de la masse individuelle des molécules du lifuide ambiant, ou, ce qui est équivalent,. en fonction du nombre d’Àvogadro et Ampère, N. L’ensemblé des mesures de Jean Perrin s’est trouvé exactement conforme aux prévisions théoriques en attribuant à ce nombre N une valeur comprise entre
- N = 6 . JO23 et N = 7 . 1023.
- On ne pouvait espérer une concordance plus parfaite avec la valeur fournie par la théorie cinétique des gaz, alors que dans l’un et l’autre cas il s’agit de phénomènes d’une réelle complexité.
- Postérieurement aux travaux de Jean Perrin, des mesures analogues ont été faites sur les mouvements browniens, qui s’observent dans les gaz où flottent des fumées de très fines particules (de Broglie, Millikan). Les lois des phénomènes sont les tsmêmes avec des mouvements plus, amples; et les mesures sont d’une interprétation plus directe en raison de la simplicité de constitution du milieu gazeux. Millikan estime que la valeur déduite de ses expériences :
- N - 6,06 . 1023
- doit être exacte à environ un millième près.
- p.367 - vue 365/979
-
-
-
- 368 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LÀ CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
- § VI. Confirmations. Phénomènes de fluctuations. Le bleu du ciel. — La même valeur de N se retrouve dans l’interprétation des phénomènes les plus divers de la physique.
- Voyons en quelques mots comment cette constante intervient dans la théorie du bleu du ciel.
- On conçoit que le ciel puisse être lumineux parce que chaque . molécule d’air diffuserait un peu de la lumière qu’elle reçoit dü soleil. Mais nous allons voir que cette diffusion dépend du nombre des molécules et de la régularité de leur répartition. Si les molécules étaient suffisamment nombreuses et réparties uniformément dans l’espace, les rayonnements diffusés interféreraient entre eux et avec les ondes incidentes, conformément au principe d’Huygens, et reproduiraient ces ondes initiales en. ayant seulement pour effet de les retarder dans leur propagation. Le corps considéré se comporterait alors comme s’il était rigoureusement homogène, et il n’y aurait pas de diffusion appréciable de la lumière qui l’éclaire.
- Pour savoir si l’air des hautes couches de l’atmosphère répond à ces conditions d’homogénéité, il faut le décomposer par la pensée en éléments de volume qui soient petits devant la longueur d’onde de la lumière; ce seront par exemple des cubes ayant pour côté un centième de longueur d’onde, soit environ KH7 cm.
- Si tous ces éléments de volumes étaient équivalents entre eux, c’est-à-dire s’ils contenaient le même nombre de molécules, l’air devrait être considéré comme homogène et le bleu du ciel n'existerait pas. Mais ces petits cubés n’ont pour volume que 10~21 cm3; le nombre des molécules que contient chacun d’eux se réduit à quelques unités, et ces molécules, dans leurs mouvements désordonnés, passent constamment d’un cube au voisin : il y a donc des fluctuations de la densité de l’air en chaque point de l’espace. Ces fluctuations dans le temps font que, à un instant donné tous les petits cubes ne contiennent pas le même nombre de molécules : il y a des inégalités dans la densité de l’air d’un point à l’autre de l’espace.
- L’air se comporte donc comme un milieu trouble, et il doit diffuser de la lumière. La diffusion doit, enfin, être trouvée d’autant plus importante que la longueur d’onde est plus courte parce que les éléments de volume que nous devons considérer sont eux-mêmes plus petits et que les fluctuations sont par suite plus accentuées.
- p.368 - vue 366/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 369
- Il en résulte que la diffusion porte principalement sur l’extrémité bleue et violette du spectre solaire — ce qui explique la couleur du ciel — et l’on conçoit que les mesures faites sur la lumière diffusée puisse conduire à une numération des molécules, à une nouvelle détermination du nombre d’Avogadro et d’Ampère.
- Nous ne surprendrons plus personne en disant que la valeur ainsi trouvée est voisine de :
- N = 6,06 . 1023.
- p.369 - vue 367/979
-
-
-
- 370 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
- CHAPITRE II Les Cristaux.
- § VIII. — Structure granulaire des corps cristallisés. — Les formes géométriques que prennent les cristaux naturels ou artificiels ne sont pas des polyèdres quelconques ; elles ont certains éléments de symétrie, et les inclinaisons mutuelles des faces se mesurent par des rapports de nombres entiers. Ces caractères géométriques ont suggéré à Bravais (1850) l’idée d’attribuer aux cristaux la structure réticulaire que nous allons préciser.
- Imaginons d’abord que l’on partage l’espace occupé par le cristal en éléments de volume parallélépipédiques au moyen de trois séries de plans équidistants parallèles à des directions fixes. Par analogie avec les tissus noués qui sont des réseaux à deux dimensions, nous dirons que les petits parallélépipèdes isolés par les plans parallèles sont les mailles du réseau à trois dimensions et que leurs sommets sont les nœuds de ce réseau.
- Dans l’idée de Bravais, ce réseau à trois dimensions figure à' nos yeux la structure interne du cristal. Toutes les mailles sont supposées contenir des quantités de matières égales et semblablement disposées : la matière cristalline est à constitution périodique et elle se reproduit, identiquement dans toute translation qui substitue une maille à une autre.
- Les nœuds du réseau peuvent être'groupés de diverses manières en plans réticulaires qui contiennent chacun une double série de nœuds distribués suivant les sommets d’une série de parallélogrammes : tout plan passant par trois nœuds définit une direction réticulaire.
- On admet que les directions des faces et des plans de clivage sont celles des plans réticulaires les plus riches en nœuds du réseau. Ce peuvent être les faces de la maille élémentaire, ses plans diagonaux, ou des plans diagonaux d’un parallélépipède formé par le groupement d’un petit nombre de mailles. Dans tous les cas, les inclinaisons mutuelles de ces plans se mesurent par des rapports de nombres entiers : c’est la loi 'des caractéristiques entières de Haüy, fondamentale en cristallographie.
- L’existence des axes de symétrie cristalline est tout aussi fondamentale. Les corps cristallisés possèdent des axes de symé-
- p.370 - vue 368/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 3-71.
- trie d’ordre 2, 3, 4, 6 et ceux-là seulement. Ce sont des directions telles que le cristal retrouve identiquement les mêmes propriétés orientées (directions de faces, propriétés optiques, etc.) par une rotation, autour de Taxe, de un demi, un tiers, un quart* ou bien un sixième de tour. Or on démontre sans peine, que les systèmes réticulaires de Bravais ne peuvent, eux aussi, posséder que des axes d’ordres 2, 3, ,4, 6, ils ont donc bien les mêmes caractéristiques géométriques.
- Les confirmations de l’hypothèse de Bravais que l’on peut déduire de l’étude des cristaux par les rayons X (voir §§ X et XI) sont, enfin, tellement nettes que l’on considère aujourd’hui la structure réticulaire des cristaux comme définitivement démontrée.
- § VIII. Dimensions absolues des mailles du réseau cristallin. — Nous avons indiqué au paragraphe IV les valeurs absolues des masses individuelles des atomes. Nous pouvons en déduire, avec la même précision, la valeur absolue des distances qui séparent les atomes dans les corps cristallisés. - .
- Pçenons l’exemple du chlorure de sodium (sel gemme) qui cristallise en cubes. Faisons l’hypothèse simple que les atomes de chlore et de sodium sont placés alternativement aux nœuds d’un réseau cubique, suivant le schéma donné par Sir William Bragg (fig. 4) et cherchons à déterminer l’équidistance des plans réticulaires principaux, autrement dit la longueur d’arête, d, des mailles cubiques.
- Les mailles du cristal contiennent chacune, alternativement un atome de .sodium, puis un atome de chlore, dont les masses valent respectivement mt et m2. L’ensemble d’un atome de chlore et d’un atome de sodium dont la masse totale vaut m4 -f- m2 occupe le volume 2d3 de deux mailles, La densité D du cristal que nous connaissons, rapport
- p.371 - vue 369/979
-
-
-
- 372 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
- de la masse au volume, est donc mesurée par le rapport de ces deux nombres :
- Wj + m0
- D =....w"
- d’où nous tirons la valeur de l’inconnue d :
- _ ’ /m, + m2
- a ~ V 2D
- En utilisant les valeurs numériques du paragraphe IY, nous trouvons comme équidistance des plans principaux du sel gemmé :
- d = 2,814 . 10-8 cm = 2,814 angstroms
- et cette valeur rappelle l’ordre de grandeur des dimensions moléculaires que nous a données la théorie cinétique des gaz (§ IY).
- § IX. Détermination des dimensions des atomes dans les cristaux. — Les équidistances des atomes dans le cristal sont de l’ordre des dimensions moléculaires. Les atomes ne seraient-ils pas tout simplement en contact dans les corps cristallisés?
- Sir William Bragg a cherché à voir ce que l’on pouvait tirer de cette idée. Une représentation des atomes par des sphères tangentes, évidemment un peu sommaire (fig. 2), montre que dans le réseau cubique du chlorure de sodium l’arête de la maille est la somme des rayons des deux sphères atomiques. Chaque espèce cristalline fournit une donnée de ce genre et Sir William Bragg arrive ainsi à un système cohérent de valeurs des rayons des atomes (tableau II) dont l’étude attentive présente un réel intérêt..
- Il est certain que les atomes ne sont pas des sphères massives; aussi doit-on considérer seulement les diamètres atomiques de
- p.372 - vue 370/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 373
- Tableau IL
- Dimensions des atomes dans les cristaux d’après Sir William Bragg.
- [ NOMBRE ATOMIQUE ÉLÉMENT DIAMÈTRE ATOMIQUE en angstrôms 10—8 cm NOMBRE ATOMIQUE ÉLÉMENT DIAMÈTRE ATOMIQUE en angstrôms 10—13 cm
- 3 Lithium 3,00 27 Cobalt 2,75
- 4 Glucinium .... 2,30 28 Nickel 2,70
- 6 Carbone 1,54 29 Cuivre 2,75
- 7 Azote 1,30 30 Zinc....... 2,65
- 8 Oxygène 1,30 33 Arsenic 2,32
- 9 Fluor 1,33 34 Sélénium .... 2,35
- 35 Brome 2,38
- 11 Sodium 3,33
- 12 Magnésium. . . . 2,È3 37 Rubidium . . . . 4,50
- 13 Aluminium . . . 2,70 38 Strontium . . . . 3,90 .
- 14 Silicium 2,33 47 Argent 3,55
- 16 Soufre 2,03 48 Cadmium . . . . 3,20
- 17 Chlore 2,10 50 Étain ...... 2,80
- 51 Antimoine . . . . 2,80
- 19 Potassium . . . . 4,13 52 Tellure 2,65
- 20 Calcium . . . . . 3,40 53 Iode 2,80
- 22 2 80
- 21 Chrome 2,80 55 Cæsium 4,75
- — électronégatif. 2,33 56 Baryum .... 4,20
- 23 ' Manganèse. . . . 2,93 81 Thallium. . . . 4,50
- — électronégatif 2,35 82 Plomb 3,80
- 26 Fer 2,80 83 Bismuth .... 2,96
- Bull. 28
- p.373 - vue 371/979
-
-
-
- 374 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
- Bragg comme des dimensions d’encombre'nent et non comme les diamètres effectifs des atomes.
- § X. Interférences des rayons X. — Les rayons X ont été découverts en 1895 par Rœntgen. Ces radiations sont émises par les tubes à vide et partent des endroits (anticathode) où tombent les rayons cathodiques venant de l’électrode négative (cathode). Les rayons X sont de la lumière, mais leurs longueurs d’ondes sont plusieurs milliers de fois plus-courtes que celles de la lumière visible, ce qui fait que ces radiations ne peuvent pas être analysées avec les appareils à interférences de l’optique ordinaire.
- Le caractère ondulatoire des rayons X et l’ordre de grandeur de leurs longueurs d’ondes ont été établis en 1912 par l’observation photographique, assez délicate, de franges de diffraction dans l’ombre d’une fente très fine éclairée par des rayons X. Sommerfeld a pu déduire de ces observations que la longueur d’onde devait être de l’ordre de quelques angstrôms (10~* cm)..
- Si l’on avait voulu produire un spectre de rayons X avec un réseau strié ordinaire, il aurait fallu que ses traits fussent au moins mille fois plus serrés que pour l’analyse des lumières visibles, pour lesquelles on en trace déjà des centaines dans un millimètre l’expérience était irréalisable.
- C’est alors que Von Laüe eut l’idée de produire des interférences de rayons X en utilisant comme surfaces réfléchissantes les plans réticulaires des corps cristallisés. Ces plans réticulaires sont en effet des surfaces planes parfaitement régulières qui existent naturellement dans l’intérieur des masses cristallines et dont les équidistances sont précisément celles dont on a besoin.
- D’après les calculs de Yon Laüe, un faisceau de rayons X traversant une mince lame cristalline devait donner «naissance à une série dé faisceaux nettement séparés, que l’on pouvait déceler en recevant sur une plaque photographique un peu éloignée les radiations émergeant du cristal.
- Le succès de la tentative suggérée par Yon Laüe a été complet, et la découverte des interférences des rayons X a ouvert une voie des plus importantes pour les progrès dé la physique moderne.
- Pour nous rendre compte de ce qui se passe dans cette expé-* rience, remarquons tout d’abord que nous pouvons grouper les
- p.374 - vue 372/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 375
- particules cristallines par plans réticulaires parallèles. Toutes ces particules diffusent le rayonnement JX qu’elles reçoivent, mais les ondes diffusées par les particules d’un même plan réticulaire se détruisent en général par interférences sauf pour les ondes diffusées dans la direction de réflexion régulière (angle de réflexion égale à l’angle d’incidence), pour laquelle les ondes partielles sont en concordance de phase. Nous voyous ainsi tout d’abord, que le faisceau lumineux ne peut être dévié que par des réflexions régulières sur les divers plans réticulaires.
- Il ne faudrait pas en déduire pourtant que la réflexion d’un rayonnement X quelconque sur un plan réticulaire quelconque puisse se faire sous une incidence quelconque. Il n’en est rien, la réflexion cristalline des rayons X ne se produit que pour des angles d’incidence particuliers, ceux pour lesquels il y a coïncidence de phase entre des rayons réfléchis successivement sur les divers plans réticulaires parallèles au premier, répartis en profondeur, et sur lesquels la lumière se réfléchit comme sur le premier, puisque le cristal est transparent et que la réflexion sur le premier plan réticulaire n’a pas sensiblement diminué l’intensité du faisceau.
- Cette coïncidence de phases exige que la différence de marche entre les faisceaux réfléchis sous l’angle d’incidence a par deux plans réticulaires parallèles séparés par 1a. distance d soit égale à un nombre entier de longueurs d’ondes, c’est-à-dire que l’on ait-:
- 2d cos a = ni,
- n étant un nombre entier et 1 la longueur d’onde de la radiation considérée.
- Cette relation fixe les directions a pour lesquelles se pro- Fig. 3.
- duisent les réflexions sélectives ,
- par les plans réticulaires du cristal. Elle permet de déterminer lés longueurs d’ondes des radiations, et la lumière d’un rayonnement X est analysée ainsi par les cristaux aussi simplement que la lumière ordinaire par des réseaux ou par des prismes.
- p.375 - vue 373/979
-
-
-
- 376 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A L4 CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
- Les déviations relevées sur les clichés photographiques (11 font connaître les rapports des longueurs d’ondes avec une très grande précision, et la valeur absolue de ces longueurs d’ondes résulte de la connaissance que nous avons acquise des équidistances des plans réticulaires du cristal (voir § VIII).
- . Cette méthode de mesure est justifiée par la concordance des valeurs obtenues pour les longueurs d’ondes d’une même série de radiations, quand on fait successivement les mesures soit avec des cristaux d’espèces différentes, soit avec divers plans réticulaires d’un même cristal.
- Ces contrôles constituent en outre une démonstration complète de l’exactitude des hypothèses d.e Bravais sur la structure réticulaire des corps cristallisés.
- § XI. Étude de la structure cristalline à l’aide des rayons X. — La mesure des diverses déviations produites par un cristal sur un faisceau de rayons X fait connaître sans ambiguïté la direction des plans réticulaires, la forme et les dimensions de la maille fondamentale, déterminant ainsi complètement le squelette géométrique qui enserre les atomes régulièrement distribués dans la masse cristalline. Mais cette observation des directions de faisceaux diffractés ne nous apprend rien, à elle seule, sur les positions relatives des atomes dans l’intérieur de la maille.
- Sir William Bragg et son fils W. L. Bragg ont montré que l’on pouvait aller beaucoup plus loin et préciser les positions des atomes, en étudiant les intensités relatives des divers rayons diffractés.
- L’hypothèse sur quoi s’appuie la méthode des Bragg est que les effets de diffraction produits par chaque espèce d’atome sur un faisceau de rayons X sont d’autant plus intenses que les atomes sont plus lourds, qu’ils occupent un rang plus élevé
- (1) M. de Bi'oglie emploie la méthode du cristal tournant. Le faisceau incident est diaphragmé par des fentes étroites, et la lumière réfléchie est reçue sur une plaque photographique placée au delà du cristal. On fait tourner lentement ce cristal et l’on obtient une raie du spectre sur la plaque pour chacune des positions du cristal qui correspondent à l’une des incidences privilégiées définies par l’équation 2d cos a = ni.
- On peut même se contenter de recevoir sur la plaque les rayons X qui ont traversé une petite épaisseur de la matière cristalline prise à l’état de poudre fine (méthode de Hull) ; tous les cristaux ne servent pas, mais, seulement ceux qui se présentent sous les incidentes convenables; les clichés obtenus permettent alors de faire l’étude de la structure cristalline sur des corps dont on ne possède pas de cristaux réguliers.
- p.376 - vue 374/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A I,A CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 377
- dans le classement des corps simples „par ordre de masses atomiques croissantes (1).
- Partant de cette idée, et connaissant déjà le réseau des mailles cristallines, on cherche par tâtonnements à imaginer une répartition des atomes dans la maille qui permette de rendre compte des rapports d’intensités que l’on observe entre les divers faisceaux transmis par le cristal.
- Dans le cas des fluorures, chlorures, bromures, et iodures des métaux alcalins, le schéma de structure de la figure 7 (p. 371) répond très exactement à cette condition.
- Nous montrerons par exemple comment ce modèle rend compte Mes anomalies apparentes du chlorure de potassium, pour lequel il manque la moitié des réflexions qui devraient se produire sur certains plans réticulaires.
- Il s’agit des réflexions sur les plans réticulaires perpendiculaires à la diagonale principale de la maille cubique. Nous devrions trouver des spectres d’ordre, 1,2, 3, 4, ..., correspondant à des incidences telles que les différences de marche 2c/ cos a soient égales à 1, 2, 3, 4, ..., longueurs d’ondes, mais on ne trouve que les spectres d’ordre pair, les autres font défaut.
- Prenons d’abord le premier spectre (2c/ cos a = X). Nous pou-vons considérer deux catégories de plans réticulaires parallèles à. la direction considérée : les uns sont formés par des atomes de chlore sans atomes de potassium, et les autres, au contraire ne contiennent que des atomes de potassium. D’après l’hypothèse faite, ils doivent tous réfléchir presque exactement les mêmes amplitudes de vibrations lumineuses, puisque les atomes de chlore et ceux de potassium ont des masses à peu près égales. Mais ces vibrations réfléchies vont se détruire mutuellement par interférence d’une manière presque complète, car il existe une différence de maixhe d’une demi-longueur d'onde entre les ondes réfléchies par les plans réticulaires consécutifs de chlore et de potassium. Le spectre du premier ordre devra donc avoir une intensité à peu près nulle.
- Le même effet se reproduira pour les mêmes raisons pour l’inclinaison qui correspond à une différence de marche de trois
- (1) Il s’agit, plus exactement, du classement dans l’ordre des nombres atomiques croissants : le nombre atomique représentant en effet, comme on le verra au paragraphe XXXII, le nombre des électrons de l’atome qui sont susceptibles de vibrer sons l’action d’un rayonnement X et de produire ainsi les phénomènes de diffraction dont nous.nous occupons ici.
- p.377 - vue 375/979
-
-
-
- 378 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
- ou de cinq longueurs d’ondes, tandis que les spectres d’ordres pair devront persister parce que, pour eux, il y a concordance de phase entre les rayonnements provenant des plans de chlore et des plans de sodium, .entre lesquels les différences de marche sont maintenant'd’une, puis de deux longueurs d’ondes.
- Pour le chlorure de potassium, les choses se passent effectivement comme nous venons de l’indiquer tandis que rien de tel ne se produit pour les autres sels, de la série, dans lesquels il n’y a plus identité de masses entre les deux espèces d’atomes.
- Grâce aux brillantes études poursuivies sous l’impulsion des Bragg, nos connaissances concernant la structure cristalline progressent aujourd’hui avec rapidité, et il a pu être ‘dit avec raison que l’emploi des rayons X nous fait voir l’intérieur des cellules du-réseau cristallin aussi clairement que le microscope nous montre la structure interne des tissus chez les êtres vivants.
- p.378 - vue 376/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 379
- CHAPITRE III
- La structure granulaire de l’électricité.
- § XII. Charges électriques atomiques dans l’élec-trolyse. — Faisons passer un courant électrique dans une solution d’acide chlorhydrique, l’acide est décomposé, nous obtenons du chlore et de l’hydrogène. Répétons, l’expérience avec de l’azotate d’argent, nous avons un dépôt d’argent; et l’expérience réussit de la même manière avec, n’importe quel sel dissous ou fondu. Tous les sels, tous les acides, tous les alcalis sont électrolvsés, le métal ou l’hydrogène se rend au pôle négatif, le reste du composé est recueilli au pôle positif.
- Si, dans ces diverses électrolyses, on a mis en jeu une même quantité d’électricité, c’est partout la même quantité d’hydrogène que l’on recueille, partout la même quantité de chlore ou de brome, d’argent ou de potassium, et les lois de Faraday nous apprennent que ces quantités sont respectivement proportionnelles aux masses ato.miques du chlore du brome, de l’hydrogène, du potassium ou de l’argent.
- Nous avons donc le droit de dire que, dans ces électrolyses,' la libération d’un atome de matière est associée au transport d’une quantité d’électricité déterminée : chaque atome de chlore ou d’argent transporte toujours la même charge, positive ou négative.
- Cette charge atomique du chlore, du brome, du potassium ou de l’argent est celle qui correspond aux atomes ou aux radicaux monovalents de la chimie. Il existe aussi des métaux bivalents ou trivalents, dont les atomes transportent une charge exactemènt double ou triple de celle-là.
- La charge atomique des atomes monovalents est ainsi l’unité naturelle des quantités d’électricité dans tous les phénomènes d’électrolyse. Afin de calculer sa valeur précise, adressons-nous à l’électrolyse de l’azotate d’argent pour laquelle il a été fait des mesures très soignées.
- Dans ce cas, le passage d’une quantité d’électricité de 1 Coulomb correspond au dépôt de 1 mg 1180 de métal. Pour avoir un atome-gramme d’argent, soit 107 g, 88, il faut donc faire passer 107,88 : 1,1180 = 96 494 C. Si nous admettons que cet atome-
- p.379 - vue 377/979
-
-
-
- 380 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE ,
- gramme contient N = 6,064 . 1023 atomes, la charge d’un seul atome sera :
- e =96494 . 6,064 . 1023 = 1,5913 . KH» Coulombs ou encore
- e = 4,774 . ÎO-10 unités C. G. S. électrostatiques.
- A vrai dire, au point de vue de l’enchaînement réel des mesures de précision, le calcul que nous venons de faire doit être suivi en sens inverse. Ce sont en effet d’autres phénomènes qui ont fait connaître la valeur e = 4,774 . ICM0, exacte à un millième près, des charges élémentaires d’électricité (voir § XY). Comme le calcul qui précède n’a pour objet que de relier la valeur de la charge élémentaire e à celle du nombre d’Avogadro et Ampère, N, nous voyons que, e*i réalité, c’est la valeur de ce nombre, N = 6,064 . 1023 qui se trouve fixée d’une manière précise par les mesures électrolytiques.
- § XIII. Les ions dans l’électrolyse. — Il est bien vraisemblable que les charges électriques sont effectivement fixées sur les atomes pendant le passage du 'courant. Ces charges doivent même préexister dans l’électrolyse,' et Arrhenius a suggéré l’hypothèse que la décomposition du sel dissous se faisait spontanément dans la solution, avant tout passage de courant. La molécule KC1 de chlorure de potassium, par exemple, se séparerait d’elle-même, par- le seul fait de la dissolution, en deux parties, en deux ions, portant chacun une charge électrique élémentaire, positive pour le métal, négative pour le reste de la molécule.
- Le passage du courant consiste alors en une simple convection. Dans le champ électrique des électrodes, les charges des ions sont poussées dans le sens des lignes de force ou tirées en sens inverse, suivant leurs signes, jusque vers les électrodes, où l’on recueille à la fois l’électricité et les produits de l’électrolyse.
- Nous avons dit que Vion potassium portait une charge positive élémentaire. L’ion cuivre, qui est bivalent, circule dans ses électrolytes avec une charge double : la valence chimique d’un métal est le nombre des charges positives, élémentaires qui peuvent se fixer sur un de ses atomes (1).
- (1) Ainsi que nous le verrons plus loin (voir § XXXlI),les ions métalliques doivent être considérés comme des atomes ayant perdu de l’électricité négative.
- p.380 - vue 378/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 381
- Cette manière d’envisager les faits ne tend à rien moins qu’à attribuer aux forces électriques le rôle essentiel dans les réactions chimiques. Toute la chimie se rattacherait ainsi au corps des doctrines électriques dont l’édifice, bâti sur la solide assise des lois de l’électrolyse, domine progressivement toutes les sciences physiques.
- § XIV. Les ions dans les gaz. — En dehors des phénomènes brutaux des décharges disruptives, un gaz se comporte généralement comme un isolant parfait. Il peut cependant acquérir une faible conductibilité, sous l’action de diverses excitations produisant ce que l’on appelle l’ionisation du gaz. Le passage dans le gaz d’un faisceau de rayons X, de lumière ultra-violette ou des rayonnements émis spontanément par les corps radioactifs, la température élevée des corps incandescents ou des flammes, un commencement de décharge électrique, d’autres causes encore sont capables d’ioniser les gaz.
- Le gaz ionisé peut livrer passage à du courant électrique, mais il ne laisse passer qu’une quantité limitée d’électricité si l’on n’entretient pas son état d’ionisation en continuant à faire agir la cause ionisante : le gaz perd spontanément ses propriétés conductrices peu de temps après que l’action de la source a cessé.
- Gela s’explique aisément en admettant l’existence de particules électrisées formant des ions analogues à ceux de l’éleetro-lyse. Le courant consiste alors dans le transport des ions vers les électrodes, il doit cesser quand les électrodes ont capté tous les ions, ou quand ces ions ont disparu par suite de leur recombinaison spontanée.
- Le rôle de l’action ionisante serait de créer les ions par le déplacement de certaines charges électriques préexistant dans les atomes, suivant un mécanisme analogue à celui de l’ionisation électroiytique, et nous pouvons être conduits à penser que les charges individuelles des ions gazeux sont égales à la charge atomique des ions électrolytiques.
- Toutes ces suppositions ont été confirmées par l’expérience.
- Nous nous bornerons à signaler ici la méthode expérimentale particulièrement féconde créée par G. T. R. Wilson, qui utilise systématiquement la propriété des ions gazeux de constituer des centres de condensation pour la vapeur d’eau sursaturée.
- Le phénomène d’ionisation ayant été produit dans un gaz
- p.381 - vue 379/979
-
-
-
- 382 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
- humide, on déclanche une détente brusque qui refroidit le gaz et provoque la condensation de l’eau sur les ions. Chaque ion donne naissance à une gouttelette d’eau, et l’on peut croire que l’on voit les ions eux-mêmes, lorsque l’on voit les gouttes d’eau qu’ils ont formées.
- On a pu en particulier compter le nombre de ions en comptant les gouttelettes (1) et comme une mesure électrique facile faisait connaître leur charge électrique totale, on en a déduit la charge individuelle de chacun des ions. Le résultat a été trouvé conforme aux prévisions : la charge des ions gazeux est égale à celle des ions électrolytiques.
- L’existence de centres chargés et leur rôle de transporteurs dans le passage de l’électricité au travers des gaz doivent être considérés comme définitivement établis. Les expériences de C. T. R. Wilson nous montrent, isolées sur chacune .des gouttes d’eau condensées, les charges atomiques élémentaires, les atomes d’électricité, dont la réalité objective se trouve ainsi démontrée d’une manière qui parait irréfutable.
- § XV. Mesure précise de la charge élémentaire. .—
- Les mesures dont nous allons parler sont dues à M. Millikan. Elles ont eu pour objet de déterminer directement la valeur de la charge électrique élémentaire en mesurant une seule charge à la fois.
- Projetons'quelques gouttelettes microscopiques d’huile dans de l’air absolument calme. Chacune d’elle descend d’un mouvement régulier bien uniforme sous faction de son poids, compensé par le frottement visqueux du gaz. Comme le coefficient de viscosité est connu, il suffit de mesurer la vitesse de chute de l’une de ces gouttes pour en connaître le poids.
- Supposons maintenant que la goùttelette en suspension soit observée dans le champ électrique vertical d’un condensateur et produisons une faible ionisation du gaz ambiant. Voici alors ce que l’on observe. Le mouvement de la goutte d’huile n’est plus uniforme, ou plutôt il reste uniforme mais avec de brusques variations de vitesse. Cela tient à ce que la goutte en observation absorbe de temps à autre la charge - positive ou négative de l’un des ions gazeux. Une nouvelle force agit alors, dont on est
- (1) On détermine le poids du nuage qui se forme, et on calcule le diamètre des gouttes d’après la vitesse avec laquelle on voit le nuage descendre lentement dans le gaz.
- p.382 - vue 380/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 383
- maître, l’action eE exercée par le champ H sur la charge électrique e de la goutte, et cette force s’ajoute au poids de la goutte ou s’en retranche selon le signe de la charge et le sens du champ électrique.
- En réglant la valeur du champ, on peut faire en sorte que l’action électrique compense exactement le poids. La goutte reste alors immobile, et la condition d’équilibre p — eH fait connaître la valeur de la charge e qu’elle possède à cet instant.
- Dans les expériences de M. Millikan, une même goutte d’huile pouvait être maintenue en observation pendant plusieurs heures, tandis que l’on mesurait les valeurs successives de sa charge. Ûn n’a jamais constaté dans ces mesures des variations continues de l’état électrique, et les variations brusques que l’on observait correspondaient toujours à l’apport de charges électriques égales : ou bien la goutte n’était pas électrisée, ou bien sa charge était un multiple entier d’une même quantité d’électricité e, précisément égale à la charge atomique de Télectrolyse.
- L’intérêt de ces expériences est considérable, non seulement parce qu’elles ont donné pour l’atome d’électricité une valeur numérique e = 4,774 . 10~10 (unités G. G. S. électrostatique), exacte au millième près, mais surtout parce «qu’elles constituent, en faveur de nos doctrines sur la structure granulaire de l’électricité, la,plus élégante et la plus convaincante des démonstrations.
- Ce ne sont pas, cependant, les seules expériences où les charges électriques élémentaires se révèlent comme dès éléments séparés, et nous allons trouver une autre preuve de cette discontinuité profonde des phénomènes électriques dans l’étude des rayons « alpha » émis par les corps radioactifs.
- § XVI. Les transmutations des rayons radioactifs.
- — On ne peut pas conserver un corps radioactif, il se détruit spontanément. En un an, un gramme de radium a perdu près de un demi-milligramme. La matière disparue ne s’est cependant pas évanouie; à tout instant le radium, en se détruisant, produit des volumes égaux de deux gazdont le poids compense la perte de radium. De ces deux gaz, l’un est de Yhélium, l’autre est appelé radon ou émanation du radium. Un gramme de radium produit en un an 0 mg, 425 d’émanation et 0 mg, 008 d’hélium.
- L’hélium formé ne s’altère plus, mais Yémanation (radon) se détruit à son tour, et assez vite, il en disparaît 0,75 0/0 à l’heure. L’émanation est remplacée par d’autres corps, puis encore par
- p.383 - vue 381/979
-
-
-
- 384 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
- de nouveaux, et l’on a pu suivre et identifier ainsi dix échelons, depuis le radium jusqu’à la transformation finale de l’avant-dernièr terme de la série, le polonium qui parait se dédoubler en hélium et en plomb.
- Cinq de ces transformations sont accompagnées de production d’hélium avec, à chaque fois, une diminution dé quatre unités de la valeur de la masse atomique (radium = 226; émanation = 222; plomb = 206; hélium = 4). Le radium dérive lui-même de l’uranium (U = 238) par une série de transformations analogues, et il existe encore une autre famille de corps radioactifs qui va du thorium (= 232) à une autre espèce de plomb (= 208) par une succession de dix transmutations dont sh; dégagent de l’hélium.
- •
- Les transmutations radioactives dégagent de grandes quantités d’énergie : la transformation complète de 4 g de radium libère près de 4 millions de calories kg, c’est-à-dire cinq cent mille fois plus de chaleur que nW produirait la combustion d’une masse égale de charbon.
- Ces transformations sont en outre accompagnées de manifestations électriques lyès importantes, dont nous allons nous occuper maintenant.
- Tout cela* nous révèle des, phénomènes d’un ordre essentiellement différent de ceux de la-chimie ordinaire. Le radium n’est pas un héliure de radon qui se dissocie lentement, il s’agit d’une dislocation autrement profonde, atteignant l’atome lui-même qui se détruit sous-nos yeux.
- En se plaçant à ce point de vue, il est permis de dire que les manifestations électriques des transformations radioactives mettent directement en évidence la nature essentiellement électrique des phénomènes atomiques.
- § XVII. Rayonnement des corps radioactifs. — Les
- corps radioactifs émettent trois espèces de rayonnements qui, tous trois, sont capables d’ioniser les gaz. On peut séparer ces rayonnements par l’action d’un champ électrique ou d’un champ magnétique. Ils ont été distingués par les lettres « alpha » (a); « bêta » 0) ; « gamma » (y).
- La partie du rayonnement qui ne subit aucune déviation sous l’action d’un champ magnétique ou d’un 'champ électrique, a
- p.384 - vue 382/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 385
- reçu le nom de rayonnement « gamma ». Ce sont des rayons lumineux, ou plutôt des rayons X dont les longueurs d’ondes sont excessivement courtes.
- Le reste des rayons se partage en deux parties qui sont déviées en sens inverses par le champ agissant: les rayons « bêta » se comportent comme un courant de particules transportant des charges électriques négatives, les rayons « alpha » comme des particules en mouvement chargées d’électricité positive.
- Les rayons « alpha » et « bêta » transportent effectivement des charges électriques. L’existence de ces charges a été établie en opérant sur les. rayons « alpha » et « bêta » comme Jean Perrin l’avait fait antérieurement pour les rayons cathodiques (voir § XXII).
- L’étude des rayons cathodiques nous montrera aussi comment la mesure des déviations produites par un champ électrique et par un champ magnétique fournit non seulement la vitesse des particules en mouvement mais encore leur charge, ou plus exac-6
- tement le rapport — de leur charge à leur masse, c’est-à-dire le
- nombre de coulombs qui sont transportés par les particules en mouvement avec chaque gramme de matière.
- Nous ne nous occuperons ici que des rayons « alpha ». L’émission de ces rayons est toujours accompagnée d’une production d’hélium, et l’on a pensé que les particules électrisées en mouvement que sont ces rayons « alpha » devaient être des atomes d’hélium.
- La mesure du rapport— de la charge à la masse confirme et
- précise cette supposition. On trouve en effet un rapport ^ représentant 48 300 G par gramme, c’est-à-dire la moitié de la charge d’un atome monovalent, dans l’électrolyse.. Or un atome d’hélium, dont la masse atomique est égale a 4, qui porterait deux charges égales à la charge atomique de l’électrolyse aurait
- un rapport ^ précisément égal à la valeur que nous venons
- d’indiquer. Nous considérerons, donc les projectiles «. alpha » comme des atomes d’hélium dont la charge électrique positive 2e est double de la quantité élémentaire d’électricité.
- Nous exprimerons cela en disant que les corpuscules « alpha »'
- p.385 - vue 383/979
-
-
-
- 386 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
- sont des atomes d’hélium auxquels il manque deux charges négatives élémentaires (1).
- § XVHI. Vitesse des particules « alpha »; leur dénombrement. Mesure directe de leur charge individuelle. Nouvelles déterminations de la constante N d’Avogadro et d’Ampère. — La mesure des déviations par les champs électriques et magnétiques a fourni pour la vitesse des rayons « alpha » des valeurs de l’ordre de 20.000 km par seconde. Si l’énergie cinétique des particules est. due au travail. des forces électriques, on peut- calculer la chute de potentiel qu’a subie la charge 2e de l’atome d’hélium pendant le processus d’émission.
- La formule de la conservation de l’énergie :
- 2e . Y; = ^ mv2
- donne pour la tension électrique Y une valeur voisine de 4 millions de volts.
- Si l’on songe que cette énorme différence de potentiel a- dû. exister dans un espace minuscule à l’intérieur de l’atome radioactif, on se rend compte de l’immense disproportion qui subsiste entre les champs électriques que nous savons créer et ceux qui se produisent dans les phénomènes atomiques, ou qui existent naturellement dans l’intérieur des atomes.
- Pour compter une à une les particules « alpha », on emploie une source radioactive ne contenant qu’une quantité excessivement faible de matière active, et on limite le faisceau de rayons par des écrans opaques de manière à n’utiliser qu’une fraction extrêmement réduite de l’émission totale. On constate alors que les actions dues au rayonnement « alpha » sont intermittentes, et l’on peut les compter une par une.
- On s’est adressé pour cela à l’illumination d’un écran de sulfure de zinc (sir William Grookes). En comptant les scintillations produites sur l’écran phosphorescent, on a déterminé le nombre des particules « alpha » émises par le produit radioactif. Mesurant d’autre part la charge positive transportée par ces rayons, on en a déduit la charge individuelle, de chaque particule.
- (1) Le corpuscule «alpha s est ainsi le noyau central de l’atome (voir § XX).
- p.386 - vue 384/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 387
- Le résultat a été exactement celui que ‘l’on attendait. Chaque projectile « alpha » transporte une quantité d’électricité double de la charge élémentaire (charge 2e, avec e = 4,774.10~10 unités €. G. S. électrostatiques).
- Les phénomènes de la radioactivité viennent, ainsi confirmer nos idées sur la; structure granulaire des charges électriques : c’est la même charge élémentaire e que nous rencontrons partout.
- Puisque nous connaissons maintenant la charge des atomes dans les rayons « alpha » et que nous connaissons aussi leur 6
- rapport —, nous sommes en mesure de calculer la masse de
- chacun de ces atomes d’hélium, et par suite le nombre N des atomes contenus dans un atome-gramme de gaz.
- La mesure de la quantité totale d’hélium produite dans un temps donné, rapprochée de la mesure du nombre des scintillations fournit encore une autre détermination de cette même constante fondamentale N, laquelle n’emprunte plus rien à aucune théorie électrique.
- Les valeurs de N que l’on trouve ainsi sont en parfait accord avec' celles que nous avons déjà obtenues, et ces concordances qui proviennent de tant de sources, cimentent solidement l’ensemble des conceptions modernes sur la constitution de la matière.
- § XIX. Observation directe des trajectoires des particules « alpha ». — Toutes les radiations des corps radioactifs sont capables d’ioniser les gaz, mais les rayons «c alpha » sont les plus efficaces.
- Nous avons déjà dit comment G. T. R. Wilson a rendu visibles les ions des gaz eir les utilisant comme centres de condensation pour la vapeur d’eau sursaturante : une gouttelette d’eau se forme autour de chaque ion lorsque l’on refroidit le gaz humide • par une brusque diminution de pression (voir § XIY).
- Si l’on applique ce mode d’observation à un gaz qui a subi une ionisation intense par des rayons « alpha », la détente du gaz fait apparaître un nuage de gouttes d’eau dans toute la masse, sans aucune structure visible.
- Mais si l’on n’utilise qu’une trace infime de matière active,- et si on ne la laisse agir que pendant un temps très court, l’aspect n’est plus le même. Chaque particule « alpha » fournit une trace
- p.387 - vue 385/979
-
-
-
- 388 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
- isolée, et les files de gouttelettes qui s’épanouissent en éventail autour de la source radioactive marquent les trajectoires des atomes d’hélium.
- Cette expérience est déjà "particulièrement suggestive parce qu’elle prouve la discontinuité des phénomènes dans les émissions radioactives, mais elle a une portée encore accrue par. le fait qu’elle nous montre pour les rayons « alpha » des trajectoires rectilignes.
- L’atome d’hélium qui a décrit l’une de ces trajectoires a donné naissance à des milliers de gouttelettes d’eau qui correspondent à autant d’ions formés par les chocs du projectile « alpha » contre les molécules du gaz. Malgré des chocs aussi nombreux la trajectoire du projectile est restée rectiligne. Il ne peut donc pas s’agir à chaque fois de chocs ordinaires assimilables à la rencontre de deux boules massives, qui ne sauraient se produire sans déviations de trajectoire. L’atome d’hélium en mouvement ne heurte pas les atomes d’oxygène ou d’azote de l’air atmos-? phérique, il passe au travers sans les toucher, c’est-à-dire que les atomes ne sont pas des boules pleines, comme nous le disions dans une théorie cinétique par trop simpliste, ce doivent être des systèmes formés de granules séparés. ,
- Les valeurs que nous avions trouvées de différentes manières pour les diamètres atomiques ne peuvent donc être considérées que connne des dimensions d'encombrement de l’ensemble des particules qui constituent l’atome : l’atome est quelque chose de vivant et de complexe, et les dimensions des éléments actifs sont beaucoup plus petites qu&ces dimensions d’encombrement.
- § XX. Les atomes à noyaux. — Ces considérations ont conduit différents physiciens, notamment Sir Ernest Rutherford, à penser que les atomes sont des systèmes plantaires (Jean Perrin) ayant un noyau central positif de dimensions extrêmement réduites-autour duquel gravitent des corpuscules négatifs qui sont à des distances très grandes par rapport à leurs dimensions. " ,
- Dans cette conception, les corpuscules négatifs sont supposés tous identiques entre eux, ils-., portent tous une même charge électrique égalé à la charge élémentaire e que nous avons considérée si souvent; quant au noyau ^central sa charge positive est un multiple entier de cette même quantité d’électricité, elle contient autant de ces charges unités qu’il existe de planètes
- p.388 - vue 386/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 389
- négatives, de manière que l’ensemble forme un système électriquement neutre.
- Nous serons en outre conduits à admettre que la masse de chaque planète est petite devant celle du noyau, où se trouve condensée la majeure partie de la masse totale (voir § XXXI).
- Disons enfin que, dans ces théories, on envisage le phénomène de l’ionisation d’un gaz comme consistant dans l’arrachement de un ou de plusieurs corpuscules négatifs de l’essaim planétaire. Le reste de l’atome constitue l’ion positif. Les corpuscules négatifs arrachés de l’atome peuvent rester libres, ou bien se fixer sur d’autres atomes qui sont alors chargés négativement.
- C’est ainsi que le projectile positif des rayons « alpha », avec sa double charge positive, serait un atome d’hélium incomplet, auquel manqueraient deux corpuscules planétaires.
- Rutherford précise plus complètement encore : l’atome d’hélium, à l’état neutre, ne comporte pas d’autres corpuscules planétaires que ceux-là mêmes dont il est privé dans les projectiles alpha, de telle sorte que le projectile alpha est le noyau central de l’atome de l'hélium, isolé et libre.
- Nous voyons maintenant plus clair.
- Les noyaux alpha, à cause de leur très petite taille, passent sans accident au travers de la plupart des atomes qu’ils rencontrent. C’est ainsi qu’on peut voir un rayon « alpha » traverser une mince feuille de métal ou une paroi de verre peu épaisse. En traversant un atome, la particule alpha passe entre les orbites des particules négatives et sort du volume général occupé par elles (c’est-à-dire du volume de l’atome) sans avoir rencontré ni une planète du système atomique, ni le noyau lui-même. .
- Ces rencontres se produisent cependant quelquefois. Il arrive que le projectile positif d’hélium passe assez près d’une planète négative pour en. troubler profondément le mouvement et faire passer sa trajectoire de la forme elliptique à la forme hyperbo-4 lique. La planète devient alors une comète qui s’éloigne défini-vément.. Quant au projectile perturbateur, beaucoup plus massif que le granule négatif, il continue sa route sans déviation appréciable. ‘
- Tel serait le mécanisme de l’ionisation, accident en définitive peu grave pour l’atome ionisé : perte d’une particule négative qu’il lui suffit de récupérer pour revenir à l’état neutre.
- p.389 - vue 387/979
-
-
-
- 390 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
- La collision du projectile « alpha » avec le noyau atomique, où se trouve presque toute la masse, est quelque chose de plus important et provoque une déviation de la trajectoire « alpha » comme on en observe quelquefois.
- Il pourrait même se produire, dans un choc direct, une rupture du noyau de l’atome rencontré, une dislocation complète-de l’atome qui, réellement brisé cette fois-ci, donnerait naissance à d’autres atomes appartenant à d’autres espèces chimiques, il y aurait alors une véritable transmutation de la matière. Des résultats ont déjà été obtenus dans cette voie par Sir Ernest Rurherford, qui a réussi à obtenir des rayons d'hydrogène par le choc des projectiles « alpha » contre les noyaux atomiques d’un certain nombre d’éléments.
- p.390 - vue 388/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 391
- CHAPITRE IV
- L’électricité dans le vide.
- § XXL Tubes à vide. — L’art de faire le vide a fait de très grands progrès. Avec des machines à piston d’huile on atteint le millième de millimètre de mercure (un millionième d’atmosphère). On va au moins cent fois plus loin avec les trompes à jet de vapeur de mercure et à condensation de Langmuir et, mieux encore, avec les appareils rotatifs tournant à grande vitesse, comme la pompe Hohveck, dans lesquels les gaz sont entraînés par viscosité le long dps cylindres tournants.
- On arrive ainsi à des pressions de J’ordre des milliardièmes d’atmosphère, ce sont les meilleurs vides que l’on sache réaliser.
- Dans ces vides très poussés, il reste encore beaucoup, de molécules : sous une pression d’un milliardième d’atmosphère, il y a plus de trente millions de molécules dans chaque millimètre cube de gaz. Le vide le plus parfait de nos laboratoires est encore un immense fourmillement de particules gazeuzes animées d’une agitation thermique intense. •
- Il y a cependant quelque chose de très particulier dans l’état de ces gaz ultrararéfiés, c’est que dans leur mouvement désordonné les molécules ne se rencontrent plus, ou du moins presque' jamais.
- En revenant à la théorie cinétique des gaz, nous pouvons en effet calculer le libre parcours moyen d’une molécule entre deux chocs consécutifs contre des molécules voisines. Dans les conditions ordinaires de température et de pression, les collisions sont incessantes, le chemin libre est très petit, de l’ordre du dixième de micron (HH5 cm). Mais pour une pression d’un, millionième d’atmosphère, le libre parcours moyen qui devient un million de fois plus grand se mesure en centimètres, tandis que dans des vides plus avancés comme ceux que l’industrie réalise dans la construction des lampes à trois électrodes de la T. S. F., il faut qu’une molécule parcoure un chemin long de plusieurs mètres, dans ses rebondissements successifs sur les parois, avant qu’elle ait une chance sur deux de rencontrer une autre molécule du gaz.
- p.391 - vue 389/979
-
-
-
- 392 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE IA MATIÈRE
- § XXII. Émission thermoïonique. — Rayons cathodiques. — L’emploi des lampes à trois électrodes de la T. S. F., qui se trouvent dans toutes les mains, a rendu familier à des milliers d’expérimentateurs le phénomène de rémission thermoïonique. x
- On sait que des courants électriques.peuvent passer au travers du vide, entre un filament incandescent et une autre électrode. Pour que le courant passe, il faut que l’électrode auxiliaire soit positive par rapport au filament incandescent. Mais le courant disparait si l’on inverse les polarités ou si l’on éteint le filament.
- Le corps incandescent émet ainsi de l’électricité négative sans émission d’électricité positive : l’émission est purement cathodique. .
- Le trajet du courant dans l’intérieur du tube s’aperçoit directement lorsque les électrodes sont suffisamment espacées et que le vide n’est pas trop poussé, parce que le gaz résiduel est légèrement illuminé par l’émission cathodique. On voit ainsi des faisceaux de rayons qui partent de la cathode et se propagent en ligne droite : ce sont les rayons cathodiques de Hittorff (1869), c’est la matière radiante de Sir William Grookes.
- Dans ces tubes à cathode incandescente, la moindre tension positive appliquée à l’électrode auxiliaire (anode) provoque le passage du courant et la production des rayons cathodiques.
- Des rayons cathodiques peuvent aussi être obtenus avec des tubes à cathode froide, mais il faut alors employer de plus fortes différences de potentiel. ’
- Les rayons cathodiques paraissent être projetés par la cathode et aller droit devant eux jusqu’à ce qu’ils rencontrent soit un obstacle, soit la paroi du tube, soit l’anode si celle-ci se trouve sur leur trajet. L’arrêt du faisceau cathodique est accompagné d’un dégagement de chaleur.
- On donne d’habitude le nom d''anticathodes aux objets que l’on a disposés dans le tube à vide pour recevoir le choc des rayons cathodiques. . . -
- - Les rayons cathodiques sont déformés par les champs électriques et par les champs magnétiques. Ces effets sont faciles à observer. -
- Il suffit d’approcher un aimant pour voir les rayons s’infléchir. Le sens des déviations est celui que l’on peut prévoir en considérant les rayons comme le prolongement dans le tube du courant qui passe par la cathode.
- p.392 - vue 390/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 393
- Si les dimensions du tube sont assez grandes pour que le champ magnétique n’y occupe qu’une étendue très limitée, les rayons cathodiques, après avoir été déviés par le champ magnétique, continuent à se propager suivant une autre ligne droite. L’action du champ magnétique est, en définitive, la même que si le rayon cathodique était la trajectoire d’une série de particules chargées d’électricité négative, sur- lesquelles le champ magnétique exerce une force perpendiculaire à la fois au champ et à la trajectoire, force qui est mesurée par le produit e ; v . H de la charge et de la vitesse de la particule par l’intensité du champ.
- L’observation des effets d’un champ électrique montre que, là encore, les rayons cathodiques se comportent comme des particules négatives en mouvement, attirées par les charges positives et repoussées par les charges négatives.
- La nature corpusculaire des rayons cathodiques, admise dès le début par Grookes, a été longtemps contestée, jusqu’à ce qu’elle ait été mise hors de doute par une expérience très importante de Jean Perrin (1895).
- Perrin a montré que si l’on recueille un faisceau de rayons cathodiques dans un conducteur creux (cylindre de Faraday) soigneusement isolé, ce conducteur se charge d'électricité négative. L’expérience ne réussit et ne donne des résultats constants que si l’on a soin d’entourer ce cylindre d’une enveloppe métallique formant écran de manière à le protéger complète- ^ ment contre toute action des charges électrostatiques parasites. Avec ces précautions, on pouvait même fermer l’entrée du cylindre collecteur et celle des écrans protecteurs par de minces feuilles de métal qui supprimaient rigoureusement les effets électrostatiques : les rayons cathodiques dirigés à volonté au moyen d’un aimant traversaient ces lames minces et venaient invariablement déverser leurs charges négatives dans le cylindre collecteur.
- Il était ainsi démontré que les rayons cathodiques transportent mécaniquement de l’électricité négative : les rayons cathodiques sont des courants de convection.
- § XXIII. Vitesse et charge spécifique des particules cathodiques. — La mesure des deux déviations imprimées à un même rayon cathodique par un champ électrique et par un champ magnétique d’intensités connues fournit deux données
- p.393 - vue 391/979
-
-
-
- 394 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
- sur les corpuscules négatifs. On peut alors en d éduire, d’une part, leur vitesse et, d’autre part, leur charge spécifique (rapport de leur charge à leur masse), c’est-à-dire .le nombre de coulombs transportés par chaque gramme de matière corpusculaire.
- Soit e la charge du corpuscule, m sa masse, v sa vitesse. Dans un champ magnétique d’intensité H, le mobile est soumis à la force e . v. H comme un élément de courant ordinaire débitant la même quantité d’électricité. Dans le champ électrique E, il serait soumis à la forcé «E. Si l’on a disposé les choses de manière que ces deux actions se compensent, on devra écrire la condition
- e . v'. H = e . E,
- qui fera connaître la valeur de la vitesse v.
- D’un autre côté,, dans un champ magnétique sans champ électrique, la force e . v . H est normale à la trajectoire du mobile. Cette trajectoire devra donc prendre un rayon de cour-
- 01 O®
- hure tel que la force centrifuge —^— équilibre la force motrice e . v . H, on aura donc :
- et comme la vitesse est connue, la mesure du rayon de courbure
- Q
- R donne la valeur du rapport — •
- Les résultats des mesures de vitesses ont été tout à fait surprenants.
- Les vitesses obtenues, toujours très grandes, vont en croissant avec la tension appliquée entre la cathode et l’anode. Pour 1000 volts on trouve près de 20000 km par seconde; vers .100000 volts, la vitesse est de 150000 km par seconde, et l’on tend, sans l’atteindre, vers la vitesse de la lumière, 300 000 km par seconde.
- Le calcul de la charge transportée par chaque gramme de matière corpusculaire a, lui aussi, donné un résultat inattendu. Rappelons d’abord que, dans les phénomènes d’électrolyse, la quantité d’électricité liée à un atome-gramme est de 96494 G. Cela signifie que c’est ce nombre de coulombs qui sont transportés par un gramme d’hydrogène (ou plus exactement par lg, 008). Or, on trouve que, dans un faisceau cathodique, un gramme
- p.394 - vue 392/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 395
- de matière corpusculaire transporte une charge électrique beau-
- 0
- coup plus élevée qui atteint 176 900 000 G : le rapport — de la
- charge à la masse est / 849 fois plus fort pour les rayons cathodiques que pour les atomes d'hydrogène dans iélectrolyse.
- En toute rigueur, nous ne pouvons rien dire de plus. Nous n’avons donné, dans ce qui précède, aucune raison d’affirmer quoi que ce soit sur la nature des projectiles cathcfdiques, nous ne savons rien de leur charge individuelle.
- Mais il est permis de faire cette hypothèse que la charge de la particule cathodique, comme toutes les charges électriques isolées que nous avons déjà rencontrées, est égale à la charge élémentaire e liée à un atome monovalent dans l’électrolyse, la même que celle qui intervient pour les particules des rayons « alpha », charge qui est encore la même que les quantités d’électricité trouvées par Millikan dans l’ionisation des gaz :
- e = 4,774 . 10“ 10 (unités G. G. S. électrostatiques).
- Nous ferons donc cette hypothèse; mais elle en entraîne une autre. Il nous faut maintenant admettre que les corpuscules cathodiques sont 1 849 fois plus légers que Vatome d'hydrogène; ces corpuscules ont donc pour masse (voir § IY et § XXY) :
- W ~ 1J49 l1’662 • 1Cr_24 ë) = 0,899 • i0~27 ë-
- On a donné à ces corpuscules cathodiques le nom d'électrons. Ce sont les éléments les plus petits que l’on envisage dans la fragmentation de la matière.
- § XXIV. Émissions photoélectriques. — Rayons « bêta ». — Les électrons dans les atomes. — Les
- tubes à vide à cathode incandescente ou à cathode froide ne sont pas les seules sources d'électrons et de rayons cathodiques. Des émissions semblables se produisent lorsque l’on éclaire des corps conducteurs par de la lumière ou par des rayons X. Ges effets photoélectriques ne sont sensibles toutefois,, que pour des radiations de courtes longueurs d’ondes, à partir, de l’ultraviolet. Y
- L’émission photoélectrique consiste en une projection de corpuscules chargés d’électricité négative. Ces corpuscules
- p.395 - vue 393/979
-
-
-
- 396 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
- peuvent être déviés, accélérés ou ralentis par un champ électrique; ils sont déviés aussi par un champ magnétique, et l’on
- £
- a pu mesurer leurs vitesses et le rapport — de leur charge à
- leur masse comme on l’a fait pour les rayons cathodiques ordinaires. -.
- La vitesse des corpuscules photoélectriques varie avec le mode d’excitation. Elle croît avec la fréquente vibratoire de la lumière excitatrice, mais elle est entièrement définie par cette fréquence, sans qu’une augmentation d’intensité de l’éclairement se traduise par autre chose que par l’augmentation du nombre des corpuscules émis, qui conservent la même vitesse : la vitesse d’expulsion des électrons, et par suite l’énergie qu’ils transportent, dépendent seulement de la qualité de la lumière et non de son énergie. Nous aurons du reste à revenir sur ce point (voir § XXYI).
- Le rapport de la charge à la masse, —, au contraire, reste
- constant (1) pour toutes ces émissions corpusculaires, et l’on retrouve ici la même valeur que pour les rayons cathodiques : on a bien affaire, dans les deux cas, à des émissions de même nature.
- Rien ne distingue, en définitive, les émissions photoélectriques des rayons cathodiques de même vitesse, si ce n’est leur mode de production.
- Ce sont encore des rayons de même nature que nous rencontrons dans l’émission spontanée des rayons « bêla » par les matières radioactives. Ces rayons « bêta », que nous savons déjà être chargés négativement (voir § XVII) sont, eux aussi, des rayons cathodiques constitués par des électrons projetés à très grande vitesse lors de la désintégration des atomes radioactifs.
- Ainsi, nous rencontrons partout des électrons. Les corps radioactifs en expulsent spontanément; les corps incandescents sont prêts à les émettre par masses énormes sous l’action des moindres champs électriques, et il suffît d’éclairer un conducteur quelconque pour lui faire projeter des électrons. Si les électrons
- (1) Sous réserve des variations de la masse avec la vitesse. Cette réserve concerne aussi le cas des rayons cathodiques (voir § XXV). '
- p.396 - vue 394/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 397
- sont partout, et toujours semblables à eux-mêmes, c’est parce qu’ils sont des constituants de toute matière. Les charges négatives élémentaires dont le déplacement constitue l’ionisation dans les gaz ou dans les électrolytes sont les électrons eux-mêmes, et ce sont encore des électrons qui gravitent autour des centres positifs dans le système planétaire des atomes.
- § XXY. Les électrons et la mécanique relativiste. Variation de la masse avec la vitesse. — On sait que dans les théories einsteiniennes de la relativité la notion de masse ne conserve le rôle d’invariant absolu que lui attribuait la mécanique classique que pour les faibles vitesses, c’est-à-dire pour des vitesses qui ne sont qu’une faible fraction de la vitesse de la lumière.
- Dans la mécanique relativiste, l’expression de l’énergie ciné-
- 1 ,
- tique n’a plus en effet la forme simple ^ ww2 de la mécanique
- classique; c’est une fonction plus compliquée de la vitesse, représentée par la formule :
- AV i - me2
- où c désigne la vitesse de la lumière.
- Le développement en série de cette expression montre de
- 1
- suite qu’elle se réduit à ^ mu2 pour
- les peines valeurs
- que l’écart entre les deux formules n’atteint une valeur sensible que pour des vitesses comparables à la vitesse de la lumière; dans ce cas, on est conduit à considérer une masse croissant avec la vitesse suivant la loi de variation :
- ni
- Les mouvements des électrons sont les seuls, jusqu’ici, pour lesquels les vitesses puissent s’approcher de la vitesse de la lumière. La vitesse des rayons cathodiques ne dépasse guère 200 000 Inn par seconde, mais les rayons « bêta » montent jus-
- p.397 - vue 395/979
-
-
-
- 398 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
- qu’à 297 000 et peut-être au delà. Pour tous ces rayons de grande vitesse, la théorie tle la relativité prévoit donc une augmentation importante de la masse, avec une diminution corrélative du 6
- rapport —, résultat direct des mesures. Lorsqu’on passe des
- rayons lents aux rayons les plus rapides, la variation « relativiste » de la masse doit atteindre 700 0/0 : c’est en effet ce
- qu’ont donné les mesures du rapport ^ pour les différents rayonnements d’électrons, et ces mesures constituent un contrôle précieux des théories relativistes.
- § XXVI. Électrons, radiations lumineuses, et théorie des quanta. — Les idées modernes sur la constitution de la matière sont intimement liées aux conceptions sur le rayonnement de l’énergie, que les théories de quanta de Planck et de Einstein ont fait profondément évoluer.
- La notion initiale d’un quantum d’énergie a été introduite par Planck dans la théorie du rayonnement calorifique. Il a émis l’hypothèse qu’une radiation lumineuse ne peut se produire que si l’émission porte sur une énergie au moins égale à une quantité finie et déterminée W proportionnelle à la fréquence vibratoire v :
- W = h .V
- Les fontaines intermittentes donnent une image de ce genre de discontinuité. Si le réservoir de la fontaine n’est pas plein rien ne s’écoule, mais quand l’amorcement a pu se produire le réservoir se vide complètement. Il en est de même dans la conception quantique : si l’émission d’énergie peut atteindre la valeur h . v, l’émission de fréquence v a lieu et la quantité totale d’énergie débitée est juste égale à h.
- Cette hypothèse n’avait été émise d’abord que pour arriver à une théorie satisfaisante pour le rayonnement d’un corps en équilibre de température (corps noir). Le calcul avait pu. être poussé jusqu’au bout, jusqu’à la détermination de la valeur numérique qu’il fallait attribuer à la constante h. Planck avait trouvé ainsi,, en unités C. Gr. S. :
- / * h = 6,55510-*'.
- Einstein a ensuite étendu l’hypothèse des quanta d’énergie aux
- p.398 - vue 396/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 399
- phénomènes photoélectriques et. aux émissions des rayons X; mais, depuis, la théorie des quanta, légèrement modifiée, a couvert toute la mécanique atomique. -
- Nous ne nous occupons pas, pour le moment, de cette généralisation de la théorie des quanta (voir § XXXVIII). Nous voulons seulement montrer comment les relations expérimentales entre les rayonnements corpusculaires et les radiations lumineuses qui leur sont liées viennent à l’appui du postulat de Planck-Einstein réduit à la quantification de l’énergie vibratoire.
- La formule symbolique W /<v indique la proportionnalité d’une énergie et d’une fréquence. Einstein a suggéré qu’elle devait exprimer numériquement les lois de l’émission des rayons X en fonction de l’énergie des corpuscules cathodiques,
- i
- La vérification était aisée à faire, puisque la force vive ^mv2Au.
- projectile cathodique est connue et que la fréquence vibratoire v . de l’émission des rayons X se déduit de la mesure de leurs longueurs d’ondes (voir § X).
- La comparaison de ces données expérimentales a montré la proportionnalité des deux séries de valeurs numériques, et le coefficient de proportionnalité s’est trouvé être exactement égal au facteur h de la théorie de Planck.
- Pour être plus précis, nous dirons toutefois que des rayons cathodiques d’une vitesse déterminée ne donnent pas une radiation X monochromatique, mais un spectre de quelque étendue, et que la relation quantique, W = /iv, s’applique seulement aux rayons de plus courte longueur d’onde contenus dans le faisceau X.
- Des coïncidences numériques semblables sont fournies par les émissions d’électrons sous l’action de la lumière ultra-violette, des rayons X et des rayons gamma des corps radioactifs.
- La fréquence~vibratoire des radiations incidentes étant supposée connue par une. mesure .de longueur d’onde, on détermine l’énergie des électrons projetés. Il suffit pour cela de les recevoir sur une électrode négative auxiliaire, et d’abaisser progressivement le potentiel V de ce collecteur j usqu’à ce que la répulsion exercée sur les électrons les arrête complètement, et que l’électrode collectrice ne recueille plus aucune charge. La. force vive initiale des électrons est alors mesurée par le travail électrique effectué par la différence de potentiel V sur leur charge e, et la relation quantique W = ht doit exister entre la fréquence;
- p.399 - vue 397/979
-
-
-
- 400 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION-DE LA MATIÈRE
- vibratoire v des rayons incidents et l’énergie W = Ve des électrons projetés.
- L’expérience confirme ces prévisions moyennant deux réserves parfaitement acceptables;
- Tout d’abord, les électrons projetés n’ont pas tous la même vitesse, et la relation quantique s’applique seulement aux électrons les plus rapides; ce sont du reste ceux-là dont, l’énergie est mesurée par .la méthode que nous avons indiquée.
- Il faut, ensuite, écrire la relation quantique sous la forme
- W + w = hv,
- en ajoutant une constante iv à la valeur W que l’expérience fournit pour l’énergie des électrons projetés.
- Gela signifie sans aucun doute qu’il faut dépenser une certaine quantité de travail pour extraire un électron du sein de l’atome du métal éclairé, et la constante iv ainsi introduite mesure ce travail d’extraction. Si l’expérience fournit plusieurs yaleurs successives de la constante w, ce qui a effectivement lieu, cela signifie que l’électron extrait de l’atome pouvait s’y trouver à différents niveaux, et les valeurs successives des travaux d’extraction w caractérisent les divers niveaux des électrons dans l’atome. -
- Les mesures dont nous venons de parler ont pu être faites avec une précision voisine de 1 0/00, et ce sont elles qui fournissent la meilleure détermination pour la constante des quanta :
- h = 6,55510-27 (G. G. S.).
- Nous devons encore retenir de tout, ceci une vérification indirecte mais très importante de notre hypothèse sur la charge des électrons. Les coïncidences numériques qui nous sont apparues se sont en effet produites parce que nous avions attribué,'assez arbitrairement, à la charge de l’électron la valeur trouvée expérimentalement pour les ions gazeux. Nous nous sentons plus en sécurité sur la légitimité de cette assimilation maintenant que nous voyons cette hypothèse prendre trèsinaturellement sa place dans le cadre d’une théorie générale.
- p.400 - vue 398/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 401
- § XXVII. Fréquences vibratoires ; vitesses corpusculaires ; tensions électriques. — L’énergie cinétique W d’un électron est représentée pour toutes les vitesses par l’expression relativiste : ,
- Les phénomènes photoélectriques et les émissions lumineuses corrélatives des chocs d’électrons satisfont, d’autre part, à la relation W = hv entre la fréquence vibratoire v et l’énergie du projectile corpusculaire.
- Cette énergie, enfin, peut être mesurée par le potentiel V qui arrête l’émission corpusculaire photoélectrique, ou par le potentiel V avec lequel sont lancés les électrons dans un appareil à rayons cathodiques et l’on doit avoir W = Ve.
- Ces trois formules ou plutôt ces trois lois physiques résument une grande partie de ce que nous venons de dire. Elles montrent que les vibrations lumineuses et les émissions corpusculaires sont des phénomènes connexes, qui peuvent être caractérisés aussi bien par les fréquences ou les longueurs d’ondes d’une radiation que par la vitesse d’expulsion dans l’émission corpusculaire qui lui est_associée ou par la différence de potentiel correspondante.
- Le tableau ci-après (page 402) résume une série de valeurs numériques de ces éléments caractéristiques pour l’ensemble des oscillations électromagnétiques, dont le domaine s’étend dès variations infiniment lentes des courants alternatifs jusqu’aux vibrations les plus rapides des rayons gamma les plus pénétrants.
- § XXVIII. La localisation des quanta de lumière. —
- Il nous faut maintenant signaler une grave difficulté et constater une contradiction jusqu’ici irréductible entre la théorie classique des ondulations et le résultat des mesures faites sur les émissions photoélectriques.
- Prenons le cas de l’émission corpusculaire produite par l’éclairement d’une lame métallique .au moyen d’un faisceau de rayons X. Ces rayons proviennent d’un tube à émission cathodique, et l’on 'peut considérer que la puissance électrique dépensée dans le tube, diminuée de celle qui y demeure sous
- p.401 - vue 399/979
-
-
-
- 402 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE XA MATIÈRE
- Tableau III.
- C/3 O
- LONGUEURS c/i .2 ^ o '3 §. VITESSE CORPUSCULAIRE V TENSION
- RADIATIONS d’ondes i i ÉLECTRIQUE 1
- U U 42 te fa B a" O (espace parcouru en une seconde) V | en volts
- Courants alterna-
- tifs 6 000 km 50 0,27 m 2.10-13 I
- Grandes ondes de
- T. S. F 20 km 15 000 4,5 m 6.10“11
- Très courtes oncles
- de T. S. F.. . . 1 m 3.108 650 m 1,2.10~G
- Infra-pouge ex-
- trôna é ...... 0,4 mm 7,5.1011 32 km 0,003
- Oscillations élec- «
- 1 triques ultra-ra-| pilles 0,2 mm 1,5.lû12 46 km 0,006
- j 6 . 10~5 cm
- 1 Lumière jaune . v =0,6 mierom 5.10u 840 km 2,06
- | = 6.000 A
- Rayons X très mous de Holweck. . . i 5 . 10-6 cm , = 500 Â 6.101- 2 900 km 25
- Ultra-violet extrême de Milli- kan .... , . ' 1,2.10~6 cnn = 120 Â I . 2,5.10i« 6 000 km 104
- . Rayons X mous. . • 10—7 cm = io A 3.10i7 21 000 km 1 240
- Rayons X . ordi-nai res î 10-8 cm = 1 A 3 . lois 65 000 km 12 400
- Rayons X très pénétrants .... ' 10—9 cm = o,oi A 3„ 1019 180 000 km 124 000
- - Rayons « gamma » pénétrants . . . 2.10-w , = 0,02 A — 1,5.10» 270 000 km 600 000
- . _ Rayons « gamma » extrêmes. . . . 10-w = 0,001 A (?)' 3.10n (?) 299 500 km (?) 10 000 000(7)
- p.402 - vue 400/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 403
- forme de chaleur, représente la puissance rayonnée sous forme de rayons X. ~
- Partant de là, on peut évaluer le temps nécessairë pour que la puissance des radiations X qui tombent en ondes sphériques sur la surface métallique, au voisinage (1) d’un atome déterminé, totalise en s’accumulant une quantité d’énergie suffisante pour lancer le projectile électronique.avec la vitesse qu’il atteint effectivement. .
- Or le résultat de ce calculât inacceptable. Le temps daaccumulation qui vient d’être calculé se mesure en effet en heures alors qu’il s’agit d’un phénomène pratiquement instantané.
- Il ne nous est donc pas possible d’admettre que. l’énergie qui sert à la projection de l’électron photoélectrique lui arrive, ainsi que le dit la théorie des ondulations, par un train d’ondes sphériques sur lesquelles la puissance rayonnante serait répartie uniformément. Noüs sommes dans l’obligation de dire que l’énergie lui est arrivée beaucoup plus vite, et l’on ne voit pas d’autre supposition possible que celle qui consiste à admettre que l’énergie en mouvement, au lieu d’être répartie uniformément dans le train d’ondes, est concentrée dans une région tubulaire très étroite ou se trouve accumulé un « quantum » tout entier.
- L’énergie rayonnante serait donc transportée par des sortes de projectiles tubulaires, un peu comme dans la théorie de l’émission, et il nous faudrait abandonner les théories ondulatoires auxquelles nous devons l’explication détaillée de tous les phénomènes de diffraction et d’interférences. •
- Ce sont alors ces interférences dont on ne comprend plus le mécanisme si vraiment la lumière se propage par quanta localisés en de très petits volumes sépares les uns des autres sur ce que nous avions appelé des surfaces d’ondes.
- Nos deux théories, quanta ou ondulations, satisfaisantes chacune dans son domaine, sont donc en réalité contradictoires.., et nous ne voyons encore aucun moyen d’échapper à eette contradiction.
- (1) Par exemple sur toute la superficie d’un cercle ayant pour rayon la longueur d’onde des radiations incidentes.
- p.403 - vue 401/979
-
-
-
- 404 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
- CHAPITRE Y
- Les rayons positifs et l’unité de la matière.
- § XXIX. Production des rayons positifs. — Au cours de cet exposé, nous avons déjà fait connaissance -avec des charges positives en mouvement. Nous avons parlé des rayons « alpha », projectiles d’hélium d’une vitesse initiale considérable. Mais nous savons aussi que l’on "peut obtenir des ions positifs en produisant l’ionisation d’un gaz quelconque par des moyens appropriés.
- Tout concourt à nous faire penser que, dans cette ionisation, le processus atomique consiste dans l’aTrachement d’un ou de plusieurs électrons à l’édifice qui constitue l’atome, dont le reste forme l’ion positif. ,
- L’ionisation du gaz peut aussi- se produire sans action étrangère, lors du choc de deux molécules de ce gaz, si leur énergie cinétique est suffisante. On conçoit que cela se produise encore plus aisément dans la rencontre d’une molécule avec un électron ou un ion positif entraîné avec une vitesse élevée par un champ électrique intense : l’ionisation par chocs dans le champ électrique est un phénomène des plus fréquents.
- Dans un tube à gaz raréfié, les ions positifs entraînés par un champ électrique peuvent avoir des trajectoires rectilignes étendues. Des rayons positifs se forment alors dans des conditions analogues à celles qui conviennent pour la production des rayons cathodiques.
- -Des rayons positifs provenant d’une ionisation par chocs ont été observés dans les tubes à rayons cathodiques à cathode froide. Dans ces tubes, l’émission des rayons cathodiques est consécutive à une -ionisation par chocs qui se produit un peu partout dans tout le tubq. Les ions positifs formés sont violemment attirés vers la cathode, en-^un afflux positif (Villard), qui produit à son tour, au voisinage immédiat de cette cathode, une intense ionisation par chocs, principale source de l’émission des rayons cathodiques. Si la cathode est perforée, l’afflux positif passe au travers, et l’on obsêrye derrière la cathode des rayons positifs parfaitement nets.
- C’est dans des expériences de ce genre que les rayons positifs ont d’abord été étudiés sous le nom de rayons canaux ('Goldstein).
- p.404 - vue 402/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 405
- On peut aussi obtenir des rayons positifs en utilisant une anode chaude recouverte d’un sel métallique. Dans un vide très poussé et sous l’action d’un champ électrique puissant, il se produit une ionisation locale du sel métallique ; des ions positifs se détachent en abondance, qui s’élancent de l’anode en un puissant faisceau de rayons positifs, comme font les rayons cathodiques émis par une cathode incandescente.
- Les rayons positifs sont sensibles à l’action d’un champ électrique ou d’un champ magnétique; les effets sont semblables à ceux que l’on constate avec des rayons cathodiques, mais ils sont de sens contraire. Gomme pour les rayons cathodiques, la mesure des déviations produites par les deux espèces de champs. fait connaître non seulement la vitesse des particules en mouve-
- 6
- ment mais aussi le rapport — de la charge à la masse de ces
- corpuscules positifs. • .
- 6
- On trouve pour le rapport — des valeurs très différentes de
- celles que donnent les rayons cathodiques.
- Pour ces derniers, le rapport de la charge à la masse garde toujours la même valeur (1) quelle que soit la nàture du corps d’où proviennent les électrons. Pour les rayons positifs au
- B
- contraire, le rapport — de la charge à la masse dépend de la nature du gaz ou de l’anode.
- B
- Dans tous les cas, la valeur trouvée pour — indique que les
- particules positives sont des atomes empruntés soit au gaz résiduel soit à l’anode chauffée, qui transportent des charges positives égales à une ou plusieurs fois la charge élémentaires e des atomes monovalents de l’électrolyse.
- § XXX. Les Spectres de masses et les Isotopes de F.-W. Aston. — Les rayons positifs ne forment pas en général des faisceaux parfaitement homogènes. Toutes les particules du faisceau peuvent être identiques, mais leurs vitesses ne sont pas exactement les mêmes et cela apporte quelques complications.
- Dans la mesure des déviations simultanées produites par un champ électrique et par un champ magnétique, le.s rayons
- (i) Sous réserve des variations de la masse en fonction de la vitesse (voir § XXVII).
- 30
- Bull.
- p.405 - vue 403/979
-
-
-
- 40!3 les théories modernes relatives a la constitution de la matière
- positifs sont dispersés. En les recevant sur une plaque photographique on trouve une traînée continue d’impressions qui se ~ développent en forme de courbe parabolique : c’est sur ces paraboles que doivent être faites les mesures.
- Sir Joseph Thomson a montré, en 1940, tout le parti que l’on pouvait tirer de ces tracés pour l’analyse chimique et la détermination des masses atomiques. Lorsque l’on opère sur un mélange de gaz, on obtient, en effet sur la plaque photographique toute une série de courbes paraboliques qui correspondent aux rayons positifs formés par les divers atomes des corps présents dans l’appareil. La comparaison des déviations permet alors de déterminer avec précision les rapports des masses des atomes en présence, et de faire ainsi l’analyse du gaz, et cette analyse est jusqu’à un certain point quantitative, puisque l’on peut apprécier l’intensité des impressions photographiques.
- Les comparaisons sont rendues plus précises encore par le fait qu’une même espèce d’afomes fournit en réalité plusieurs courbes paraboliques, parce que ces atomes peuvent avoir perdu soit un^seul électron soit plusieurs. Ils donnent ^ ainsi naissance à autant d’espèces de rayons positifs qui tracent, sur la plaque photographique, une sorte d’échelle graduée sur laquelle on n’a pour ainsi dire qu’à lire les masses atomiques cherchées.
- Sir Joseph Thomson avait ainsi trouvé, en étudiant Y argon, que les paraboles correspondant normalement à la masse atomique 20 de ce gaz étaient toujours accompagnées de traces beaucoup plus faibles indiquant la présence d’atomes de masse atomique 22. Il en avait conclu que, à côté de l’argon, il devait exister un autre gaz rare de l’atmosphère, moins abondant, et un peu plus dense. ;
- M. F. W. Aston entreprit d’élucider complètement cette question. Ses recherches ont abouti à dessrésultats d’une grande généralité, dont la portée est considérable dans tout ce qui touche à nos conceptions sur la constitution de la matière.
- L’appareil employé par Aston est un ingénieux perfectionnement des dispositifs de Sir Joseph Thomson. Les. faisceaux de rayons positifs sont encore déviés par un champ électrique puis par un champ magnétique,, mais les deux déviations sont produites dans uîi même plan et en sens inverse. Il est facile de voir qu’il existe alors sur les trajectoires une région où les rayons de même charge et de même masse mais de vitesses différentes se recoupent pour donner une « image achromatique »
- p.406 - vue 404/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 407
- de la fente initiale qui limite le faisceau. Les rayons formés par d’autres atomes, ou plutôt qui correspondent à des valeurs 6
- différentes du rapport — de la charge à la masse, viennent converger sur d’autres images de la fente. L’ensemble de ces images forme ainsi un véritable spectre, auquel Aston a donné le nom expressif de spectre de masses : la position d’une raie dans ce spectre caractérise en effet, sinon exactement la masse,
- &
- du moins la valeur du rapport — de la charge à la masse des atomes correspondants.
- Les mesures faites sur les spectres de masses font connaître les rapports des masses atomiques avec une précision d’environ 1 '0/00, qui supporte largement la comparaison avec les meilleures déterminations de l’analyse chimique.
- -F. W. Aston, opérant ainsi sur les corps les plus divers, a montré la grande généralité du fait observé antérieurement par Sir Joseph Thomson sur. l’argon. Pour un grand nombre de corps simples, les raies du spectre de masses sont-doubles^triples, ou plus complexes encore et chacun de ces dédoublements prouve l’existence d’une nouvelle espèce d’atomes, c’est-à-dire d’un nouveau corps simple.
- Le nombre des corps simples est donc beaucoup plus grand qu’on ne le croyait, mais ces corps simples sont groupés suivant différents types dont les propriétés chimiques et physiques sont tellement voisines que les corps, d’un même groupe avaient toujours été confondus : leur différence la plus importante est l’inégalité de leurs masses atomiques.
- Chaque groupe de corps simples est ainsi confondu sous un même nom dans la nomenclature chimique : il existe deux chlores, deux néons, un seul fer, mais quatre zincs, huit étains, etc. On dit que les différents corps du même groupe sont isotopes (1) parce que la quasi-identité de leurs propriétés chimiques et physiques nous fait les placer au même rang dans la classification générale des corps simples.
- La généralité de la notion d'isotopie, établie, par F. W. Aston, si importante qu’elle soit, ' n’est cependant pas la conséquence la
- (1) La notioD de corps isotopes s’était déjà introduite en radioactivité : les transmutations radioactives aboutissent à deux plombs isotopes dans chacune des familles de l’uranium et du thorium, avec les masses atomiques 206 et 208. >v
- p.407 - vue 405/979
-
-
-
- 408 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LAT MATIÈRE
- plus remarquable de ses travaux. Ses mesures ont en effet démontré que, au millième près, LES MASSES ATOMIQUES DE TOUS LES CORPS SIMPLES SONT REPRÉSENTÉES PAR DES NOMBRES ENTIERS quand on les rapporte à l’unité qui donne pour l’oxygène le nombre 16,000.
- Il n’y a qu’une seule exception, .l'hydrogène (1) dont la masse atomique est 1,008.
- Pour le chlore, par exemple, les deux isotopes ont les masses atomiques 35 et 37 exactement ; et si le chlore vulgaire semble avoir la masse atomique 35,46, c’est parce qu’il n’est qu’un mélange de deux isotopes dans des proportions à peu près constantes.
- Il ne nous est pas possible de concevoir que ces valeurs numériques entières soient le résultat de coïncidences fortuites. On a dit que la certitude est une question de probabilité. La probabilité d’obtenir par hasard des nombres entiers pour Vous les corps simples est représentée par le nombre 0,00000... 1 avec deux cents zéros après la virgule. Il existe bien peu de certitudes plus assurées que celle qui nous conduit à reprendre pour notre compte la notion introduite autrefois par Prout :
- Tous les atomes matériels sont formés par l’association d’atomes d’une matière primordiale unique, et la masse atomique d’un corps simple est mesurée par le nombre entier des éléments constituants.
- Nous ne concevons cependant plus, aujourd’hui, le constituant unique comme le faisait Prout. Pour nous, le constituant unique est dédoublé; l’atome est formé de deux espèces de particules élémentaires, des électrons et des centres positifs, et les atomes neutres (sans charge électrique) contiennent des nombres égaux d’électrons et de granules positifs.
- Ces granules positifs ont reçu le nom de protons.
- •§' XXXI. Protons et Électrons. — Arrêtons-nous un instant pour rappeler les résultats acquis dans l’étude des deux constituants de l’atome. Nous connaissons la masse m = 0,899 . 10-27 g de l’électron et sa charge e = 4,774 . 10-10 (unit, électrost.) (voir § XXIII). La charge positive du protons, la même,valeur e. Quant à sa masse, on peut la calculer en fonc-
- (1) Voir la note du paragraphe XXXT. '
- p.408 - vue 406/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 409
- tion de la masse d’un atome quelconque, l’hydrogène excepté (1).. La masse atomique de l’oxygène étant 16, la masse d’un unique atome de ce gaz, mesurée en grammes, s’obtiendra en divisant 46 g par le nombre d’Avogadro et d’Ampère, N= 6,064.. 1023. Le résultat représente la masse de l’atome, c’est-à-dire celle de 16 protons et de 16 électrons. Un seul proton et son électron associé ont donc ensemble une masse seize fois plus faible, dont il suffit de retrancher la masse connue de l’électron, égale à 0,899 > 10-27 g, pour obtenir la masse du proton :
- 1,6493 . 10-24 g.
- Nous ne possédons aucune mesure directe des dimensions'du proton ni de l’électron. Il est cependant possible d’avoir une idée de ces dimensions en faisant appel aux théories relativistes de la masse et de l’énergie.
- Assimilons l’électron à une sphère conductrice de rayon r qui porte une charge e. Sa capacité électrostatique est égale à r, et
- e2 .
- son énergie électrique est Suivant la doctrine relativiste, cette énergie représente une masse égaie à l’énergie divisée par
- G2
- le carré de la vitesse de la lumière, m = ^^'--En égalant cette
- masse relativiste à la masse Connue de l’électron, 0,899 . 10~27'g, on trouve pour le rayon de l’électron la valeur :
- r = 14 . 10—12 cm.
- Le meme raisonnement appliqué au proton, qui est dix-huit cents fois plus lourd que l’électron, donne pour ce proton un rayon dix-huit cents fois plus petit.
- (1) L’exception de l’hydrogène reste mystérieuse. Sa masse atomique 1,008 est plus grande que l’unité. Si l’atome d’hydrogène contient un électron-et un proton, la masse-de ce dernier doit être considérée comme plus'grande que celle des autres protons. L’association de plusieurs-protons d’hydrogène dans le sein d’un noyau atomique plus lourd leur fait perdre 8 0/00 de leur masse. Cette perte de masse ne se conçoit que si l’on accepte toutes les conséquences de la théorie de la relativité : elle serait la représentation d’un dégagement d’énergie au moment du groupement des protons. La perte, de massé d’un kilogramme d’hydrogène, perte qui atteint 8 g, cori’espondrait à un dégagement de chaleur équivalant au produit de la masse perdue par le carré de la vitesse de la lumière, ce qui représente des centaines de milliards de calories-kilogramme. Si une pareille transformation se. produit dans le soleil, elle suffit amplement pour entretenir la chaleur solaire pendant des milliards d’années. Il est assurément bien regrettable que nous ne sachions rien faire pour provoquer ces associations de protons, elles nous fourniraient de l’énergie dans des conditions singulièrement avantageuses.
- p.409 - vue 407/979
-
-
-
- 410 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
- Le proton serait 'ainsi un million de fois plus petit que les atomes, et l’électron seulement un millier de fois.
- Tels sont les éléments constitutifs des atomes.
- Le plus simple de ces atomes, l’atome d’hydrogène est formé par un proton unique associé à un seul électron qui gravite autour de lui. Après l’hydrogène vient l’hélium de masse atomique 4, dont l’atome contient quatre protons et quatre électrons, et ainsi de suite, chaque atome contenant autant de protons et d’électrons qu’il y a d’unités dans la mesure de sa masse atomique.
- p.410 - vue 408/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 411
- CHAPITRE VI
- Le nombre atomique et la classification des éléments.
- § XXXII. Structure générale de l’atome. Nombre atomique. — L’organisation attribuée aux atomes est assez simple.
- La totalité des protons et une partie des électrons sont groupés clans le noyau central. Nous ne savons pas grand’chose sur ce noyau. Ses dimensions sont très petites par rapport à celles de l’atome, c’est-à-dire par rapport aux trajectoires des électrons planétaires, et nous le considérons comme extrêmement stable, presque indestructible."
- ' Les autres électrons sont loin, ils forment un système planétaire gravitant autour du noyau qui les attire en raison inverse du carré de la distance comme le soleil attire les planètes. -
- Le noyau possède en effet une charge électrique positive dont la mesure est donnée par la différence entre le nombre des protons et celui des électrons nucléaires qui sont liés à eux dans le noyau. Quand l’atome est à l’état neutre, cette différence mesure aussi le nombre des électrons planétaires de l’essaim qui gravite autour du noyau, puisque le nombre total des électrons est alors égal au nombre des protons.
- Les atomes ionisés sont ceux dans lesquels le nombre des électrons planétaires se trouve temporairement accru ou diminué : l’ionisation positive correspond à un déficit d’électrons.
- Les propriétés physiques et chimiques des éléments dépendent essentiellement de leurs électrons planétaires qui forment une ceinture protectrice autour du noyau, et par quoi les atomes -s’affrontent dans leurs rencontres. Or la structure dynamique de l’essaim planétaire est caractérisée par le nombre de ses électrons. ïl est donc permis de penseT que les propriétés physiques et chimiques des éléments doivent être caractérisées elles-mêmes dans leur ensemble par un seul nombre, à savoir le nombre entier qui mesure la charge nette du noyau, et qui mesure aussi le nombre des électrons planétaires^ -
- Ce nombre entier qui joue ainsi un rôle essentiel dans la structure atomique, a reçu le nom de « nombre atomique ». On l’appelle encore numéro atomique ou rang atomique, parce qu’il
- p.411 - vue 409/979
-
-
-
- 412 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA. CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
- est assez naturel de classer les corps simples dans l’ordre des nombres atomiques croissants.
- Imaginons maintenant que nous soyons capables de construire successivement les atomes de tous les corps simples en procédant par ordre de complication croissante, et que, partant de . l’atome d’hydrogène, nous lui ajoutions successivement un proton, puis deux, puis trois... en ajoutant en même temps, à chaque fois, l’électron nécessaire pour que l’atome reste électriquement neutre. Chacune de ces opérations augmente la masse atomique de une unité.
- Si les électrons ajoutés avec les protons sont placés dans le noyau, le nombre atomique ne change pas, et nous considérons que l’on a affaire à un isotope du corps précédent, qui aura des propriétés presque identiques puisqu’il garde le même système planétaire. Le nombre atomique augmente, au contraire, de une, deux ou trois unités quand nous plaçons ce nombre de protons dans le noyau sans y placer d’électrons. Les électrons correspondants entrent maintenant dans le système planétaire dont la disposition change, et l’on a affairé à un corps simple très différent parce que le système planétaire n’est plus le même.
- La masse atomique n’est donc plus pour nous la véritable caractéristique de l’atome comme le pensaient les anciens chimistes : l’essentiel est. le système planétaire des électrons. Ainsi,' les deux chlores ont des masses atomiques inégales 35 et 37 tout en ayant pratiquement les' mêmes propriétés physiques et chimiques parce qu’ils ont le même système de 17 électrons planétaires, tandis que l’un des deux argons qui a la même masse atomique (40) que l’un des deux calciums, en est essentiellement différent parce que les atomes de ces deux corps simples ont des systèmes d’électrons planétaires différents qui comportent 18 électrons pour l’argon et 20 pour le calcium.
- Il se trouve cependant que le classement des- corps simples dans l’ordre des masses atomiques croissantes ne diffère pas sensiblement du classement dans 4’ordre des nombres atomiques, sans que nous comprenions encore pourquoi.
- § XXXIII. Détermination du nombre atomique d’un élément. Loi de Moseley. — La détermination du “nombre atomique repose sur divers ordres de mesures qui ont donné des résultats concordants toutes les fois qu’elles ont\pu être faites conjointement pour un même corps simple?
- p.412 - vue 410/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 413
- A. — Pour l’hélium, le nombre atomique 2 est conforme à la mesure directe de la charge positive individuelle des particules « alpha » dans les émissions de corps radioactifs, pour lesquelles on a trouvé la quantité d’électricité 2e, sans que, dans l’étude des rayons positifs d’hélium, on ait jamais rencontré de charges supérieures. Même observation pour l’hydrogène dont les rayons positifs ne transportent jamais plus d’une charge e par atome, ce qui est d’accord avec le nombre atomique un de ce corps.
- B. — Une confirmation des valeurs un et deux pour les nombres atomiques de l’hydrogène et de l’hélium résulte d’autre part du succès de la théorie de Bohr pour- l’explication du système des séries de raies spectrales dans les spectres de ces deux corps (voir §§ XXXIX et XL).
- ' C. — L’observation des spectres de rayons X .est un moyen précieux pour la fixation des nombres atomiques.
- Moseley a en effet découvert en 1913 une relation remarquable entre les spectres de rayons X des corps simples et leurs nombres atomiques.
- Tous ces spectres ont même allure générale. Ils présentent tous des séries de raies formant des groupes bien séparés que l’on désigne d’habitude par les lettres K,L, M,..., suivant l’ordre des longueurs d’ondes croissantes; et la structure de ces groupes reste toute pareille pour les différents corps simples.
- Moseley a constaté que, dans les spectres de rayons X, les longueurs d’ondes des raies correspondantes décroissent suivant une loi très régulière' d’un spectre au suivant quand on range les corps simples dans l’ordre des nombres atomiques croissants (1).
- Le classement des"corps simples suivant cette règle de Mose-lèy n’est pas absolumént identique au classement dans l’ordre des masses atomiques croissantes, qui en diffère par quelques inversions (potassium-argon; iode-tellure; nickel-cobalt). Il est tout à fait remarquable que ces inversions soient précisément celles qu’il avait fallu accepter autrefois sans justification dans la classification des éléments suivant les lois de périodicité de Mendeleeff (voir § XXXV).
- La loi de Moseley ne présente aucune expeption; elle suffit à
- (1) Moseley a donné une formule empirique qui représente assez bien ces variations : la fréquence varie à peu près comme le carré clu nombre atomique. Mais les faits sont beaucoup mieux représentés par des formules plus complètes déduites des théories de Bohr (voir § XL).
- p.413 - vue 411/979
-
-
-
- 414 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
- elle seule pour fixer les nombres atomiques de presque tous les corps simples.
- D. — La détermination du nombre atomique a pu être faite encore par une autre méthode générale en utilisant la dispersion des faisceaux de rayons « alpha » par la matière. ' *
- Les rayons alpha traversent les corps solides. Grâce à leur petite taille, les noyaux d’hélium qui forment ces rayons passent entre les noyaux et les électrons planétaires des atomes, comme une balle de fusil passe entre les arbres très espacés d’un verger. Il peut cependant se produire des rencontres, ou plutôt des déviations de trajectoires. Quand le projectile passe très près du noyau d’un atome, la charge positive de ce noyau, repousse le projectile et la trajectoire s’infléchit brusquement (1). Ces déviations peuvent être exactement calculées; il est clair, par exemple, que l’effet de la répulsion est proportionnel à la charge électrique du noyau positif qui vient d’être rencontré.
- Or nous savons que l’on peut voir les trajectoires des rayons alpha (voir § XIX). En observant ces trajectoires après la traversée d’une mince lame métallique, l’étude de la répartition des rayons dispersés dans les différentes directions fait connaître la valeur absolue de la charge positive des noyaux atomiques du métal (Rutherford).
- Les mesures ne sont évidemment pas des plus faciles. Des expériences très soignées de Chadwick ont donné, pour le cuivre, l’argent et le platine des valeurs de charges nucléaires égales à :
- Cuivre ..'... 29,3e,
- Argent.............. 46,3e,
- Platine . . 7",4e,
- qui sont exactement d’accord avec les nombres atomiques 20, 46, 77, que l’on admet pour ,ces trois corps,
- E. — Nous devons enfin rappeler que dans le cas des-corps radioactifs, Fajans et Soddy ont énoncé les deux lois suivantes :
- 1° L’émission d’un rayon « bêta » est produite par Fexpulsion d’un électron nucléaire, ce qui entraîne une augmentation d’unev unité de la charge positive du noyau, et donne ainsi un corps dont le nombre atomique s’est accru d’une unité. Après l’expulsion > '
- (1) Les déviations produites par les électrons planétaires sont beaucoup plus faibles parce que ces électrons ne possèdent chacun qu’une seule charge e.
- p.414 - vue 412/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 415
- de l’électron nucléaire, l’atome revient à l’état neutre par la fixation d’un électron supplémentaire qui se place dans l’essaim des électrons planétaires, de sorte que la masse atomique de l’élément n’a pas varié.
- 2° L’émission d’un rayon « alpha », qui emporte deux charges positives empruntées au noyau (1) diminue au contraire de deux unités le nombre atomique de l’élément. Après le départ de la particule alpha, l’atome doit encore perdre deux électrons planétaires pour revenir à l’état neutre. La masse atomique du nouvel élément ainsi formé est inférieure de quatre unités à celle de l’élément initial : ces quatre unités représentent la masse de l’atome d’hélium créé.
- Toutes ces considérations, empruntées à cinq ordres de phénomènes d’origines très différentes, se confirment mutuellement et conduisent à adopter la série des nombres atomiques qui figurent dans le tableau des éléments inséré dans les premières pages de ce travail.
- § XXXIV. Rôle des électrons planétaires de l’atome.
- — Les propriétés d’un corps simple dépendent presque uniquement de l’essaim flottant des électrons planétaires. Eux- seuls interviennent dans les réactions chimiques, et encore seulement les 'électrons les plus extérieurs. Le fait de la combinaison réside dans le passage d’un électron périphérique de l’un des atomes dans le système planétaire du second, et les deux atomes restent unis par suite de leur attraction électrique, l’un d’eux étant devenu positif par perte d’un électron, pendant que l’autre atome a gagné cette même charge négative. .
- Les spectres lumineux correspondent aux mouvements des électrons. Les oscillations les plus rapides, celles des rayons X durs sont en relation avec les électrons les plus profonds, les plus voisins du noyau positif qui tournent plus vite parce qu’ils sont soumis à une attraction plus intense. Les différentes parties du spectre X proviennent des différentes couches superposées ou niveaux entre lesquels sont répartis les électrons planétaires de l’atome. Les fréquences vibratoires diminuent à mesure que Tes électrons sont plus éloignés du noyau, jusqu’à ce que l’on atteigne
- (1) La particule « alpha » contient quatre protons et deux électrons, de sorte que le départ de cette particule diminue seulement de deux unités la charge du noyau.
- p.415 - vue 413/979
-
-
-
- 416 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION. DE LA MATIÈRE
- les électrons périphériques appelés aussi électrons chimiques ou électrons de valence, dont les mouvements sont l’origine des spectres de lumière visible.
- Dans tout cela la masse du noyau ne joue pas de rôle important; le noyau n’intervient que par sa charge électrique nette, c’est-à-dire par son nombre atomique, La valeur de la masse est en quelque sorte un élément accidentel, seule la charge électrique compte.
- C’est pour cela, comme nous l’avons déjà dit (§ XXXII), que des isotopes de masses- différentes mais de nombres atomiques égaux, les deux chlores par exemple, peuvent avoir des propriétés tellement identiques que leur séparation complète est extrêmement difficile et n’a pas encore pu être réalisée. Nous concevons au contraire parfaitement l’existence d’un argon et d’un calcium de même masse atomique, parce que leurs noyaux ayant le même nombre de protons, mais contenant des nombres inégaux d’électrons, ont des charges nettes différentes, des nombres atomiques ou nombres d’électrons planétaires inégaux, et par conséquent des propriétés physiques et chimiques essentiellement différentes.
- La masse des noyaux atomiques ne parait guère intervenir que lorsque l’atome peut prendre un mouvement d’ensemble (1), dans l’action de la pesanteur, dans les effets d’inertie révélés par les trajectoires des rayons positifs, ou encore dans les mouvements des atomes à l’intérieur des molécules et dans les .mouvements de rotation de ces molécules auxquels sont dus certains spectres infra-’rouges. ^
- § XXXV. Classification'chimique des éléments. — Répartition des électrons planétaires entre leurs divers niveaux. — La structure des atomes nous apparaît maintenant assez clairement pour que nous puissions comprendre l’existence des familles, naturelles'de corps simples et la périodicité que l’on rencontre dans les propriétés chimiques de ces éléments quand on les classe dans l’ordre de leurs nombres atomiques croissants (2).
- L’idée à laquelle nous nous attachons est que la valence chimique d’un atome est définie par ses électrons périphériques,
- (1) Il faut tenir compte de la niasse du noyau, à titre de terme correctif dans le calcul -des trajectoires des électrons. Pour un seul électron gravitant autour du noyau, le noyau etl’électron tournent tous deux autour du centre de gravité de l’ensemble, qui demeure fixe.
- (2) L’idée d’une classification périodique des éléments a été développée principalement par Mendeleeff, vers 1870, mais il a fallu, depuis, remplacer l’ordre des masses atomiques croissantes de Mendeleèf par l’ordre des nombres atomiques (voir le tableau 1 du § I).
- p.416 - vue 414/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 417
- Tableau IV.
- Répartition probable dés électrons planétaires entre leurs divers niveaux.
- NOMBRE 1 ATOMIQUE 1 ÉLÉMENT NOMBRE DES ÉLECTRONS DANS CHAQUE NIVEAU
- K L M N 0 P Q
- 1 Hydrogène . . . 1 • » » )) )) » ^ ))
- 2 Hélium. . . . . 2 )) » .)) )) )> »
- 3 Lithium .... 2 1 )) S) )> )) ))
- 4 Glucinium . . .- 2 2 )) )) » Ô ))
- 5 Bore 2 3 » » » )) )>
- 6 Carbone . . . . 2 4 • » )) ' » » -»
- 7 Azote. 2 5 » )) » )) ))
- 8 Oxygène . . ... . 2 6 » » )) » »
- 9 Fluor 2 7 . » )) )),, )) ))
- 10 Néon 2 3 » )) » . » »
- 11 Sodium 2 8 1 » )) )) )) .
- 12 Magnésium. . . 2 8 2 )) )) » ))
- 13 Aluminium. . . 2 - 8 3 » » )) . »
- 14 Silicium .... 2 8 . 4 )) )) . )) . ))
- 15 Phosphore . . . 2- 8 5 )> )) » ))
- 16 Soufre 2 8 6 : » )) » »
- 17 Chlore . .... . ' 2 8 7 » )) ” » ))
- 18 Argon 2 8 8 » )) » ))
- 19 Potassium . . . 2 8 8 i y> » ».
- 20 Calcium .... 2‘ 8 8 2 » » »
- 21 Scandium. . . . - 2 8 8 3 » )) ' »
- 22. Titane 2 8 8 4 . » » j) -
- 23 Vanadium . . . 2 8 8 5 » )) ))
- 24 Chrome . . . . 2 8 8 6 » » »
- 25 Manganèse . . . 2 8 9 6 » » »
- 26 Fer . . . . . . 2 8 10_ 6 » » )>
- )) » )) . )) » )> »
- 36 Krypton . . . . 2 . 8 18 8 s> » ))
- , . . . ... . . )) )) » )) *0 » ))
- 54 Xénon'. . . . . 2 • 8 18 18 8 » »
- , , '. . . . » )) )) )) » )) » ..
- 86 Émanation . . . 2 8 18 32 18 8 )>
- , , • ••«••«• )) . » . - » » 4 )) ' » »
- 92 Uranium .... 2 8 , 18 32 18 8 6
- p.417 - vue 415/979
-
-
-
- 418 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA, MATIÈRE
- les électrons des niveaux plus profonds, plus voisins du noyau, restant indifférents aux réactions chimiques.
- Gomme nous l’avons déjà indiqué, la combinaison de deux atomes électriquement neutres consiste en leur ionisation mutuelle. Un atome métallique perd un électron, et celui-ci se fixe sur l’atome du métalloïde : les deux atomes^restent ensuite liés par l’attraction de leurs excès de charges électriques.
- Le métal est monovalent, bivalent ou trivalent selon que ses électrons périphériques sont au nombre de un, deux ou trois, qui peuvent se détacher lors des réactions chimiques. La valence du métalloïde au contraire est mesurée par le nombre d’électrons qui peuvent trouver place dans le niveau périphérique jusqu’à ce que ce niveau soit saturé.
- La saturation du niveau périphérique est atteinte quand le nombre des électrons qui s’y trouvent est égal à, huit. Un même élément peut fonctionner tantôt comme métal tantôt comme métalloïde (1), selon qu’il perd des électrons périphériques, ou que ce niveau d’électrons se complète jusqu’à la saturation. La somme des valences des deux espèces doit être égale à 8.
- Les six gaz chimiquement inertes (hélium, néon, argon, krypton, xénon, radon) devraient donc avoir spontanément huit électrons dans leur niveau périphérique, ainsi saturé et parfaitement stable, de sorte que l’atome serait dépourvu de toute affinité chimique. C’est bien ce qui a lieu pour les cinq derniers mais pour l’hélium le niveau .externe est saturé avec seulement deux électrons.
- Les familles naturelles de corps simples sont constituées par les éléments qui ont le même nombre d’électrons périphériques.
- Pour rendre compte de la périodicité plus ou moins régulière des propriétés chimiques dans le classement des éléments dans l’ordre des nombres atomiques croissants, nous sommes conduits à admettre que la stabilité des différents niveaux d’électrons ne dépend presque pas du nombre des électrons extérieurs (périphériques), de sorte que si la charge nette du noyau augmente d’une unité, l’électron qui doit alors trouver place dans l’essaim planétaire vient naturellement se joindre à ceux de la couche externe tant que celle-ci n’est pas saturée. . \
- (1) L’éclat métallique est lié à la présence d’un très petit nombre d’éleetrons dans le Diveau périphérique : ce sont des électrons extérieurs qui vibrent sous l’action des ondes lumineuses du spectre visible. Les expressions de valence positive et négative (ou encore électropositive et électronégative) devraient être employées de préférence aux dénominations dérivant de l’idée de métal ou de métalloïde. .
- p.418 - vue 416/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 419
- !
- C’est en effet ce qui se produit pour les vingt-cinq premiers corps simples (1), où le dénombrement des électrons de: valence suit la cadence régulière du nombres . 1, 0, 1, 2,, 3, 4, 5, 6, 7, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 1,. 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. La formation du premier niveau (niveau K) des deux électrons centraux se produit à partir de l’hélium (N = 2). Le second niveau de huit électrons (niveau L) se superpose au niveau K à partir du néon (N = 10) et le troisième niveau (niveau M) existe à partir de l’argon (N = 18).
- Mais les choses se passent ensuite autrement : l’introduction d’un nouvel électron dans le système planétaire ne se fait plus toujours par l’extérieur. Il arrive que ce soit parfois le dernier niveau précédemment constitué qui s’enrichisse de quelques électrons avant, que l’enrichissement puisse se continuer par l’extérieur. C’est ce qui a lieu pour le manganèse, le fer, le cobalt et le nickel, qui viennent après le chrome, et qui doivent sans doute avoir comme ce dernier corps six électrons de valence, placés autour d’un niveau M où le nombre des électrons augmente depuis huit jusqu’à douze. Un nouvel enrichissement du niveau M se fait encore pour l’élément suivant, le cuivre, dont les électrons extérieurs sont réduits à un* seul (ou peut-être deux), tandis que le niveau M aurait pris le nombre définitif de dix-huit électrons qu’il conserve dans tous les éléments suivants. Le cuivre est alors le. premier terme d’une nouvelle période régulière, qui donne la succession normale 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 0 pour le nombre des électrons de valence, et qui nous conduit jusqu’au krypton (N = 36) où les huit électrons périphériques cessent d’être des électrons de valence pour amorcer la formation d’un nouveau niveau (niveau N) qui figurera dans la texture de tous les corps simples qui suivent, avec un nombre d’électrons de plus en plus grand.
- La 'période suivante va du krypton au xénon. Au cours de cette période, l’enrichissement des niveaux internes se produit encore, du molybdène au palladium, avec arrêt de l’augmentation du nombre des électrons périphériques.
- Lorsque le niveau N est devenu ainsi assez stable, ayant atteint lé nombre de dix-huit électrons, nous voyons de nouveau apparaître une série régulière complète allant de l’argent à l’iode et au
- (1) Voir'le tableau du § I, qui donne les nombres atomiques des éléments et leur classification en familles naturelles.
- p.419 - vue 417/979
-
-
-
- 420 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
- xénon, avec une suite de huit corps simples parfaitement homologués des huit éléments de la première série qui allait du lithium au fluor et an néon. Les huit électrons extérieurs du xénon vont ensuite amorcer un autre niveau (niveau 0), qui débute avec ces huit électrons, pour s’enrichir ensuite, tandis que le niveau N continue aussi à s’accroître.
- L’avant-dernière période commence aussi par quelques éléments où les électrons se fixent encore sur la couche externe, puis i’en-richissement des couches précédentes de l’essaim planétaire recommence et se poursuit une première fois avec le groupe des terres rares, une seconde fois avec les métaux du platine (osmium, iridium, platine)! A ce moment, les niveaux internes K, L, M, N, 0 ont « fait leur plein », ils contiennent respectivement 2, 8, 18, 32 et 18 électrons, et l’enrichissement de l’atome recommence par l’extérieur en une série de sept éléments, allant de l’or à l’émanation du radium (radon). Cette série serait complète et normale avec huit corps simples si nous connaissions un élément qui existe probablement entre le polonium et le radon avec le nombre atomique 85.
- Après l’émanation du radium, dernier gaz sans affinités chimiques, il se constitue un dernier niveau de huit électrons (niveau P) qui parait subsister sans altération dans les derniers éléments, tous radioactifs, dont les nombres atomiques vont de 88 à 92, avec probablement un corps radioactif non encore connu, dont le nombre atomique serait égal à 87.
- En dehors des deux lacunes que nous' venons de signaler) il en est encore trois autres correspondant aux nombres ,ato-miques 43, 61 et 75. Les éléments ayant ces trois nombres atomiques sont encore inconnus.
- L’élément de nombre atomique 43, par exemple, doit avoir une masse atomique voisine de 99, et nous pouvons déjà prévoir que ce corps doublera pour ainsi dire l’un de ces deux voisins ' le molybdène ou le ruthénium, comme le nickel double le cobalt./ à moins que ce ne soit un homologue direct du fluor dont les propriétés seraient intermédiaires entre celles du brome et celles de l’iode, ce qui parait peu vraisemblable.
- Le modèle d’atome de Rutherford, que nous avons adopté jusqu’ici, vient de nous montrer toute sa souplesse dans la représentation des propriétés générales des éléments. Il lui man-
- p.420 - vue 418/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIERE 421
- quait de pouvoir rendre compte numériquement de la distribution des raies spectrales. Un très grand progrès a été réalisé dans nos connaissances sur la structure atomique, quand Niels Bohr a montré dans une théorie hardie et toute nouvelle comment ’hypothèse des « quanta », ada'ptée à la conception de Rutherford, fournit des modèles d’atomes à l’aide desquels nous pouvons interpréter d’une manière simple un très grand nombre d’observations et de mesures dans le domaine de la spectroscopie.
- C’est cet « atome de Bohr » que nous allons étudier maintenant.
- p.421 - vue 419/979
-
-
-
- 422 • LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
- CHAPITRE VII
- Théorie des quanta et mouvements des-électrons'dans les atomes.
- 'L’atome de Boiir.
- * § XXXYI. — Existence de séries de raies dans les spectres des éléments. — .Les spectres d’émission sont formés d’un grand nombre de raies dont on sait mesurer les longueurs d’ondes avec une extrême précision. Il est évident que des fréquences vibratoires si parfaitement définies sont des éléments ^précieux pour la connaissance du mécanisme des phénomènes atomiques, mais la complexité des spectres défierait encore toute tentative d’interprétation si une série d’importantes découvertes n’avait commencé à nous faire connaître des relations entre les-fréquences vibratoires de certaines raies dans un même spectre et dans les spectres des différents_ éléments.
- Le point de départ de ces progrès est la découverte faite par Balmer en 1885 d’une relation simple entre les longueurs d’ondes d’une série de raies que l’on rencontre dans le spectre de l’hydrogène. On exprime plus simplement la relation trouvée par Balmer en introduisant, au lieu des longueurs d’ondes, les fréquences vibratoires des raies, ou, mieux encore, leurs
- « nombre d’ondes par centimètre » ^ » dont le calcul ne
- fait pas intervenir l’incertitude sur la valeur de la vitesse de la lumière.
- Avec cette notation, la loi de succession des raies dans la série de Balmer, est représentée par la formule :
- dans laquelle le nombre'enhèr variable m prend les valeurs successives 3, 4, 5, .... On peut se faire une idée de l’exactilude de cette loi empirique en examinant le tableau ci-dessous qui contient les longueurs d’ondes \ et les nombres d’ondes v effectivement observés pour les six premières raies de la série; puis, dans une dernière colonne, les valeurs que l’on déduit à chaque fois de la formulé de Balmer pour la quantité R. Cette quantité devrait être constante : des écarts sont seulement de quelques millionièmes. !!
- p.422 - vue 420/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE . 423
- Tableau V.
- Série de Balmer.
- RAIES m X LONGUEUR D’ONDE en angstroms V NOMBRE D’ONDES par centimètre R VALEUR CALCULÉE pour chaque raie
- Ha 3 6 564,6022 15 233,216 109 679,155
- lh 4 4 862,6797 20 564,793 109 678,896
- Ht 5 4 341,6830 23 032,543 109 678,776 !
- Hs 6 4102,891:5 24 373,055 109 678,748
- IL 7 3 971,1940 25 181,343 109 678,738
- IV 8 3 890,1489 •_ 25 705,957 109 678,750
- Ce qui fait la grande importance du résultat de Balmer, c’est qu’il ne s’agit pas d’un fait isolé, car on n’a pas tardé à étendre la notion des séries de raies à l’ensemble des spectres des éléments. Suivant une généralisation très étendue due à Rydberg (1890), un bon nombre de ces séries rentrent dans un type uniforme :
- V “ R ((n + aY ~~ (m + 6)2) ‘
- Dans ces formules de Rydberg, m est un nombre entier qui croît d’une unité quand on passe d’une raie à la suivante dans une même série, tandis que n représente un autre nombre entier qui change d’une série à l’autre. Les quantités a et 6 sont aussi des constantes, généralement inférieures à l’unité, et qui se retrouvent avec les mêmes valeurs dans les différentes séries d’un même corps simple.
- Quant à la constante de Rydberg, R, elle eonserve sensiblement la même valeur pour tous les éléments.
- Pour, les métaux alcalins, par exemple, les valeurs de R sont :
- Tableau VL
- Valeurs des constantes de Rydberg pour les métaux alcalins.
- Lithium ........ R = 109347,5
- Sodium ........ R = 109358,5
- Potassium . ............R — 110404,5
- Rubidium ...............R = 110 087,0
- p.423 - vue 421/979
-
-
-
- 424" LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
- Pour l’hydrogène, dont le spectre est relativement simple, les nombres a et & sont assez petits pour que l’on puisse remplacer les formules de R.ydberg par des expressions plus simples analogues à celles de Balmer :
- Outre la série de Balmer, qui correspond à n = 2 avec m = 3, 4, 3, ..., on a en effet reconnu dans le spectre de l’hydrogène une série infra-rouge (Pasclien) et une série ultraviolette (Lyman) pour lesquelles les constantes n sont respectivement égales aux entiers n = 1 et n = 3.
- Nous obtenons ainsi, d’abord entre les raies d’une série, puis entre les séries d’un môme élément, et enfin entre les spectres des différents corps, des relations dont la forme générale ne change pas d’un corps à l’autre.
- La persistance des mêmes types de formules pour tous les corps et l’invariance de la constante fondamentale N sont la preuve certaine d’une analogie profonde dans la structure interne des divers atomes, et d’une unité complète de mécanisme dans l’émission des ondes lumineuses par tous les corps.
- § XXXVII. Essai d’explication des séries de raies spectrales par Ritz. — Nous ne possédons encore aucune théorie satisfaisante qui, partant d’un certain nombre d’hypothèses, mécaniques ou électriques, sur la structure des atomes, puisse analyser dans le détail le mécanisme de l’émission des séries de raies spectrales. La théorie de Bohr, dont le succès a été considérable et que nous exposons dans les paragraphes -suivants n’est pas en effet une théorie complète; elle procède par principes en posant des règles à priori, d’où elle déduit des formules, mais elle nous laisse dans l’ignorance sur le mécanisme des phénomènes d'émission lumineuse.
- Les travaux de Bohr ont été précédés par un essai d’explication des séries de raies spectrales qui mérite de ne pas tomber dans l’oubli. Cette tentative est due à Walter Ritz (1907).
- L’idée que suit Ritz est que l’explication d’une série de raies caractérisée par la succession’de carrés des nombres entiers ne peut résulter des lois d’attraction newtonienne qui ne conduisent qu’à des fonctions périodiques où les harmoniques suivent la loi
- p.424 - vue 422/979
-
-
-
- LFS THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 425
- S
- de succession des nombres entiers et non de leurs carrés. Il pense alors aux actions proportionnelles à la vitesse que les champs magnétiques doivent exercer sur des électrons en mouvement.
- Un électron de masse ni, lancé avec une vitesse donnée v dans un champ magnétique, perpendiculairement à la direction du champ, décrit une circonférence dont le rayon R est défini par la condition que la force centrifuge équilibre la force Heu exercée par le champ H sur la charge e qui se déplace avec la vitesse v. Nous devons donc écrire :
- Mais la vitesse v, le rayon R et la fréquence f satisfont à l’égalité v = 2-jcR . /. L’élimination de R permet donc de calculer la fréquence f et nous trouvons :
- Cette valeur de la fréquence ne dépend que de Vintensité H du champ magnétique, et elle lui est proportionnelle.
- Ritz voit alors que si l’on imagine pour' l’atome, une structure en chapelet en le supposant formé d’une succession de bâtonnets magnétiques égaux, on pourra trouver dans l’atome, comme conséquence de la loi d’attraction en raison inverse du carré de la distance, des champs magnétiques qui seront en raison inverse des carrés des nombres entiers, puisque les distances le long des bâtonnets égaux suivent elles-mêmes la loi de succession des nombres entiers — et l’on pourra s’arranger pour obtenir la loi de Balmer. .
- En développant ce point de vue, Ritz trouve, naturellement, la formule de Balmer en vue de laquelle il "avait échafaudé ses hypothèses, mais il la retrouve comme cas particulier de la formule plus générale de .Rydberg,
- où n peut prendre les valeurs entières 1, 2, 3, au lieu de la valeur 2 de la formule de Balmer. Il annonce, en conséquence,
- p.425 - vue 423/979
-
-
-
- 426 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
- que le spectre de l’hydrogène doit se prolonger dans l’infra-rouge (n = l), que l’on doit y retrouver une série de raies analogues à la série de Balmer, et il donne les valeurs de leurs longueurs d’ondes.
- Les raies indiquées par Ritz n’étaient pas connues, elles furent recherchées par Paschen, et trouvées aux places prévues.
- L’atome en chapelet de Ritz ne pouvait sans doute pas être' définitivement accepté,, mais il avait établi la possibilité de trouver des modèles mécaniques dont les lois de vibrations devaient être celles des séries de raies spectrales, et ce résultat est digne d’être conservé, même à une époque où nous voyons se développer largement les succès de la théorie établie par Bohr sur la hase de la doctrine des quanta, suivant des principes essentiellement différents.
- § XXXVIII. Rappel des principes de la théorie des quanta. — Nous avons déjà rencontré les curieuses relations de « quanta ». Chaque fois qu’un électron est arrêté sur sa trajectoire avec disparition d’une énergie cinétique W, il peut se produire un rayonnement lumineux de diverses fréquences dont la plus élevée, v, satisfait à la relation :
- W = Vtv,
- la quantité h ayant la valeur constante h — 6,5o . 10-27.
- C’est encore la même relation qui règle les émissions corpusculaires : dans tous les effets photoélectriques d’un rayonnement lumineux de fréquence v, des électrons sont projetés avec une énergie cinétique dont le maximum est donné par cette formule (voir §§ XXIV et XXVI).
- La théorie des quanta se contentait d’abord, avec Planck et Einstein, de postuler la généralité de la relation W=/iv. L’émission de la lumière se faisait par grains d’énergie de valeur hv et l’absorption des radiations ne pouvait de même entraîner de transformation dans la matière qu’en atteignant le même « quantum ». Mais, depuis Bohr et Sommerfeld, la doctrine quantique va beaucoup plus loin, elle met des « quanta » partout, dans tout ce qui est vibration ou régime permanent de la mécanique atomique et moléculaire.
- Ce n’est pas, cependant, sur des quanta d'énergie que porte la généralisation : les discontinuités fondamentales de la théorie
- p.426 - vue 424/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 421
- concernent une autre quantité, F action, moins familière aux physiciens que ne l’est l’énergie, mais dont' la mécanique rationnelle nous a montré l’importance capitale dans le principe de la moindre action.
- Nous rappellerons sommairement les définitions de la mécanique rationnelle.
- Considérons un système matériel dont l’état à’ l’époque t est défini par les valeurs d’un certain nombre de paramètres indépendants cp, q2, t/3,. g4, etc, Nous admettons que l’on sait définir, pour ce système, d’une part une énergie potentielle JS^, fonction de ces paramètres, et d’autre part une énergie cinétique, Ec qui, elle, dépend non seulement des paramètres q mais aussi de leurs dérivées par rapport au temps, q. L’énergie totale W est donc la somme W = E/; + Ec.
- Nous effectuons alors un changement partiel de variables en remplaçant les vitesses q' par de nouvelles quantités p qui sont analogues à une quantité de mouvement, et que l’on définit par les relations
- Pi =
- à Ec.
- àq[
- d Ec
- dqî
- Les quantités qv q2, q3i ...; p^p^p^ ... interviennent ensuite dans la mise en équations suivant les méthodes de Lagrange, de Hamilton ou de Jacobi.
- Nous-n’avons pas à poursuivre cette mise en équations; il suffit de nous arrêter à une définition intermédiaire utilisée dans ces méthodes générales.
- Il s’agit de l’expression différentielle :
- Wdt + ppUp + p2dq2 -I- ...
- à laquelle nous pouvons donner le nom d'élément d’action du système mécanique. -
- Dans ces conditions, si les mouvements du système mécanique comportent des variations périodiques des paramètres (1) comme dans le cas où les trajectoires des électrons sont des courbes fermées,, la doctrine des quanta affirme que chacune des intégrales :
- (1) Et si les variables sont séparées dans l’expression de l'élément d’action'.
- p.427 - vue 425/979
-
-
-
- 428 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
- étendue à une période de la variable correspondante est nécessairement égale à la constante universelle h = 6,55.. 10~27 ou à un multiple entier, n . h, de cette constante :
- Seules, les trajectoires qui satisfont'à ces relations de quanta peuvent se maintenir dans un régime permanent de mouvements atomiques; et si ces conditions sont satisfaites, le mouvement persiste sans perte d’énergie par rayonnement électromagnétique,
- Ce n’est pas tout encore. Lorsque le régime permanent, défini par ces conditions de quanta, vient à être troublé par des causes extérieures, le système des-trajectoires change pour prendre une autre distribution qui satisfasse de nouveau aux conditions « quantiques ». Entre ces deux états, il a pu se produire une émission ou une absorption d’énergie, w, correspondant à un rayonnement électromagnétique de fréquence v. La théorie intervient alors de nouveau pour dire que la perte ou le gain d’énergie est encore donné par la formule :
- w — hy.
- Ces énoncés posés a priori doivent être acceptés comme les principes d’une mécanique nouvelle. Nous n’en pouvons donner de justification que par le contrôle expérimental des lois physiques qu’ils pourront permettre de prévoir : le nombre et l’importance des succès remportés par la théorie des « quanta » rendent bien vraisemblable la légitimité de ses principes.
- Il ne faut pas se dissimuler, cependant, qu’il existe une lacune, pour ne pas dire une contradiction absolue, entre l’absence de rayonnement pendant le mouvement des électrons, et les lois, fondamentales'de l’électromagnétisme traduites par les équations de Maxwell, qui exigent un rayonnement d’énergie corrélatif dé ces mouvements.
- Il est de toute évidence qu’il faudra arriver à des conceptions plus précises et à un remaniement des principes de la mécanique atomique pour rétablir l’harmonie actuellement bien compromise. '.En attendant ces progrès, nous devons nous résigner aujourd’hui à utiliser suivant les cas soit la théorie des quanta, soit les équations de l’électromagnétisme en faisant abstraction de leurs contradictions, aussi bien qu’il nous faut attendre de nouveaux efforts pour triompher des contradictions rencontrées au paragraphe XXVIII dans l’étude des phénomènes de photoélectricité.
- p.428 - vue 426/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A.LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 4^20
- § XXXIX. L’atome de Bohr. Calcul du spectre de l’hydrogène. — En 1913, Niels Bohr a proposé un modèle d’atome dans lequel les mouvements des électrons et les conditions de rayonnement— ou d’absence de rayonnement— seraient celles que nous venons d’énoncer. Partant de. ces règles de « quanta » posées a priori, *Bohr arrive à calculer complètement les spectres d’émission de l’hydrogène et de l’hélium et les trouve identiques aux spectres effectivement observés.
- Le contrôle numérique est absolu, c’est-à-dire que non seulement Bohr trouve la forme algébrique de l’expression des fréquences vibratoires dans les séries de raies-de l’hydrogène et de l’hélium, mais qui plus est, il peut calculer la valeur numérique de la constante de Rydberg qui figure dans ces formules et le résultat du calcul donne bien la valeur exacte.
- L’écart n’atteint, pas 1 0/00, et ce n’est pas le modèle d’atome de Bohr que l’on peut rendre responsable de ce résidu, puisque l’on ne connaît pas avec plus de précision les données expérimentales que Bohr utilise dans ses calculs : masse et charge de l’électron, constante h des quanta, vitesse de la lumière.
- Le calcul du spectre'de l’hydrogène est assez simple pour que nous puissions nous permettre de le reproduire ici en nous limitant à la considération des trajectoires circulaires. Soit e la valeur commune de la charge positive du noyau atomique de l’hydrogène et de l’électron négatif qui gravite autour du noyau, mesurée en unités G. G. S. électrostatiques. Désignons par r le rayon de l’une des trajectoires circulaires permanentes (stationnaire) qui doivent être possibles d’après les règles de quanta ; soit enfin f la fréquence du mouvement de rotation, ce qui signifie que l’angle a dont l’électron a tourné au bout du temps t vaut a = %:ft.
- L’angle a et le rayon r sont les deux paramètres qv q2 à l’aide desquels nous définissons l’état du système comme nous l’avons indiqué au paragraphe précédent.
- Pour, un électron de masse m, l’énergie cinétique a pour valeur (!) :
- (i) Nous négligeons la force vive du noyau, qui reste presque immobile, puisqu’il est 1848 fois plus lourd que l’électron (voir § XXIII.). Nous faisons abstraction aussi des variations relativistes de la masse en fonction de la vitesse.
- p.429 - vue 427/979
-
-
-
- 430 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
- il en résulte que le paramètre auxiliaire p, qu’il faut faire correspondre à la variable x pour arriver à l'élément d'action d’après les indications du paragraphe précédent, est donné par la formule :
- P
- dEc =
- dx'
- mr2x,
- de sorte que l’élément d’action (j>. dq) relatif à ce paramètre vaut : mr2x . dx.
- Le principe des quanta de la mécanique atomique nous dit alors que l’intégrale de cet élément d’action, étendue à une période complète du mouvement, c’est-à-dire prise entre les limites zéro et 2z, doit être égale à la constante h ou à un multiple entier de cette' quantité. Nous devons donc écrire l’égalité suivante dans laquelle n représente un no,mbre entier :
- mais dans la rotation de fréquence /, on a :
- a — iLuft et x = 2'k/';
- notre formule devient donc, par une intégration immédiate : 4 -rmr2f — nh.
- C’est la « condition quantique » du problème.
- Une deuxième équation est fournie par les principes classiques de la mécanique : il doit y avoir équilibre dans la force centri-
- e2
- fuge 4iü2ftwf2 et l’attraction électrostatique -2 exercée sur la charge e. Nous écrirons donc
- 4i:2mr2f2 = e2. .
- Ces deux égalités permettent de calculer le rayon r de la trajectoire et la fréquence de rotation./' en fonction de la masse m de l’électron, de sa charge e, du nombre quantique n et de la constante universelle h. En portant ces valeurs dans les expressions de l’énergié cinétique E0 = | mr2(x)2 — 2v2mr2/2 et de
- p.430 - vue 428/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 431
- l’énergie potentielle Ep = — - , on obtient pour l’énergie totale W, qui est la somme algébrique de ces deux quantités, la valeur :
- W = A
- zi: me*
- cm A est l’énergie initiale du système dans une position où l’électron est très loin du noyau. Cette expression de l’énergie caractérise la trajectoire de rang n.
- Ceci dit, nous admettons, avons-nous dit, qu’une émission de lumière se produit lorsqu’un électron change de trajectoire en perdant une certaine quantité d’énergie E, et que la fréquence vibratoire, v, de la lumière émise est liée à la perte d’énergie par la condition de quanta :
- ' E = ht.
- La lumière émise pendant le passage de l’électron de la trajectoire de rang n à la trajectoire de rang p aura donc pour fréquence :
- , _ VI 1\
- V “ /î3 {p1 n2/
- C’est bien, comme nous l’annoncions tout à l’heure, la formule des séries de raies, avec une valeur parfaitement déterminée pour représenter la constante de Rydberg ; et il ne reste plus qu’une question de calcul arithmétique pour s’assurer que la valeur fournie par la théorie de Bolir coïncide exactement,/a moins de 1 0/00 près, avec la valeur expérimentale.
- § XL. Développement de la théorie de Bohr. Câl-cul des raies de l’hélium. Calcul des spectres de rayons X. — Dans les atomes autres que celui dé l’hydrogène, plusieurs électrons gravitent autour du noyau. Leur nombre N est le nombre atomique de l’atome (voir § XXXII); c’est aussi le' nombre des charges élémentaires que représente la somme algébrique des quantités d’électrieité des corpuscules du noyau.
- Si l’on admet que le premier électron tourne assez près du noyau pour que son mouvement ne soit pas troublé par celui des électrons plus éloignés, on pourra calculer son mouvement d’une manière indépendante, et ce calent ne différera de eeluLque
- p.431 - vue 429/979
-
-
-
- 432 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
- nous venons de faire que par l’introduction d’une force d’attrac-
- Ne2 . • e2
- üon -p- à la place de la force — •
- En opérant ainsi on trouve les fréquences vibratoires :
- N2 .
- 2 r.2mei ~lrr~
- Ce résultat peut être énoncé en disant que si la série de Bal-• mer (voir § XXXYI) est donnée par l’égalité :
- -eu)
- les séries de raies-dont lions venons de concevoir l’existence-seront représentées par la formule suivante où figure la même' constante universelle R :
- Niels Bohr a donné une première application de cette théorie' au cas d’une série de raies trouvée par Pickering dans le spectre-des tubes à hydrogène. Les fréquences de ces raies sont données-par la formule
- ’ = (» = 5, G, ...>
- Cette série rentrerait dans le cadre théorique si elle appartenait au spectre de l’hélium dont le nombre atomique est égal à 2 et non au spectre de l’hydrogène. Niels Bohr a donc émis l’opinion qu’il devait en être ainsi, et des expériences ultérieures ont montré en effet que les raies de la série de Pickering peuvent être observées dans le spectre d’émission de l’hélium, et qu’elies: ne figurent dans celui de l’hydrogène que lorsque ce gaz contient des'traces d’hélium.
- La formule que nous avons trouvée :
- , * = N2R(?-^)
- indiquerait des fréquences vibratoires qui croîtraient comme le-
- p.432 - vue 430/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 433
- carré du nombre atomique. Dès que. ce nombre atomique est un peu grand, les vibrations qui correspondent à cette formule sortent du spectre visible; elles occupent tout le domaine des rayons X, et cette extension de la théorie de Bohr donne assez correctement les spectres de rayons X des éléments.
- En négligeant l’action de tous les électrons extérieurs, nous ne pouvions espérer que la théorie donnerait rigoureusement les fréquences expérimentales : elles les fournit cependant d’une manière presque parfaite. La concordance avec les faits exige .seulement que l’on remplace le nombre atomique N par ce même nombre diminué d’une fraction d’unité (N — a). Une telle correction n’a rien qui doive surprendre : l’action des électrons extérieurs doit diminuer les effets de l’attraction du noyau.
- Les mouvements des électrons dans l’atome se font avec des vitesses très grandes pour lesquelles la théorie de la relativité indique des écarts sensibles avec la mécanique classique. En reprenant à ce point de vue la théorie de Bohr, Sommerfeld a montré que chacune des' raies prévues par cette théorie devait être remplacée par un doublet, et que l’écart de fréquence entre les deux raies du doublet devait varier d’un corps simple au suivant comme le carré de la fréquence moyenne, c’est-à-dire sensiblement comme la quatrième puissance du nombre atomique.
- La concordance des résultats théoriques de Sommerfeld avec les mesures de longueurs d’ondes des rayons X est tout à fait remarquable. Pour l’hydrogène, le dédoublement des raies est égal à celui que donne la théorie, et la loi de variation des doublets en fonction du nombre atomique se vérifie d’un bout à l’autre de la série des corps simples.
- L’ensemble de ces vérifications est déjà un argument des plus sérieux en faveur des théories de mécanique quantique et relativiste; mais le succès de ces théories ne se borne pas à ce que nous venons de dire, il s’étend aussi à l’explication détaillée des perturbations, connues sous les noms d’effet Stark et d’effet Zeeman, qui sont produites dans les spectres d’émission par les champs électriques et par les champs magnétiques.
- Tout cela est assez impressionnant. Nous n’avons pas le droit de dire que les hypothèses dont nous avons rendu compté soient la-stricte expression de la réalité, mais ce serait rester au-dessous -de la vérité que de se contenter de dire qu’il « restera quelque chose » de ce bel effort de synthèse. -
- p.433 - vue 431/979
-
-
-
- 434 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
- § XLI. Le solide électrique. — Si les atomes sont les systèmes électriques que nous avons dit, on doit pouvoir rendre compte de toutes les propriétés des corps et l’on doit pouvoir calculer a priori toutes leurs constances physiques en partant de-données qui soient exclusivement d’ordre électrique.
- Cela est un beau programme, et l’on se doute bien que nous* sommes loin de l’avoir réalisé.
- Nous sommes cependant, grâce aux travaux de Born et de Landé, en possession d’une théorie électrique des propriétés mécaniques des solides cristallins, qui est déjà beaucoup plus qu’une simple ébauche, car elle conduit jusqu’aux vérifications numériques.
- La théorie dont nous parlons concerne les cristaux cubiques des fluorures, chlorures, bromures et iodures de métaux alcalins. Nous avons déjà vu comment l’étude de ces cristaux par les rayons X avait conduit Bragg à trouver la position des atomes de chlore et de sodium dans le réseau cubique des cristaux de sel gemme: les deux espèces d’atomes alternent entre eux suivant les nœuds d’un réseau de cubes, à faces centrées (voir § XI).
- Bragg a indiqué, en outre, que les atomes de chlore et de sodium doivent être ionisés, positivement pour le métal, négativement pour le chlore, c’est-à-dire que l’atome de sodium a perdu son unique électron périphérique, et que l’atome de chlore, au contraire, en a gagné un huitième, en se complétant une ceinture de huit électrons, ce qui épuise ses affinités chimiques (voir §§ XXX1Y et XXXV».
- Dans cet état, les atomes de chlore et de sodium doivent rester unis parce qu’ils s’attirent en proportion de leurs charges positives et négatives. Mais ces attractions électriques seraient incompatibles avec la stabilité de l’état solide, si après s’être rapprochés en vertu de leur attraction, les atomes n’étaient pas ensuite arrêtés par des forces répulsives développées aux courtes distances.
- La théorie électrique prévoit l’existence de ces forces répulsives. Les noyaux positifs sont en effet entourés d’un groupe d’électrons qui tourbillonnent sur des trajectoires fixes. Pour le sodium et pour le chlore ionisés, la couche extérieure contient huit électrons et l’on peut penser que leurs huit trajectoires sont des petites courbes fermées qui se placent symétriquement autour des huit sommets d’un cube.
- La présence de ces deux ceintures d’électrons est la cause des
- p.434 - vue 432/979
-
-
-
- LES THÉOUIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 435
- forces répulsives. Lorsque les deux atomes ionisés de signes contraires se rapprochent, ce sont d’abord leurs ceintures d’électrons, dont les charges ont le même signe, qui viennent à proximité, et ces électrons se repoussent. Il se produit alors nécessairement, pour une distance convenable des centres des atomes, un équilibre entre leur attraction et la répulsion de leurs ceintures d’électrons, et c’est à cette distance que les atomes doivent se fixer.
- Le calcul des trajectoires dés ceintures de huit électrons a pu être fait en partant des règles de quanta, et l’on en a déduit les distances d’équilibre pour les atomes, c’est-à-dire, finalement, la densité du cristal. Les valeurs, trouvées pour tous les sels binaires de la famille des métaux alcalins reproduisent bien les différences des densités observées quand on passe d’un sel au suivant; les valeurs calculées sont cependant un peu trop fortes, dans leur ensemble, comme si le calcul des forces répulsives avait été fait par défaut.
- Les mêmes considérations fournissent encore les coefficients de compressibilité. Si l’on comprime le cristal, les atomes se rapprochent, les forces de répulsion augmentent jusqu’à ce qu’elles équilibrent les efforts de compression, et cela peut aussi se calculer. Ici encore les résultats numériques présentent la même allure que les variations de compressibilité trouvées expérimentalement pour les séries de sels étudiées, quoique en étant encore un peu faibles.
- Il y a donc quelque écart entre le calcul et l’expérience, mais cela ne constitue-t-il pas, quand même, un beau succès pour les théories électriques que d’avoir pu calculer, fût-ce avec quelque erreur la compressibilité et la densité d’un corps cristallisé en fonction seulement des « nombres atomiques » de ses constituants?
- § XLII. Conclusion. — Essayons, pour terminer, de résumer en quelques mots ces trop longs développements.
- La doctrine de l’homogénéité absolue de la matière n’a plus aujourd’hui de défenseurs., La structure granulaire des corps en apparence homogènes, la texture réticulaire des corps'cristallisés, paraissent définitivement établies. Cette structure granulaire n’exclut pas la continuité, et l’on pourrait parfaitement concevoir que les éléments constitutifs des atomes fussent noyés dans un milieu plus ou moins homogène auquel ils se relieraient par une gradation continue.
- p.435 - vue 433/979
-
-
-
- 436 LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE
- Les atomes, dernières limites de fragmentations des corps simples, ne sont pas des unités primordiales distinctes et indépendantes. Bien au contraire, nous devons penser que tous les •atomes sont eux-mêmes des particules complexes formées par l’assemblage de diverses particules plus petites qui sont les mêmes pour tous les corps simples.
- Tout porte à croire que ces éléments primordiaux de tous les atomes sont seulement au nombre de deux, un élément massif le proton, et un élément plus léger l’électron. L’électron porte une charge négative, le proton une charge positive égale. L’atome neutre contient des nombres égaux de protons et d’électrons : les masses atomiques sont des nombres entiers.
- L’atome nous apparaît comme partagé en deux régions distinctes. Tout d’abord, la totalité des protons et une partie des électrons sont réunis dans un noyau central fortement condensé véritable caractéristique de l’atome. Ce noyau est, jusqu’ici, une région à peine connue, presque inexplorée par la physique moderne. 11 est à; peu près indestructible en dehors des phénomènes de radioactivité. On commence seulement à savoir attaquer ne réduit par un bombardement de particules « alpha » pour produire des effets de désintégration ou d’intégration nucléaire.
- Autour du noyau central chargé positivement, se trouvent les derniers électrons négatifs plus ou moins solidement réunis au noyau par les attractions électriques que peuvent compenser les actions dynamiques. Toute la chimie et la majeure partie des phénomènes physiques sont dus aux actions ou aux migrations des électrons extérieurs au noyau. L’ionisation est le départ ou la capture de l’un de ces électrons. L’association de deux atomes en une molécule est corrélative de leur ionisation : ils restent unis parce qu’ils ont des charges électriques de signes contraires et qui s’attirent. Ce sont ces attractions électriques entre atomes ionisés qui causent la rigidité des corps solides ou la cohésion des liquides; il faut du reste penser que lorsque, en s’attirant, les atomes se rapprochent par trop, la répulsion des électrons périphériques devient prépondérante et suffit pour équilibrer les forces d’attraction.
- Toute l’optique parait due aux oscillations électriques des électrons extérieurs au noyau, sauf peut-être pour les spectres infra-rouges qui sont produits par des mouvements d’ensemble de l’atome ou de la molécule. Les spectres de la lumière ordinaire concernént les couches les' plus-extérieures de l’essaim des
- p.436 - vue 434/979
-
-
-
- LES THÉORIES MODERNES RELATIVES A LA CONSTITUTION DE LA MATIÈRE 437
- électrons libres, les spectres de rayons X sont dus aux électrons des couches les plus profondes, les plus rapprochées du noyau.
- L’ensemble de ces conceptions est bien cohérent, on connaît en valeur absolue et avec précision le nombre et la masse des atomes, la masse du proton et celle de l’électron, la valeur des charges électriques élémentaires. Mais les mécanismes atomiques nous sont inconnus, nous ignorons tout pour le processus d’une émission lumineuse ou d’une émission corpusculaire d’électrons.
- La mécanique ordinaire- et les lois générales de l’électroma-gnétisme sont impuissantes pour rendre compte de ce qui se passe dans l’atome. Une règle nouvelle, la règle des quanta,, vient s’imposer et fixer, en quelque sorte arbitrairement, des conditions auxquelles doivent satisfaire les phénomènes atomiques. On est arrivé par cette' voie à calculer les positions des raies spectrales en partant de données exclusivement électriques-sur la structure de l’atome. Mais les conditions de quanta, qui sont nécessaires, arrivent à contredire les lois générales de l’optique, qui semblaient si solidement établies. Nos idées, sur la nature de la matière sont ainsi en pleine évolution, et ne sauraient être considérées comme définitives, mais nous en conserverons certainement les éléments essentiels qui nous font voir dans les actions électriques les causes profondes de tous les phénomènes.
- NOTE BIBLIOGRAPHIQUE
- Pour la bibliographie des questions étudiées dans l’exposé qui précède, on se repprtera utilement à la série des volumes du Recueil des conférences-rapports de documentation sur la physique (Paris, Journal de Physique).
- • Bull.
- 32
- p.437 - vue 435/979
-
-
-
- TABLE DES MATIÈRES
- CHAPITRE PREMIER
- La STRUCTURE GRANULAIRE DE LA MATIÈRE. pages
- § Ier. — L’hypothèse atomique dans la chimie classique. Masses atomiques. 356 § IL — Hypothèse de Prout. Existence d’une matière primordiale unique. 357
- § III. — Théorie cinétique des gaz.....................................360
- § IV.— Dénombrement des molécules déduit de la théorie cinétique des gaz. 364
- § V. — Mouvement brownien..............................................366
- § VI. — Confirmations. Phénomènes de fluctuations. Le bleu du ciel . . 368
- CHAPITRE II Les cristaux.
- § VIL — Structure granulaire des corps cristallisés . _................370
- § VIII. — Dimensions absolues des mailles du réseau cristallin.........371
- _§ IX. — Détermination des dimensions des atomes dans les cristaux . . 372
- § X. — Interférences des rayons X......................................374
- § XL — Étude de la structure cristalline à l’aide des rayons X..........376
- CHAPITRE III
- La structure granulaire de l’électricité.
- § XII. — Charges électriques atomiques dans l’électrolyse .............379
- § XIII. — Les ions dans l’électrolyse ................................... 380
- § XIV. — Les ions dans les gaz......................*. . . ............381
- § XV. — Mesure précise de la charge élémentaire ......................... 382
- § XVI. — Les transmutations des corps radioactifs......................383
- § XVII. — Rayonnements des corps radioactifs...........................384
- § XVIII. — Vitesse des particules alpha. Leur dénombrement. Mesure directe de leur charge individuelle. Nouvelles déterminations de la constante N d’Avogadro et d’Ampère........................................... 386
- § XIX. — Observation directe des trajectoires des particules alpha. ... 387 § XX. — Les. atomes à noyaux .................................. 388
- CHAPITRE IV L'électricité dans le vide.
- § XXI. — Tubes à vide...................... . -...........................391
- § XXII. — Émission thermo-ionique. Rayons cathodiques.....................392
- § XXIII. — Vitesse et charge spécifique des particules cathodiques. . ... 393
- p.438 - vue 436/979
-
-
-
- TABLE DES MATIÈRES 439
- PAGES
- § XXIV. — Émission photoélectrique. Hayons bêta. Les électrons dans les
- atomes...........................................................393
- § XXV. — Les électrons et la mécanique relativiste» Variation de la masse
- avec la vitesse................................................. 397
- § XXVI. — Electrons, radiations lumineuses et théorie des quanta . . . . 398
- § XXVII. — Fréquences vibratoires, vitesses corpusculaires et tensions
- électriques ...................*..............................401
- § XXVIII. — La localisation des quanta de lumière . . .................401
- CHAPITRE V
- Les rayons positifs et l’unité de la matière.
- § XXIX. — Production des. rayons positifs..............................404
- § XXX. — Les spectres de masses et les isotopes de F.-W. Aston .... 403
- § XXXI. — Les protons et les électrons ...................................408
- CHAPITRE VI -
- Le NOMBRE ATOMIQUE ET LA CLASSIFICATION DES ÉLÉMENTS.
- § XXXII. — Structure générale de l’atome. Nombre atomique . . . . . 411
- § XXXIII.Détermination du nombre atomique. Loi de Moseley. . . . 412
- § XXXIV. — Rôle des électrons planétaires de l’atome .................... 413
- § XXXV. — Classification chimique des éléments. Répartition des électrons
- planétaires entre leurs divers niveaux. ....................... 416
- CHAPITRE VII
- Théorie des quanta et mouvements des Électrons, dans les atomes. L’atome de Bon h. »
- § XXXVI. — Existence de séries de raies dans les spectres des éléments . -422 § XXXVII. — Essai d’explication des séries de raies spectrales par Ritz. . 424
- § XXXVIH. — Rappel des principes de la théorie des quanta..............426
- § XXXIX. — L’atome de Bohr. Calcul du spectre de l’hydrogène . . . . 429
- § XL. — Développement de la théorie de Bohr. Calcul des raies de l’hélium.
- Calcul des spectres de rayons X.........................,. . . 431
- § XLI. — Le solide électrique.............. . .........................434
- § XLII. — Conclusion .............................................. 433
- Note bibliographique . . . . ................. .................... . . 437
- p.439 - vue 437/979
-
-
-
- LA THÉORIE DES QUANTA
- AU POINT DE VUE CHIMIQUE a THERMODYNAMIQUE™
- PAR e
- M. Daniel BERTHELOT
- Dans un travail d’ensemble sur les Rayons ultra-violets présenté en 1911 à la Société (2), j’ai indiqué comme conclusion de nombreuses expériences physiques et chimiques sur ces. rayons une théorie nouvelle de l’énergie vibratoire permettant de faire rentrer celle-ci dans les cadres généraux de l’énergétique et de lui appliquer presque mot pour mot plusieurs lois fondamentales établies depuis longtemps pour les autres formes d’énergie, telles que l’énergie thermique et l’énergie électrique.
- La point essentiel de cette théorie est qu’elle précise les deux grandeurs physiques qui jouent le rôle de facteur de tension et de facteur de capacité de l’énergie radiante ou énergie vibratoire : à savoir la fréquence vibratoire d’une part, l’entropie radiante de l’autre.
- Parmi les confirmations que l’on peut indiquer à l’appui de cette manière de voir, l’une des plus frappantes est la manière simple et claire dont elle permet d’interpréter les bases memes d’une théorie qui n’était il y a quatorze ans qu’à ses débuts, mais qui a reçu depuis des applications très étendues, à savoir la théorie des quanta.
- Le développement de mes idées, en mettant en lumière les analogies profondes et le parallélisme impressionnant qui existent entre l’énergie radiante, l’énergie thermique et l’énergie électrique’, permet de comprendre pourquoi la théorie des quanta, que ses fondateurs mêmes se sont plu souvent à qualifier d’étrange, de paradoxale, voire même d’incompréhensible, trouve sa place naturelle dans les cadres classiques de la chimie et de l’énergétique.
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 13 mars 1925, page 147.
- (2) Bes Rayons ultra-violets et leurs applications pratiques : un mémoire de 96 pages, décembre 1911. — Cf aussi : les E/jets chimiques clés rayons ultra violets, un mémoire de 38 pages [Revue Générale des Sciences, 30 avril 1911).
- p.440 - vue 438/979
-
-
-
- LA THÉORIE DES QUANTA
- 441
- Opposition des points de vue
- de la théorie de la relativité et de la théorie des quanta.
- Parmi les théories physiques nouvelles qui ont vu le jour depuis une vingtaine d’années, il en est peu qui aient donné lieu à autant de recherches et de discussions que la théorie de la relativité et que celle des quanta.
- Les auditeurs qui ont écouté au cours des séances de février les exposés de ces théories présentés à • la Société en ont sans doute^emporté l’impression qu’entre ces deux théories existent des contrastes tels qu’elles sont difficiles à concilier.
- La théorie de la relativité est basée sur l’hypothèse*de' la continuité. Elle fait appel aux méthodes du calcul différentiel, qui sont les méthodes classiques de la physique mathématique.
- La théorie des quanta, au contraire, est basée sur une hypothèse de discontinuité. Elle conduit à rejeter les méthodes du calcul différentiel pour faire appel aux méthodes du calcul arithmétique : elle remplace les intégrales par des sommes, les courbes par des escaliers.
- Ce contraste avait vivement frappé autrefois Henri Poincaré. Voici ce qu’il écrivait en 1912 : « Ce que les nouvelles recherches (sur les quanta) semblent mettre en question, ce ne sont pas seulement les principes fondamentaux de la mécanique, c’est quelque chose qui, jusqu’ici, paraissait inséparable de la notion même de loi naturelle. Pourrons-nous encore exprimer ces lois sous forme d’équations différentielles? ».
- A ce premier contraste s’en rattache un second : la théorie de la relativité s’occupe de la structure des choses et non de leur substance.
- La théorie des quanta, au contraire, a pour objet propre l’étude de la substance.
- On a pu dire que la théorie de la relativité, qui s’efforce de ramener la physique à la géométrie, né nous renseigne pas sur les lois du monde extérieur, mais simplement sur les lois de la pensée humaine: C’est une analyse mathématique très subtile des cadres que notre esprit impose aux choses pour que celles-ci deviennent intelligibles. ~
- De nombreuses écoles philosophiques • et théologiques ont soutenu depuis longtemps que l’espace et le temps n’ont aucune
- p.441 - vue 439/979
-
-
-
- 442
- LA THÉORIE DES QUANTA
- réalité objective, que ce sont des catégories subjectives de l’entendement humain, qui s’évanouiraient pour une intelligence éternelle et omniprésente, telle que celle de la Divinité.
- Telle est également l’opinion d’un des partisans les plus convaincus des théories relativistes, M. Eddington, quand il dit que, dans ces théories, « l’esprit ne fait que retirer de la nature ce qu’il y a mis lui-même ».
- En soi, la théorie de la relativité est un pur symbolisme, un moule creux, une forme vide. C’est là le caractère bien connu des concepts logiques, dont les concepts •mathématiques ne sont qu’une variété particulière.
- Tout autre est la théorie des quanta. Elle s’occupe nonppas du moule, des choses, mais de la substance qui remplit ce moule. Et par là elle touche à des lois qui ne sont plus celles de notre esprit, mais celles du monde extérieur, et dont le caractère le plus saillant paraît être la discontinuité atomique.
- L’opposition que nous trouvons entre la théorie des quanta et la théorie de la relativité n’est pas nouvelle dans l’histoire de la science. En un certain sens, la théorie de la relativité a pris la suite de la théorie électromagnétique, et la théorie des quanta a pris la suite de la théorie des électrons.
- Une des idées fondamentales de Maxwell, comme cela ressort des lettres échangées entre lui-même, Tait et Hamilton (1), avait été d’établir un mode de formulation des lois naturelles indépendant des systèmes de coordonnées et d’étendre à la physique la méthode vectorielle de Hamilton.
- Cette même idée a constamment servi de fil directeur à Einstein; et l’on sait du reste que l’invariance des équations électromagnétiques de Maxwell est peut-être la base la plus solide de la théorie de la relativité restreinte.
- Eh bien ! la théorie électromagnétique de Maxwell présente précisément le caractère que je signalais plus haut pour la théorie de la relativité. C’est une théorie structurale qui néglige la substance. C’est une théorie des champs et ce n’est pas autre chose. Elle nous indique comment la variation d’un champ électrique produit un champ magnétique, et vice versa. C’est tout... Ce n’est pas assez.
- En veut-on un exemple? Envisageons un courant électrique
- (1) Cf. C. G. Knott : Life and Scientific Work of P. G. Tait, p. 144 à 168; 1 vol. iii-4°, 1M1. Cambridge Üniversi^Press.
- p.442 - vue 440/979
-
-
-
- LA THÉORIE DES QUANTA
- 443
- dans un fil. Ce courant crée dans l’espace un champ magnétique dont les lignes de force sont des cercles ayant leur centre sur le fil. Pour Maxwell, le courant électrique, c’est le champ magnétique et ce n’est rien d’autre.
- Qu’est-ce qui se passe dans le conducteur? La théorie de Maxwell l’ignore.
- Ce qui se passe dans le conducteur, dans le cas où celui-ci est un électrolyte, c’est- la décomposition d’après la loi de Faraday, qui nous montre qu’un ion monovalent, quelle que soit sa nature chimique, transporte toujours la même quantité d’électricité.
- Cetie constatation a conduit à l’idée d’atomes d’électricité ou électrons, communs à tous les corps, et pour beaucoup de physiciens la conductibilité métallique elle-même s’expliquerait par l’existence et le déplacement des électrons dans les métaux, en sorte que le mécanisme de la conductibilité métallique serait analogue à celui de la conductibilité électrolytique.
- Sur ces changes électriques élémentaires, les équations de Maxwell sont muettes. Lui-même avait parfaitement conscience de cette lacune; aussi pensait-il que la conception des charges électriques était appelée à disparaître, et il n’a pas craint d’écrire : « Quand nous serons mieux édifiés sur la nature de l’électricité, il est probable qu’il ne subsistera rien de notre théorie actuelle des charges électriques. »
- On ne saurait dire qu’il ait . été bon prophète, sur ce point du moins, puisque, tout au contraire, le développement de la loi électrochimique de Faraday a engendré cette théorie nouvelle des électrons, qui a pris une énorme extension et rie recule pas devant l’ambition d’expliquer la constitution même de la matière.
- La théorie électromagnétique étant une théorie de la structure, une théorie des champs, supposés continus, la théorie des électrons est une théorie de la substance, qui est regardée comme discontinue.
- C’est cette même succession logique de points de vue qui se répète sous nos yeux avec les théories de la relativité et des ijuanta.
- Tout comme la théorie électromagnétique, la théorie de la relativité est une théorie des champs. La gravitation, pour Einstein, c’est un champ de force. Quant au corps attirant et au
- p.443 - vue 441/979
-
-
-
- 444
- LA THÉORIE DES QUANTA
- corps attiré, il ne s’en occupe pas; il laisse de côté la matière, comme Maxwell.
- La continuité des phénomènes physiques a permis de représenter les lois des phénomènes par des équations différentielles, tandis que la discontinuité des phénomènes chimiques, résultat de la structure atomique de la matière* exige l’emploi du calcul arithmétique.
- Dès qu’on aborde l’étude de la matière, on arrive très vite à cette conclusion qu’elle se présente comme discontinue et formée d’atomes.
- Les hypothèses atomiques, déjà formulées par les philosophes grecs Leucippe,, Démocrite, Epicure, exposées avec une rare vigueur dans le poème de Lucrèce, De Natura lîerurn, adoptées par les chimistes de presque tous les temps, ont été vérifiées et précisées par les recherches modernes sur la cristallographie, l’optique, la théorie mécanique de la chaleur, la théorie cinétique des gaz, etc.
- Mais c’est là, au point de vue mathématique, la source d’une grave difficulté. Les symboles du calcul différentiel, qui a envahi toute la physique mathématique depuis le xviii® siècle, supposent la continuité.
- Pour représenter la discontinuité, il faut faire machine en arrière et en revenir à l’arithmétique. C’est ce que les chimistes font depuis plus d’un siècle, depuis qu’ils ont établi la loi des proportions définies. Les physiciens les regardaient volontiers comme des attardés. Par un retour piquant des choses, ils se trouvent avoir été des précurseurs.
- Les physiciens ont dù revenir à leur tour à ces anciennes méthodes pour appliquer la théorie des quanta et c’est ce qui surprenait si fort Henri Poincaré.
- En chimie, l’antagonisme entre la continuité et la discontinuité avait éclaté dès le début du xixe siècle, lors de la célèbre controverse de Berthollet et de Proust. Le premier, qui étudiait les phénomènes d’équilibre, fut entraîné par la logique de ses raisonnements à nier la loi des proportions définies. Comme les analyses les plus précises en prouvèrent l’exactitude, les chimistes, par un excès inverse, rejetèrent entièrement les vues de Berthollet. Il fallut les classiques.études de Marcellin Berthelot sur l’éthérification et celles de H. Sainte-Claire-Deville et de son
- p.444 - vue 442/979
-
-
-
- LA THÉORIE DES QUANTA
- 445.
- école sur la dissociation, pour réintroduire en chimie la notion des variations continues et des équilibres réversibles. Il en résulta immédiatement la possibilité d’appliquer à ces phénomènes les équations différentielles usitées en physique. La netteté des résultats obtenus par Marcellin Berthelot sur l’éthérification lui permit de représenter les phénomènes par l’équa-
- tion :
- « Notre équation, dit-il dans son mémoire de 1862, intitulé: Essai d’une théorie sur la formation des éthers, exprime que la quantité d’éther produite à chaque instant est proportionnelle au produit des masses actives qui sont en présence (1) ».
- On reconnaît là le principe et l’expression mathématique de la loi dite « loi d'action des masses » qui régit les équilibres chimiques en milieu homogène.
- Il n’est pas inutile de remarquer que ces lignes ont été écrites -deux ans avant le premier travail de Guldberg et Waage sur le même sujet, travail qui, comme l’ont indiqué les auteurs-, est inspiré directement des recherches et des idées précédentes. On l’oublie trop souvent.
- Les recherches de Sainte-Glaire Deville et de son école sur la dissociation permirent de même, en assimilant les tensions de dissociation aux tensions de.vapeurs saturées, d’appliquer, dès 1871, à la variation des équilibres chimiques hétérogènes avec la température, l’équation différentielle de Clapeyron, • dont l’extraordinaire fécondité dans les phénomènes les plus variés •devait être montrée par Gibbs et par Le Chatelier.
- Mais la faculté ainsi donnée de représenter l’aspect continu d’un grand nombre de réactions chimiques, celles qui se rapportent aux états d’équilibre, fit parfois perdre de vue le fait qu’un non moins grand nombre d’autres se présentent sous un -aspect- discontinu.
- M. Berthelot, bien qu’il eût, à propos de l’éthérification, énoncé la loi d’action des masses, et montré le genre de symboles mathématiques qui convenaient dans ce cas, avait un sentiment trop profond des réalités chimiques pour ne pas sentir la nécessité d’avoir recours à d’autres types de formules pour
- (1) Ann. Chim. Phys., 1862 (S), t. 66, p. 111. .
- p.445 - vue 443/979
-
-
-
- LA THÉORIE DES QUAA'TA
- 456 .
- les phénomènes discontinus et de réagir contre les excès de certains protagonistes intempérants, de la thermodynamique.
- « Les mathématiciens, écrivait-il (1), font un bloc incohérent de l’ensemble des phénomènes tant physiques que chimiques. Et pour les plier de gré ou de force à leurs formules, ils supposent partout la réversibilité et la continuité, qui sont en contradiction formelle avec un grand nombre de phénomènes chimiques, et même, par essence, avec le principe des proportions définies. » Il répétait souvent qu’on serait amené non seulement en chimie, mais en physique même, à introduire à côté des équations différentielles, employées par le calcul infinitésimal, qui est la science du continu, les raisonnements et lés symboles usités par l’arithmétique, qui est la science du discontinu.
- Cette évolution se dessine en ce moment sous nos yeux dans le sens où il l’avait prévue; mais elle ne s’est pas produite par la voie naturelle que je viens d’indiquer. On n’a pas vu simplement que, puisque la loi des proportions définies entraîne la discontinuité des phénomènes chimiques et l’existence des atomes, cette discontinuité devait nécessairement se refléter dans les lois physiques, car c’est là, je le ferai voir plus loin, ce qu’il y a au fond de la théorie dés quanta. C’est par une voie bien plus détournée qu’on est arrivé à ce résultat.
- Comment se traduit cette évolution dans les questions examinées ici?
- La relativité restreinte se borne à l’étude des systèmes en translation à vitesse constante. On peut les symboliser par une droite, c’est-à-dire une ligne à pente constante, caractérisée par une dérivée première qui, dans la notation du calcul des fluxions
- de Newton, est assimilée à une vitesse ^.
- La relativité généralisée envisage des systèmes en mouvement accéléré. Elle remplace les droites par des courbes. La notion de courbure entraîne l’emploi des dérivées secondes qui ont le
- caractère d’accélérations .
- -rtf2
- Ces correspondances sont susceptibles d’être généralisées et étendues à des systèmes à deux, trois, quatre, etc. dimensions :
- (1) Émile Jungfleisch. Notice sur la vie et les travaux de Marcellin Berthelot, Bull. Soc. Chim., 1913, p. 102. ' '
- p.446 - vue 444/979
-
-
-
- LA THÉORIE DES QUANTA
- 447
- c’est pourquoi on peut dire que si l’univers euclidien de la relativité restreinte correspond à la ligne droite, F univers non euclidien de la relativité généralisée correspond à lu ligne courbe.
- La théorie des quanta rejette ces deux comparaisons ; le symbole de la loi naturelle n’est ni une droite ni une courbe: c’est un escalier dont toutes les marches ont une même hauteur, la hauteur atomique. C’est une fonction qui n’admet pas de dérivées.
- Telle est la voie par laquelle la théorie des quanta a été introduite dans la science physique par Planck.
- Or, cette marche est exactement contraire à celle qui, depuis le xvme siècle, a conduit les physiciens à. représenter les phénomènes naturels par des équations différentielles.
- Aujourd’hui encore, il n’est pas de procédé plus simple pour comprendre la signification physique de certains symboles mathématiques fondamentaux que de répéter les raisonnements élémentaires que firent à ce sujet, avant l’invention, du calcul infinitésimal, les contemporains de Galilée et de Descartes.
- Un mobile animé d’une vitesse constante vr parcourt en un temps t un espace e :
- e = vl. [1]
- L’espace peut donc être mesuré par la surface du rectangle dont les côtés sont v et t.
- Qu’arrive-t-il si le mouvement, au lieu d’être uniformer est uniformément accéléré? La vitesse croit proportionnellement au temps :
- V — yf. [2]
- /
- Comment trouver l’espace parcouru au bout du temps t puisque la vitesse varie ? On ramène ce cas au précédent en supposant que la vitesse, au lieu de croître d’une manière continue,, croit par saccades. Soient deux axes rectangulaires, portons les temps, t, en abscisses, les vitesses v en ordonnées. L’équation [2] est celle de la droite OM qui passe par l’origine. Divisons le temps en une série d’intervalles égaux indiqués par les points tix t%r ti ; aux instants correspondants,. les vitesses du mobile seront tq, 2tq, 3c,, 4tq.
- Au temps 0, Le mobile a une vitesse 0. Supposons qu’il en soit de même jusqu’au temps tA ; pendant le premier intervalle le mobile parcourt un espace nul. A l’instant tv. supposons que la
- p.447 - vue 445/979
-
-
-
- 448
- LA THÉORIE DES QUANTA
- vitesse passe brusquement à la valeur iq et reste uniforme jus-qu'à l’instant tv
- Durant l’intervalle de temps (f2-y le mobile parcourra l'es-
- Fig. i.
- pace îq(L-h)* ^ cet instant Ç, supposons que la AÛtesse passe à la valeur âtq et reste uniforme jusqu’à l’instant f3. Durant l’intervalle (*3-y le mobile parcourra l’espace En définitive l’espace parcouru pendant le temps t sera exprimé par la somme :
- e = »,(f2 — (,) + 2»i(<3 — O + 3o,(<j — Q +
- [3]
- Cet espace est représenté géométriquement par la somme des aires des rectangles hachés sur la figure.^
- Nous avons remplacé la droite v = y£ par un escalier dont les marches successives ont des hauteurs égales
- L’insuffisance de ce raisonnement saute aux yeux. Il est clair que la vitesse n’a pas passé subitement de O à puis de vL à 2r1 ; elle a crû progressivement.
- Nous aurions pu prendre des marches de hauteur plus petite, ce qui serait revenu à diviser le temps en intervalles plus courts. Au lieu, par exemple, de supposer le mouvement cons-
- p.448 - vue 446/979
-
-
-
- LA THÉORIE DES QUANTA
- 449
- tant pendant un dixième de seconde, on peut le supposer constant pendant un vingtième de seconde, etc.
- Plus on diminue la hauteur des marches, plus la somme des rectangles se rapproche de l’aire du triangle OMT. A la limite, elle se confond avec elle :
- e
- lim^i'j — tf)
- MT X OT _ *(t X £________1 ,
- 2 “ ' 2 ~ 2T
- L’opération ainsi effectuée constitue la plus simple des intégra-grations et cet exemple montre bien par quel mécanisme, dans le cas précédent, on passe de la somme exprimée par l’équation [3] à l’intégrale :
- Quelle est l’hypothèse qui se trouve à la hase de ce calcul? C’est qu’on peut faire décroître indéfiniment la hauteur des marches de la figure 1, de manière à remplacer l’escalier par une rampe continue. A cette condition seulement, le phénomène est continu et peut être représenté par une équation différentielle.
- A cet égard, les raisonnements des fondateurs du calcul différentiel ont souvent manqué de rigueur. Pour Leibniz, un grain de sable était infiniment petit vis-à-vis du globe terrestre. Il était réservé à Cauchy et à ses successeurs d’introduire dans ce calcul la rigueur indispensable. Pour qu’une grandeur puisse être regardée comme infiniment petite, il est indispensable : d° qu’elle soit variable ; 2° qu’elle puisse décroître au-dessous de toute limite. Une quantité fixe n’est jamais un infiniment petit.
- Dans l’exemple de la figure 1, s’il n’est pas permis de diminuer indéfiniment la hauteur de la marche, si celle-ci conserve une valeur fixe, l’emploi du calcul infinitésimal cesse d’être légitime. On n’a pas le droit de remplacer la somme [3] par l’intégrale [4].
- Or, c’est là justement l’hypothèse que Planck a dû adopter pour représenter la distribution de l’énergie dans le spectre, et c’est cette hypothèse qui a donné naissance à la théorie des quanta. . •
- \Ters la fin du xixe siècle, les physiciens cherchaient à calculer
- p.449 - vue 447/979
-
-
-
- LA THÉORIE DES QUANTA
- 4a0
- à chaque température par les formules du calcul des probabilités et les lois de la statistique moléculaire la courbe de distribution de Péne-rgie en fonction des longueurs d’onde (ou, ce qui revient au même, des fréquences vibratoires qui représentent les in verses des longueurs d’onde) dans le spectre du radiateur parfait.
- Pour obtenir à une température donnée l’énergie qui corfes-pond à une fréquence déterminée, il faut évaluer le nombre de résonateurs qui entrent en vibration.
- Rayleigh et Jeans y arrivaient en utilisant une formule de 'probabilités due à Maxwell qu’on peut représenter par une courbe du type exponentiel.
- Dans les calculs de ce genre, on porte en ordonnée l’énergie E des résonateurs, en abscisse le nombre M de résonateurs en vibration dont l’énergie est inférieure à une valeur donnée, ' et on
- suppose une variation continue de l’énergie E èn fonction de M conformément à la courbe exponentielle de Maxwell :
- ; y , . M = [5]
- M0 désigne le nombre d’atomes vrais contenus dans un atome-gramme. Cettejeourbe est représentée sur la figure 2.
- p.450 - vue 448/979
-
-
-
- LA THÉORIE DES QUANTA
- 451
- Prenons sur l’axe des ordonnées une série de points équidistants représentant des échelons égaux d’énergie e, 2e, 3s, 4e, ... et par ces points menons des parallèles à l’axe des abscisses; elles coupent la courbe de Maxwell en une série de points d’abscisses M.,, M2, M3, M4, ... Autrement dit, il existe M4 résonateurs dont l’énergie est inférieure à e, M2 résonateurs dont l’énergie est inférieure à 2e, etc.
- Si on suppose que l’on fasse décroître indéfiniment la valeur de l’échelon d’énergie s, conformément aux habitudes du calcul différentiel, les points ayant pour abscisses M1? M2, M3, se trouveront décrire la courbe de Maxwell.
- Il en serait ainsi si, comme on l’admettait jusqu’ici, les énergies (ou, si l’on préfère, les vitesses) des molécules croissaient d’une manière continue et sans saccades.
- L’énergie totale des résonateurs serait représentée par l’aire comprise entre la courbe de Maxwell, l’axe des abscisses et l’ordonnée M0, c’est-à-dire par l’intégrale :
- M°Ec/M = M0E0. [6],
- M0E0' représentant l’énergie du système est égal à RT, R étant la constante des gaz parfaits.
- Telle est lay manière dont les mathématiciens Rayleigh et Jeans conduisirent leur calcul, conformément aux méthodes classiques de la mécanique statistique et au théorème de l’équi-partition de l’énergie.
- Le résultat de. ce calcul fut décevant. Il donna pour chaque 'température une courbe de distribution d’énergie en fonction de la fréquence vibratoire qui allait toujours en croissant, alors que la courbe réelle passe par un maximum.
- C’est alors que Planck, pour échapper à cette contradiction avec l’expérience, eut l’idée de substituer à la courbe de Maxwell un escalier formé de marches d’égale hauteur dont les sommets sont placés sur cette courbe (fig. 2), ce qui revient à supposer que les énergies des résonateurs croissent par saccades en prenant les valeurs 0, e, 2s, 3s. Le nombre des résonateurs qui entrent, en vibration croît donc également par saccades. Tant que l’énergie est trop petite, aucun résonateur* n’entre en
- p.451 - vue 449/979
-
-
-
- 452
- LA TIIÉOilIE DES QUAATA
- branle. Finalement, l’énergie totale est égale à la somme des rectangles hachés :
- v£(m, _ MJ = s(M2 — MJ + 2s(M3 - MJ + 3s(M4 — MJ +
- — £M0(e~ ë; 4- e~Ê0 4- • • • ) = —— |ff]
- e ë. — 1
- La différence entre la surface représentée par l’intégrale [6] et la surface représentée par la somme [7] est évidemment égale, d’après la figure 2, à la somme des triangles non hachés compris entre la courbe exponentielle de Maxwell et l’escalier .de Planck. Elle est d’autant plus petite que la hauteur s de la marche est plus faible. Elle s’annulerait si cette hauteur devenait infiniment petite : mais c’est précisément ce qui ne peut arriver, puisqu’il s’agit d’une grandeur atomique qui est fixe et puisque seule une grandeur variable peut devenir infiniment petite r
- Un point fort important à remarquer est le suivant. Tant que l’énergie n’atteint pas la yaleur minima s, aucun résonateur n’entre en action. Le fait qu’il faille une valeur minima de l’énergie pour faire vibrer un oscillateur et qu’au- dessous de cette valeur l’effet produit soit strictement nul, a permis en particulier de rendre compte de la diminution des chaleurs spécifiques aux. basses températures : phénomène très imprévu, révélé par l’expérience au cours du dernier tiers de siècle. Cette explication a été, après celle du rayonnement du corps noir, le second grand succès de la doctrine des quanta.
- 11 suffit de rapprocher la figure 2 de la figure 1 que nous avons donnée plus haut pour le cas élémentaire du mouvement uniformément accéléré et qui nous a montré comment historiquement s’était introduite dans les mathématiques la notion d’intégration, pour voir que Planck a réalisé l’opération inverse de Newton et des fondateurs du calcul différentiel. Ceux-ci partaient de la discontinuité pour arriver à la continuité ; ils diminuaient indéfiniment la hauteur de la marchejjusqu’à la rendre insensible ; ils remplaçaient l’escalier par une pente douce’, la somme par une intégrale. Planck, au contraire, remplace ia pente douce de Maxwell, de Rayleigh et de Jeans par un escalier et tire de l’expérience la hauteur de la marche.
- Cette opération étant le contraire" de celle qui, depuis trois
- p.452 - vue 450/979
-
-
-
- LA THÉORIE DES QUANTA - 453
- siècles, avait, sans exception, conduit à tant de succès en physique mathématique, fut regardée comme le comble du paradoxe, ainsi qu’il ressort de la citation de H. Poincaré indiquée précédemment.
- Le calcul de Planck conduit aux courbes de distribution d’énergie dafis le spectre données par l’expérience. Il contient une constante fondamentale, la grandeur de l’énergie élémentaire e, c’est-à-dire la hauteur de la marche de l’escalier énergétique. Gomme l’expérience donne avec précision le maximum de la courbe d’énergie spectrale à chaque température, on en déduit également avec précision la valeur de e. Planck crut d’abord avoir découvert ainsi des atomes d'énergie, mais il dut reconnaître ensuite que pour rester d’accord avec le principe de Carnot, il fallait admettre que ces prétendus atomes d’énergie variaient en raison inverse de la longueur d’onde, ou, ce qui revient au même en raison directe de la fréquence N.
- ' £ = /iN.
- Comme la fréquence vibratoire (nombre de vibrations par seconde) d’une radiation a les dimensions de l’inverse d’un temps, la grandeur à, ou quantum de Planck, se présente comme un atome daction, l’action étant une grandeur mécanique dont le rôle exact dans le principe dit de moindre action a été formulé par le mathématicien Hamilton. L’action a les dimensions d’une énergie multipliée par un temps Telle est la forme définitive (la seule correcte) de la théorie des quanta. Planck a fixé la valeur de l’élément du quantum d'action en unités C. G. S., au moyen des valeurs expérimentales trouvées pour les ordonnées maximales courbes d’énergie spectrale :
- h = 6,55 X lO-27, ergs-seconde.
- La loi des proportions définies et la discontinuité des phénomènes chimiques.
- L’hypothèse fondamentale de la théorie des quanta est donc une hypothèse de discontinuité, et c’est par là qu’elle s’écarte des théories de la physique mathématique, telle qu’elle s’est développée depuis deux siècles.
- Or, la discontinuité, c’est le caractère fondamental de là chimie, fondée sur la loi des proportions définies.
- Bull. ' 33
- p.453 - vue 451/979
-
-
-
- 454 * LA THÉORIE DES QUANTA
- La série des composés oxygénés du carbone :
- GO GO2
- représente un escalier à deux marches.
- La série, des composés oxygénés de l’azote : v
- l\20 NO NO2 NO3 NO* NO5
- représente un escalier à six marches.
- La discontinuité est particulièrement frappante si on compare les volumes gazeux. La loi des combinaisons' en volume de Gay-Lussac est une loi de rapports simples : 1 volume d’azote se combine à 1 volume, 2 volumes, 3 volumes, etc., d’oxygène, mais jamais à un nombre, fractionnaire. Ges combinaisons par sauts suggèrent, invinciblement l’idée de la structure atomique de la matière.
- Il est naturel de penser que cette discontinuité chimique, expression de la structure atomique de la matière, doit se traduire dans les lois physiques, et qu’en particulier la théorie des quanta n’est qu’un aspect nouveau — fort intéressant, mais nullement paradoxal — de la discontinuité atomique.
- À mon avis, c’est bien là ce que l’on trouve en approfondissant la question. L’interprétation physico-chimique des lois des quanta me paraît découler très simplement des vues sur l’énergie radiante que j’exposais ici même en 1911, un an avant le moment où la question fut discutée avec une grande confusion dans un Congrès international tenu à Bruxelles, pour examiner la théorie du rayonnement et les quanta.
- Le président du Congrès, le grand physicien H. À. Lorentz, ne parait d’ailleurs pas s’être fait d’illusions excessives sur les résultats à en attendre : « J’admettrai comme très probable, disait-il dans son discours inaugural, que nous contribuerons pour peu de chose au progrès immédiat. En effet, ce progrès se fait plutôt par 'les efforts individuels que par les délibérations de congrès, et il est fort possible que, tandis que nous discutons un problème, un penseur isolé, dans quelque coin reculé du monde, en trouve la solution.
- L’éminent physico-chimiste W. Nernst ne pensait pas autrement. Il rappelait qu’en 1860 cent quarante des principaux chimistes d’Europe se réunissaient à Garlsruhe pour s’entendre sur
- p.454 - vue 452/979
-
-
-
- LA THÉORIE DES QUANTA
- 455
- les notations chimiques, et qu’ils n’aboutirent qu’à des conclusions assez médiocres, alors que, deux ans déjà auparavant, les bases de la nomenclature qui a prévalu depuis avaient été posées avec une parfaite netteté par Cannizzaro.
- Les facteurs de tension et de capacité des diverses forces d’énergie.
- Dans ma conférence de 1911 sur les rayons ultraviolets, je vous rappelais que, suivant une conception indiquée par Ran-kine et développée par Maxwell, Gibbs et Le Chatelier, " toute forme d’énergie peut être regardée comme le produit de deux variables : un facteur de tension et un facteur de capacité.
- Forme d’énergie.
- Énergie de volume d’un fluide. P Y
- Énergie thermique . . . T S
- Énergie élec -trique ... EQ
- Énergie radiante . . . 'NH
- " J’ai fait figurer dans ce tableau les deux facteurs de l’énergie radiante d’après la théorie que j’ai donnée dans mon article sur les effets chimiques des rayons ultraviolets publié le 30 avril 1911 dans la Revue Générale des Sciences et dans mon mémoire sur les Rayons ultraviolets publié dans le Bulletin de décembre 1911 de notre Société. La grandeur H que j’ai appelée entropie radiante à cause de son analogie que j’ai mise en évidence avec l’entropie thermique m’est autre que Y action de Hamilfon et de Planck comme cela ressort des formules.
- Le. trait essentiel qui caractérise le facteur de tension est le suivant : c’est un facteur d’équilibre, indépendant de la masse du système considéré. Pour que deux systèmes soient en équilibre, il faut qu’ils aient même pression, meme température, même potentiel électrique* même fréquence vibratoire, en un mot même niveau énergétique.
- Au contraire, le facteur de capacité est proportionnel à la
- Facteurs de tensions.
- Pression ... P
- Température . T
- Potentiel . . . E
- Fréquence vibratoire . . N
- Facteurs de capaeité.
- f
- Yolume . . . Y
- Entropie thermique . . S
- Quant, d'électricité . . . Q
- Entropie radiante ... H
- p.455 - vue 453/979
-
-
-
- 456
- LA THÉORIE DES QUANTA
- masse du système. Si on passe d’un système de 1 gr à un système de 2 gr on double par là même le volume, l’entropie, la quantité d’électricité, etc.
- Une conséquence directe de cette propriété est la suivante. Supposons qu’on ait déterminé la valeur numérique du facteur de capacité d’une certaine forme d’énergie, cette valeur étant rapportée à une 'molécule-gramme, suivant l’usage courant en chimie. Pour obtenir la valeur rapportée à une molécule vraie il faut se rappeler qu’une molécule-gramme contient, d’après les mesures concordantes faites depuis quelques années, 60,6X'1022 molécules vraies (nombre dit d’Avogadro); il suffit donc de diviser la valeur relative à la molécule-gramme par le nombre d’Avogadro pour obtenir la valeur relative à la molécule vraie.
- La loi des capacités moléculaires équivalentes :
- son application à l’énergie radiante donne la
- base physico-chimique de la théorie des quanta.
- Ceci posé, il existe une loi physico-chimique très générale que j’ai proposée, dans un mémoire publié en 1916 à la Société Française des Electriciens, d’appeler loi des capacités moléculaires équivalentes. D’après cette loi, quelle que soit la forme d'énergie considérée, toutes les imités chimiques (molécules ou atomes) ont une même capacité énergétique indépendante de la nature des corps.
- C’est ce qu’expriment en particulier la loi des équivalents en volume des gaz de Gay-Lussac et la loi des équivalents électro-chimiques de Faraday.
- Prenez une molécule-gramme de n’importe quel gaz, hydrogène, azote, oxygène, oxyde de carbone, etc., dans les mêmes conditions de température et de pression, ces molécules, ont toutes le même volume, soit 22 412 cm3 à 0° et 1 atm.
- De même dans l’électrolyse, une valence-gramme de n’importe quel métal, potassium, sodium, argent, cuivre, or, etc., transporte toujours la même quantité d’électritéV soit 96 500 coulombs.
- La loi des quanta n’est autre chose que la forme de la loi des capacités moléculaires appliquée à l’énergie radiante.
- C’est la loi des équivalents photochimiques, dont le parallélisme avec la loi des équivalents électrochimiques ressort des considérations'suivantes :
- Dans le phénomène de la photolyse (décomposition par la
- p.456 - vue 454/979
-
-
-
- LA THÉORIE DES QUANTA
- 457
- lumière), qui est parallèle au phénomène de Vèlectrolyse (décomposition par l’électricité), une valence-gramme transporte toujours la même quantité d’action, ou si l’on préfère d’entropie radiante.
- . Cette quantité d’entropie radiante peut se mesurer dans une décomposition photolytique, tout comme on mesure la quantité d’électricité dans une décomposition électrolytique.
- Parmi les décompositions photolytiques que j’ai mentionnées ici en 1911, il en est une qui se prêté^ particulièrement bien à des mesures précises : c’est la photolyse des sucrés cétoniques, et notamment du lévulose. J’ai étudié cette réaction avec un .soin particulier; j’ai mesuré les radiations actives et l’énergie radiante absorbée (1). Le résultat de ces mesures est le suivant : la quantité d’entropie radiante H nécessaire à la rupture d’une valence-gramme dans la photolyse est égale à 0,004 ergs-seconde (2).
- Ce nombre joue un rôle analogue' à celui qui représente la quantité d’électricité nécessaire à la rupture d’une valence-gramme dans l’électrolyse, soit 96 500 coulombs, c’est-à-dire 9 650 unités C. G. S.
- Les nombres précédents se rapportenî à la molécule-gramme.
- Pour les rapporter à la.molécule vraie, il suffît de les diviser par le nombre d’iWogadro.
- On obtient ainsi la charge électrique élémentaire :
- e ~ 60 6 xTffî1 2 ~ X 10~20 unités em C. G. S.
- C’est Yatome de charge électrique ou électron.
- De mèmev on calcule la charge élémentaire d’entropie radiante :
- 4* 0 004
- ' h = 60,6 X 1022 = 6,55 X 10_27 ergs-seconde*
- On reconnaît là le quantum de Planck ; on retrouve donc bien, en partant des lois de la photolyse, la valeur du quantum
- (1) Sur un actinomètre à lévulose pour les rajons ultraviolets. Comptes rendus de l’Académie des Sciences, 3 mars 1913, t. 156, p. 707.
- (2) On trouvera les détails du calcul dans mon mémoire : « L’aspect chimique de la théorie des quanta et la thermodynamique des réactions photochimiques », publié au Bulletin de la Société Chimique de France, mars 1924, 4e série, t. 35, p. 241-302.
- p.457 - vue 455/979
-
-
-
- 458 LA THÉORIE DES QUANTA
- déterminée d’abord d’après des considérations toutes différentes en partant de la théorie du rayonnement.
- Ce mode de calcul fait ressortir clairement le sens physico-chimique de la constante de Planck qui avait paru si énigmatique à tous les participants du Congrès de Bruxelles. Il montre son analogie avec la constante de Faraday. Dans un cas il s’agit d’une loi d’équivalent photochimique ; dans l’autre d’une loi d’équivalent électrochimique.
- De même, que la charge élémentaire d’électricité (e = 1,59 X 10—20 unités C. G. S.) représente Vatome d'électricité ou électron, de même la charge élémentaire d’entropie radiante (h == 6,55 X 10—27 unités C. G. S.) représente l’atome d’entropie radiante pour lequel j’ai proposé le nom de radion.
- L’avantage de ce mot, c’est qu’il ne prête pas à la même équivoque que le mot quantum, qui, par suite de la confusion d’idées que j’ai signalée, désigne pour certains auteurs un quantum d’énergie et pour d’autres un quantum d’action. Or, il y a une infinité de quanta d’énergie tandis qu’il n’existe qu’un seul quantum d’action.
- Il est curieux de remarquer que dans le cas de l’énergie électrique le quantum rapporté à l’équivalent-gramme (9 650 coulombs) a été découvert le premier, et que le quantum vrai rapporté à l’atome en a été déduit en divisant ce nombre par 60,6 X 10-22.
- Dans le cas de l’énergie radiante, c’est le contraire qui s’est produit. Le quantum vrai rapporté à l’atome (constante h de Planck) a été découvert par suite d’un hasard de calcul si inattendu que tout le Congrès de mathématiciens et de physiciens réuni à Bruxelles en 1911 a délibéré longuement sur la signification physique à attribuer à cette grandeur sans réussir à la dégager.
- D’ailleurs on sait que la valeur de l’électron, fixée par la loi de l’équivalent électrochimique, a été retrouvée ensuite dans une multitude de mesures électriques, électro-optiques, radioactives, etc., et que le rôle de cet atome d’électricité s’est révélé très important dans les phénomènes les plus variés.
- Il n’en a pas été autrement du quantum d’action ou radion. Une fois sa valeur bien fixée, on l’a retrouvée non seulement dans les décompositions photochimiques ou les lois de la radiation, mais encore dans la théorie des chaleurs spécifiques des solides à basse température, dans celle des raies spectrales, etc.
- p.458 - vue 456/979
-
-
-
- LA THÉORIE DES QUANTA
- 459
- Les trois invariants élémentaires de capacité électrique, de capacité radiante et de capacité thermique ; l’atome d’électricité ou électron ; l’atome d’entropie thermique ou thermon ; l’atome d’entropie radiante ou radion.
- A côté des deux constantes e et h, invariants élémentaires d’électricité et d’entropie radiante, il en existe un troisième s, qui est l'invariant élémentaire d'entropie thermique.
- M. Le Chatelier le premier fait remarquer dans son classique mémoire de 1888 sur les « Équilibres chimiques » que lors de la dissociation par la chaleur des divers systèmes chimiques on
- trouvait pour le quotient i (c’est-à-dire pour la variation d’en-
- tropie thermique, L désignant la chaleur latente de réaction), des valeurs numériques voisines entre elles et du même ordre de grandeur que le quotient analogue de la loi de Desprez-Trouton relative à l’apparition d’une molécule-gramme gazeuse dans le phénomène de la vaporisation sous la pression atmosphérique.
- Il existe donc dans, le domaine de l’énergie thermique une loi des équivalents thermochimiques analogue à la loi des équivalents électrochimiquês dans le domaine de l’énergie électrique et à la loi des équivalents photochimiques dans le domaine de l’énergie radiante.
- Le phénomène de la dissociation, ou décomposition par la chaleur, ou thermolyse, est analogue au phénomène delà décomposition par l'électricité ou électrolyse, oU au phénomène de la décomposition par la lumière ou photolyse.
- Toute dissociation ou thermolyse met en jeu par valence-gramme une même quantité d'entropie thermique, indépendante de la nature du corps.
- Cette quantité d’entropie radiante, comme je l’ai indiqué dans des mémoires précédents (1), rapportée à la molécule gramme
- 3
- est égale à ^ R, en désignant par R la constante de l’état gazeux
- (1) La réciprocité des phénomènes électriques et magnétiques. Les facteurs élémèntairès discontinus de l’énergie ; mémoire de 237 pages, publié en 1916 dans lé~Bulletin de la Société des Électriciens. — L’aspect chimique de la théorie des quanta et la thermodynamique des réactions photochimiques, Un mémoire de 62 pages, Bulletin de la Société Chimique de France (loc. cit.). ' _
- p.459 - vue 457/979
-
-
-
- 460
- LA THÉORIE DES QUANTA
- parfait : c’est la capacité calorifique d’un gaz monoatomique, soit 2 cal, 98 par degré, ou bien, en unités mécaniques :
- 1,247 X 108 ergs par degré.
- Si on divise ce nombre par 60,6 X 1022, on obtient le quantum d'entropie thermique élémentaire, ou d’atome d’entropie thermique
- s = 2,06 X 10-16 ergs par degré.
- On peut désigner cet atome d'entropie thermique s par le nom de thermon pour rappeler son analogie avec l’atome d’électricité e ou électron et avec l’atome d’entropie radiante h ou radion.
- * Telles sont les valeurs numériques des trois atomes élémentaires r, h, s, de capacité électrique, de capacité radiante et de capacité thermique.
- Ces trois atomes représentent des invariants; ils sont indépendants des circonstances extérieures et notamment de la température et de la pression.
- On remarquera que l’invariant h (ou radion) s’exprime en fonction des seules grandeurs mécaniques L, M, T (longueur, masse et temps).
- On s’explique ainsi qu’il joue un rôle considérable non seulement dans les phénomènes d’énergie radiante, mais encore dans les phénomènes purement mécaniques : la seule condition qu’impose le point de vue duquel j’envisage les choses est que ces phénomènes soient de nature périodique, c’est-à-dire caractérisés par une fréquence N déterminée, puisque c’est cette fréquence qui représente le facteur de tension de l’énergie, dont H représente le facteur de capacité.
- Ce point de vue entraîne nécessairement le rejet de l’idée exprimée dans les termes suivants par Planck lui-même lors du Congrès de Bruxelles (p. 113) (I). « Il n’y a aucun doute que dans la mesure où l’hypothèse des quanta possède un sens profond, l’élément d’action h doit avoir une importance fondamentale aussi pour les phénomènes non périodiques et non stationnaires. Sominerfeld l’a déjà montré ».
- Il convient de dire, au contraire : « Il n’y a aucun doute que le rôle de l’élément h est strictement limité aux phénomènes
- (1) La Théoine du rayonnement et les Quanta. Rapports et discussions de la Réunion ae Bruxelles, 1912. — Gauthier-Yillars, éditeur.
- p.460 - vue 458/979
-
-
-
- LA THÉORIE DES QUANTA
- 461
- périodiques. » Mais, dans ce domaine, il peut trouver* son application aussi bien pour les oscillations d’un pendule que pour les révolutions d’une masse autour d’un centre. attirant. Considérons un point matériel de masse m exécutant un mouvement pendulaire de fréquence N sur une droite Ox, désignons par x son élongation, par v sa vitesse au temps t, on a :
- x —: x0 cos 2tcNt v = — sin 2tuNt.
- L’énergie cinétique du point vibrant au moment où il passe à son point d’équilibre, c’est-à-dire au bout d’un quart de période est :
- E = ^mt>o = 2-2N2a?om.
- On trouve dès lors pour l’intégrale de l'action ou entropie radiante durant une période :
- £mv2dt = 4-2N24m jTsin^N^ = 4~2N24m | .= .
- L’hypothèse des quanta revient à dire que Vaction ne peut varier tpie par saccades, multiples de à,- elle peut s’énoncer : « L’intégrale de raction durant une période du corps vibrant est un multiple entier de la constante h. »
- C’est cette formule qui, appliquée aux mouvements périodiques des électrons autour du noyau central de l’atome, a permis de retrouver les lois de distribution des raies spectrales (théorie de Bohr).
- Le rôle que joue l’invariant h non seulement dans les phénomènes de radiation électromagnétique (lumière, rayons X, etc.), mais dans tous les phénomènes périodiques, s’explique par le fait que cet invariant est exprimable en fonctions des seules grandeurs mécaniques L, M. T. Cette constatation nous montre qu’il convient de rejeter les vues qu’exprimaient dans les termes suivants Lorentz et Planck lors du Congrès du Bruxelles (loc. cit., p. 131). Lorentz remarquait : « On ne doit pas attacher trop d’importance à la circonstance que la grandeur h a les dimensions d’une action. Elle a aussi les dimen-e2
- sions de la grandeur si Ton entend par e une charge électrique mesurée en unités électrostatiques. On pourrait dans la
- p.461 - vue 459/979
-
-
-
- 462
- LA THÉORIE DES QUANTA
- g*
- formule du rayonnement noir remplacer h par ÿ. Si l’équation
- nous avait été présentée ainsi, nous aurions été portés à penser que l’élément universel que nous cherchions devait être non pas une certaine action, mais une certaine charge électrique. »
- A cette observation, Planck répondait : « Je ne puis en principe qu’être d’accord sur ce point ; j’ai été conduit à considérer la grandeur h comme une constante universelle par le rôle qu’elle joue dans l’expression de la probabilité. Il est parfaitement possible qu’une connaissance plus exacte des lois de la dynamique conduise à relier h à e et à Y, ou inversement e h h et à Y. »
- Ces quelques citations montrent bien avec quelle obscurité la notion de quantum, découverte par suite d’un hasard de calcul, se présentait aux yeux mêmes des fondateurs de la théorie et quelle confusion régnait encore dans leur esprit lors de leurs discussions de 1912.
- On conçoit que aujourd’hui encore nombre de physiciens se plaisent à déclarer que l’hypothèse des quanta est presque impossible à comprendre et à concilier avec les idées de la mécanique classique.
- L’exposé que j’ai présenté dans les pages précédentes montre au contraire combien tout devient simple, quand on envisage les choses au point de vue énergétique et quand on a compris que la grandeur h est le facteur de capacité de l’énergie vibratoire. ' '
- Comme cette grandeur est exprimable en fonctions des seules grandeurs mécaniques L, M, T, il en ressort immédiatement que, contrairement aux suppositions de Lorentz elle ne se ramène pas à des grandeurs électriques.
- Les trois invariants élémentaires de capacité vibratoire ht thermique s et électrique e doivent être regardés comme trois invariants fondamentaux et indépendants, dont aucun n’est réductible aux deux autres.
- L’invariant A est exprimable en fonctions dés seules grandeurs mécaniques L, M, T. L’invariant s n’est pas exprimable en fonctions de ces trois grandeurs seules : il exige qu’on leur adjoigne une nouvelle grandeur, la température, irréductible aux grandeurs mécaniques. L’invariant e n’est pas davantage exprimable en fonction des grandeurs mécaniques seules ; il exige qu’on leur adjoigne une grandeur électromagnétique, dont le
- p.462 - vue 460/979
-
-
-
- LA. THÉORIE DES QUANTA
- 463
- choix d’ailleurs est arbitraire ; la plupart des physiciens choisissent soit la constante diélectrique, soit la perméabilité magnétique ; il peut ê tre intéressant de choisir successivement l’une, puis l’autre, ce qui permet d’envisager les choses tour à tour comme pourrait le faire un observateur doué d’un sens électrique, puis un observateur doué d’un sens magnétique. Mais si l’on considère les choses du point de vue de la théorie des dimensions, dès que l’on a adjoint aux grandeurs mécaniques L, M, T une grandeur électrique ou magnétique, quelle qu’elle soit, le problème de la mesure de toutes les autres grandeurs électriques ou magnétiques est entièrement défini.
- Cinétique des réactions électrochimiques, thermochimiques et photochimiques.
- La connaissance des valeurs de h^ s, e permet de résoudre d’intéressants problèmes de cinétique moléculaire : on constate ainsi que les vitesses que prennent les particules dans les phénomènes mécaniques, thermiques, électriques, radiants, sous l’influence d’une certaine différence de niveau énergétique, sont données par des formules présentant entre elles un remarquable parallélisme, si l’on met en évidence les facteurs d’intensité et de capacité des diverses formes d’énergie (1).
- Prenons d’abord le cas mécanique très simple de la chute des corps. Un point matériel de masse m et de poids p, élevé à un niveau géodésique H possède une quantité d’énergie potentielle pH. Laissons le tomber dans le vide en chute libre ; il
- 1
- acquiert une vitesse v et une énergie cinétique ^ mv2. D’apres le principe de la conservation de l’énergie :
- Dans cette expression, de poids p représente le facteur de capacité de l’énergie gravifique; le niveau géodésique H représente le facteur de tension.
- La-vitesse v de la particule matérielle est égale à la racine carrée du
- (1) Cf. cinétique des réactions photochimiques. Comptes rendus de l’Académie des Sciences, 1915, t. 160, p. 519.
- p.463 - vue 461/979
-
-
-
- 464
- LA THÉORIE DES QUANTA
- double produit du facteur de tension H par le facteur de capacité rap-
- \
- porté à l’unité de masse —.
- 1 m
- Il est important de remarquer que ce dernier facteur ^ n’est
- autre que l’accélération de la pesanteur au niveau considéré et que cette grandeur est indépendante de la nature du corps pesant d’après la loi de chute des corps.
- Nous allons trouver des formules analogues pour les diverses formes d’énergie en passant en revue les mécanismes physicochimiques de décomposition des molécules par l’électricité, par la chaleur et par la lumière.
- Commençons par la décomposition par l’électricité qui est celle dont le mécanisme a été le mieux étudié.
- Pour se placer dans un cas simple, accessible à la vérification expérimentale, et qui permet de négliger les complications provenant du frottement et de la résistance du milieu, on supposera — tout comme pour la chute des corps — que l’on opère dans le vide, ou tout au moins dans une atmosphère très raréfiée. En étudiant la décharge électrique dans ces conditions, J.-J. Thomson a reconnu que, sous l’influence d’une différence de potentiel suffisante E, la molécule chimique se scindait en deux : une partie électrisée négativement, possédant une masse m et une charge électrique e, pour laquelle il avait proposé le nom de corpuscule, et une partie électrisée positivement ou noyau, possédant une charge — e. Quelle que soit la nature de la molécule chimique décomposée, elle donne le même corpuscule négatif qui paraît être ainsi un constituant universel de la matière commun à tous les corps. Les mesures faites dans les tubes à vide, sur les rayons cathodiques, ont permis de fixer la valeur du rapport de la charge élémentaire e à la masse élémentaire m du corpuscule. On a trouvé en unités électromagnétiques G, G, S :
- — —: 1 77 X 107.
- .m
- - Cette même valeur indépendante de la nature des corps a été retrouvée dans les rayons cathodiques, l’émission électrique des métaux incandescents, les rayons g des corps radioactifs, le phénomène de Zeeman, etc. Elle s’applique tant que la vitesse des corpuscules n’approche pas de la vitesse de la lumière.
- p.464 - vue 462/979
-
-
-
- LA THÉORIE DES QUANTA
- 465
- On a réussi ensuite à mesurer séparément la charge e et la masse m du corpuscule.
- La masse a été trouvée égale à :
- m = 0,90 X 10-27,
- 5 1
- c’est-à-dire à environ de la masse de l’atome d’hydrogène
- . , , 4,008
- égalé, comme on sait, a 6Q;6xl(Fr
- Quant à la charge e, elle a été trouvée égale en unités électromagnétiques à :
- e = 1,592 X 10“20.
- C’est la valeur déjà indiquée plus haut pour la charge électrique élémentaire, ou atome de charge électrique, ou électron, déduite des mesures' faites sur la molécule-gramme.
- La plupart des physiciens ont pris l’habitude de désigner le corpuscule de J.-J. Thdmson par le nom d'électron, bien que ce mot ait l’inconvénient de ne se rapporter qu’à une seule de ses propriétés, à savoir sa charge électrique.
- Quant au noyau positif, sa charge électrique est égale et de signe contraire à celle du corpuscule, mais sa masse varie avec la nature des corps : elle est égale à la masse de la molécule, diminuée de celle du corpuscule, c’est-à-dire qu’en pratique elle se confond avec la masse de la molécule.
- Ceci posé, dans les tubes où l’on a fait le vide, on constate que la décomposition électrique s’accompagne de projections en sens contraires des^corpuscules et des noyaux à partir des électrodes.
- Si la cathode a été portée au potentiel E, les corpuscules de masse m sont expulsés avec une vitesse v, telle que :
- Si E — lvolt = 108 unités C. G. S., la formule précédente donne une vitesse de 595 km par seconde ;
- Pour E = 40 000volts (différence de potentiel courante dans les tubes à vide actionnés par des bobines d’induction ou des machines statiques), la vitesse est 200 fois plus grande, soit environ 120000 km par seconde. On rencontre - des vitesses de cet ordre dans les tubes de Grookes.
- p.465 - vue 463/979
-
-
-
- 466
- LA THÉORIE DES QUANTA
- Passons maintenant au cas des noyaux positifs.
- Ils sont projetés, dans le cas des rayons canaux, par exemple, à partir de la cathode, en sens inverse des rayons cathodiques, et avec une vitesse beaucoup moindre. Contrairement à celles des corpuscules, la masse M et la vitesse v d’un noyau varient suivant la nature du corps :
- Appliquons par exemple cette relation au noyau positif de l’hydrogène dont la masse est égale à 1 850 fois celle du corpuscule, sa vitesse sous l’influence d’une même différence de potentiel sera \/\ 850, c’est-à-dire 43 fois plus faible. Pour une différence de potentiel E de 40 000 volts, elle sera de 2 770 km/sec environ.
- Examinons maintenant le cas de la dissociation ou décomposition par la chaleur ou thermolyse. Il est aisé de se convaincre, bien que les traités de physique ou de chimie ne présentent pas les choses sous cet aspect, que le mécanisme en est exactement parallèle à celui de la décomposition par l’électricité.
- Quand l’élévation de température T est suffisante pour produire la dissociation, celle-ci a pour effet de briser la molécule chimique en deux parties : un corpuscule négatif de masse m animé d’une vitesse v telle que :
- Lnv2 — sT - v = \/2-T
- 2 \ m
- et un noyau positif de masse M animé d’une vitesse telle que : '• gM»2 = sT ^ = ÿ/'2gT _
- La grandeur s ou atome d’entropie thermique est indépendante de la nature du corps, tout comme la grandeur e ou atome d’électricité, et joue un rôle analogue.
- Appliquons cette formule à l’hydrogène, pour lequel :
- 2 016
- M = 60,6’x 10“ C°mme S = 2,06 X 10“'"V
- on trouve qu’à la température de la glace fondante (T=273°,l)
- p.466 - vue 464/979
-
-
-
- LA THÉORIE DES QUANTA
- 467
- la vitesse des noyaux d’hydrogène est de 1 830 m par seconde ; celle des noyaux d’oXygène(M = ^,) est46°
- 200
- 60,6 X 10aa>
- celle des noyaux de vapeur de mercure
- est
- métrés
- 60,6 X 10aa
- 183 g^J^de' noyau de mercure, qui est 100 fois plus lourd
- que celui de l’hydrogène, est animé d’une vitesse 10 fois moindre.
- On retrouve ainsi les vitesses usuelles assignées aux molécules par la théorie cinétique des gaz. Toutefois, il convient de , remarquer que ces vitesses s’appliquent ici, non pas aux molécules, mais plus exactement aux noyaux positifs, dont la masse peut, d’ailleurs, être confondue pratiquement avec celle des molécules.
- L’unité élémentaire qui prend, dans le phénomène de la dis-_ sociation, la vitesse v calculée plus haut est donc le noyau. En même temps, il y a lieu de considérer, outre le mouvement du noyau, celui du corpuscule, dont la vitesse v, calculable à chaque température par la formùle donnée plus haut, est la même pour tous les corps.
- La coexistence dans" tous les corps de deux vitesses d’agitation thermique, la première, seule envisagée par la théorie cinétique, et représentant la vitesse du noyau, la seconde représentant la vitesse du corpuscule, se manifeste .par la présence simultanée dans- les spectres d’absorption des corps, de deux bandes caractéristiques conjuguées, l’une dans l’ultraviolet, attribuable aux corpuscules, l’autre dans l’infrarouge, attribuable aux noyaux.
- Ges considérations montrent que le mécanisme de la dissociation ou décomposition par la chaleur est tout à fait analogue à celui de l’électrolyse ou décomposition par l’électricité et de la photolyse ou décomposition par la lumière.
- Dans les conditions où sont valables les lois de la thermodynamique, c’est-à-dire dans les réactions réversibles, la décomposition d’une unité • chimique élémentaire (c’est-à-dire d’une molécule), ou, si l’on préfère, la rupture d’une valence, est accompagnée de la consommation d’une unité élémentaire, de capacité énergétique (unité d’électricité, unité d’entropie thermique, unité d’entropie radiante) indépendante de la nature du corps. La dissociation thermique, tout comme la dissociation par la
- p.467 - vue 465/979
-
-
-
- 468
- LA THÉORIE DES QUANTA
- lumière, tout comme la dissociation électrique, consiste dans la rupture d’une valence et dans la scission de la molécule ou un corpuscule négatif (électron) et un noyau positif.
- La notion chimique de valence paraît ainsi inséparable de la notion de la constitution électrique de la matière, non seulement dans les réactions électriques, mais encore dans les réactions thermiques. En somme, les forces chimiques ne sont pas autre chose que des forces électriques, suivant la vieille conception de Berzelius.
- Avant de quitter cette partie du sujet, il ne me paraît pas inutile de dire quelques mots de certaines objections qui ont été faites à la loi des équivalents photochimiques.
- Celle-ci indique que l’apparition d’une unité matérielle chimique (équivalent) est liée à celle d’une unité de capacité énergétique, c’est-à-dire d’une unité d’entropie radiante (radion).
- Pour qu’il en soit ainsi, il faut qu’on se trouve au point d’équilibre et que la réaction soit réversible.
- Considérons une réaction photochimique bien connue et étudiée déjà par Berthollet, Gay-Lussac et Thénard : la combinaison de l’hydrogène et du chlore. Il suffit d’éclairer le mélange par un rayon ultraviolet pour déterminer sa combinaison explosive. Il y a là un déclenchement qui détermine une réaction qui avait tendance à se faire et qui n’était arrêtée que par; les résistances passives. Dans ces conditions il n’y a manifestement aucun rapport entre la quantité d’entropie radiante versée sur le système par le rayon ultraviolet et la quantité de composé chimique formé.
- Croire le contraire, c’est raisonner comme un chimiste qui évaluerait l’énergie d’une allumette par la quantité de chaleur dégagée dans l’incendie qu’elle a allumé.
- Or, toute la photochimie est dominée par une distinction capitale posée dès 1865 par Marcellin Berthelot et sur laquelle il a insisté bien souvent (1).
- Il existe deux catégories d’actions chimiques de la lumière. Les premières sont les réactions irréversibles qui tendent à se produire spontanément avec abaissement du niveau énergétique du système. La lumière ne fournit pas aux dépens de son énergie propre l’énergie de la réaction chimique. « La lumière, a
- (1) Revue des cours publies pour 1865. CL également Nouvelles recherches de thermo-chimie. Réactions endothermiques et exothermiques. Sur l’action chimique de la lumière (Ann. Chim. Phys., 1869, t. XVIII, p. 83). Essai de Mécanique Chimique, t. I, p. 20.
- p.468 - vue 466/979
-
-
-
- LA THEORIE DES QUANTA
- 469
- dit Berthelot (loc. cit.), joue un rôle analogue à celui d’une allumette qui servirait à incendier un bûcher. »
- Les secondes sont les actions réversibles, qui entraînent relèvement du niveau énergétique. C’est bien la lumière qui fournit l’énergie nécessaire à l’élévation du niveau. Ces réactions sont beaucoup plus rares dans le domaine de la lumière visible que les premières. M. Berthelot a réussi pourtant à en signaler un petit nombre de ce type réversible et endothermique, propres, par conséquent à évaluer correctement le travail chimique de la'lumière. L’étude de l’ultraviolet m’a permis d’en multiplier beaucoup le nombre : j’ai cité plus haut la décomposition des cétoses dont j’ai fait l’étude complète. L’intérêt de ces études a été de montrer qu’avec l’ultraviolet.on sort de la zone des résistances passives, et on pénètre dans la zone des réactions photochimiques réversibles. Un contraste analogue se rencontre eh chimie minérale. La plupart des réactions à la température ordinaire sont irréversibles. Seul l’emploi des hautes températures a permis à H. Sainte-Claire Deville de découvrir la dissociation, c’est-à-dire de pénétrer dans la zone des réactions réversibles. De même l’emploi des hautes fréquences vibratoires (ultraviolet) a été nécessaire pour pénétrer dans la zone des réactions photo -chimiques réversibles. La photochimie des hautes fréquences vibratoires est analogue à la chimie, dés hautes températures et la lampe à vapeur de mercure joue en quelque sorte le rôle du four électrique : tel est le point de vue directeur de mes recherches, que l’expérience a vérifié d’une manière complète.
- Mais, il faut bien le dire, cette distinction fondamentale des réactions spontanées avec- abaissement du potentiel chimique, et des réactions réversibles provoquées, accompagnées d’élévation du potentiel, est encore assez mal comprise aujourd’hui. C’est ainsi que dans de nombreuses études sur la loi ded’équi-valent photochimique les auteurs font appel indifféremment à la première catégorie des réactions comme à la seconde : il est à peine utile de remarquer que de tels calculs n’ont aucun sens.
- Des développements précédents, il résulte que quel que soit le mode d'énergie, la vitesse des particules est égale à la racine carrée du double produit du facteur de tension (H, T, E) par le
- facteur de capacité rapporté à l’unité’de masse
- II -1 l\
- mj
- s
- Km' m' m/
- La théorie de l’énergie radiante que j’ai développée, et d’après laquelle le facteur de tension est la fréquence N et le facteur de
- Bull.
- 34 -
- p.469 - vue 467/979
-
-
-
- 470
- LA THEORIE DES QÜxVNTA
- capacité l’entropie radiante h, montre de même qu’une particule de masse m possédant une charge d’entropie radiante h renferme quand elle est portée au niveau énergétique N une quantité d’énergie KN qui manifestée sous forme cinétique communique à la particule une vitesse v telle que :
- On retrouve ainsi d’une manière très simple qui montre clairement le sens physique des grandeurs en jeu dans ce phénomène, la formule d’Einstein, qui indique la vitesse avec laquelle les corpuscules ou électrons sont expulsés d’une surface irradiée par une lumière de fréquence N (effet photoélectrique).
- Gomme-pour l’électricité et la chaleur, il y aurait lieu de poser pour les noyaux positifs la formule analogue, où interviendraient les masses M de ceux-ci : mais les mesures expérimentales manquent jusqu’ici en cette matière.
- Contentons-nous de calculer les vitesses de projection des corpuscules ou électrons.
- h = 6,55 X 10-27 m - 0,90 X 10~27 t> = 3,82 /N..
- Sous-l’influence de la lumière violette :
- X = 0^4 N = 7,5 X -10-“,
- rT km
- les électrons sont projetés avec une vitesse de 1 046 ; sous
- celle de la lumière ultraviolette de longueur d’onde 0^,2 avec une vitesse de, 1 480 .
- sec
- Ce sont là des vitesses bien supérieures à celles que prennent, par suite de la chaleur, les particules aux températures qui nous sont accessibles.
- Il y a déjà une vingtaine d’années, le Docteur G. Le Bon dans ses études sur la dissociation de la matière et sa transformation en énergie, a insisté sur le fait que l’action dissociante de la lumière est incomparablement plus forte que celle de la chaleur.
- Les résultats précédents sont vérifiés par l’expérience. Ils ont souvent été jugés comme très surprenants. « On s’attendrait à toute autre chose dans les conceptions théoriques ordinaires,
- p.470 - vue 468/979
-
-
-
- LA THÉORIE DES QUANTA ; 471
- écrivait en 1912 M. Einstein (1). On devrait penser qu’une certaine densité minima de l’énergie électromagnétique est nécessaire pour provoquer la rupture d’une molécule par voie pho-tochimique et que l’ébranlement électromagnétique produit par un rayonnement de faible densité devrait être insuffisant pour provoquer cette dissociation. »
- Je remarquerai que le raisonnement précédent est analogue à celui que l’on ferait en supposant que, pour rompre une molécule par voie électrochimique, il faille une certaine densité d’énergie électrique. Les choses ne se passent pas du tout ainsi. Pour-rompre une combinaison chimique dans l’électrolyse, peu importe l’ampérage ou la densité d’énergie; seul le voltage joue un rôle. De même pour rompre une combinaison dans la photolyse, seule la fréquence importe. C’est un point sur lequel j’ai insisté dès 1911 (2).
- La rupture d’une valence dans l’électrolyse exige une quantité d’énergie électrique eE, e étant la charge électrique élémentaire de Faraday, la même pour tous les corps, et E le potentiel de rupture. De même la rupture d’une valence dans la photolyse exige une quantité d’énergie radiante h N, h étant l’entropie radiante élémentaire (constante de Planck), la même pour tous les corps, et N la fréquence vibratoire ou potentiel photochimique de rupture.
- M/Einstein ajoute : « Dans ces mêmes conceptions (celles de M. Wien et de l’école allemande), on ne voit pas pourquoi les rayonnements de haute fréquence peuvent produire des phénomènes élémentaires de plus grande énergie que les rayonnements de fréquence moindre. Nous ne comprenons pas 'plus l’action spécifique de la fréquence que l’absence d’action de l’intensité. De plus, on a souvent fait remarquer qu’il est impos-' sible de comprendre, dans nos conceptions théoriques ordinaires, pourquoi la lumière et, à un plus hauLdegré, les rayons Rœntgen et les rayons y peuvent, même avec les plus faibles intensités, provoquer l’émission d’électrons avec l’énergie considérable qui se manifeste expérimentalement. En particulier, dans l’effet photo-électrique, l’ordre de grandeur de l’énergie cinétique des électrons émis concorde avec le produit h~N propre aux rayons incidents. Les difficultés que rencontre une théorie
- (1) La Théorie du Rayonnement et les Quanta, p. 430.
- (2) Les effets chimiques de? rayons ultraviolets (Revue générale, des Sciences),
- p.471 - vue 469/979
-
-
-
- 472 LA THÉORIE DES QUANTA
- satisfaisante de ces phénomènes fondamentaux paraissent actuellement insurmontables. »
- Tout ce qui parait si difficile à comprendre à M. Einstein devient au contraire extrêmement simple et presque intuitif dès que l’on admet que la fréquence vibratoire représente le potentiel photochimique et que son rôle dans les phénomènes dq. l’énergie radiante est semblable à celui du potentiel électrique dans les phénomènes de l’énergie électrique.
- L’extraordinaire efficacité .des rayons X et des rayons y s’explique tout naturellement par leur fréquence vibratoire exceptionnellement élevée.
- Ici comme ailleurs les idées qui semblent « incompréhensibles » sont simplement celles auxquelles on n’est pas habitué. Une bonne partie des questions relatives à l’énergie radiante ne paraissent « étranges, bizarres, incompréhensibles » (ce sont là les termes qui reviennent à tout bout de champ sous la plume des auteurs qui traitent de la théorie des quanta) , que parce que les problèmes de l’énergie radiante ont été abordés de travers. .
- Quand on aura pris l’habitude de les envisager sous l’angle que j’ai indiqué, ils ne paraîtront pas plus mystérieux que les phénomènes électriques.'
- En rapprochant les formules précédentes, on voit qu’une même vitesse v peut être communiquée à un corpuscule de masse m (ou à un noyau positif) par l’action d’une différence de niveau électrique E, thermique T ou radiant N.
- U1*2 = eE = sT = AN
- v = il 2-E = \ A-T = \/ 2—N V m V m V m
- A une vitesse donnée v correspond donc un potentiel électrique E, une température T, une fréquence N.
- On peut encore dire que la température T correspond à la fréquence vibratoire N et au potentiel E.
- L’idée qu’à chaque température corresponde une fréquence déterminée a été formulée à maintes reprises par divers auteurs, mais la plupart d’entre eux avaient imaginé de faire correspondre à une température donnée la fréquence qui répond à
- p.472 - vue 470/979
-
-
-
- LA THÉORIE DES QUANTA
- longueur d’onde maxima de la courbe spectrale de l’énergie du radiateur intégral (corps noir) à cette température.
- J’ai fait remarquer, dans une note présentée le 7 mai 1915 à la Société française de Physique, que c’est là une correspondance tout artificielle et qui ne conduit à aucune conséquence intéressante. La correspondance des valeurs de T et de N établie par les formules ci-dessus est au contraire naturelle, mais elle mène à des températures si élevées que ce n’est pas dans la physique terrestre qu’on pourrait en chercher les vérifications.
- En revanche, la correspondance de la fréquence N et du potentiel E, qui résulte des formules précédentes est aujourd’hui d’un usage courant dans les études spectroscopiques, particulièrement dans celles qui se rapportent aux rayons X les plus rapides et aux rayons y des corps radioactifs, dont elle permet souvent d’obtenir la longueur d’onde d’une manière approchée (tube Coolidge et analogues), là où les mesures directes font défaut. -
- On peut voir qu’une différence de potentiel de 2,06 volts donne la raie jaune du sodium, 12,4 volts correspondent à la limite de l’ultraviolet chimique 0^,1 ; 12 400 volts donnent les rayons X classiques de longueur d’onde égale à l’unité Angstrôm, -c’est-à-dire de fréquence 3 X 1018 ; 124 000 volts donnent les rayons X durs de fréquence 3 X 101'9. Si l’on dépasse 2 millions de volts on les rayons y des corps radioactifs, ce qui permet d’espérer qu’on pourra arriver à produire artificiellement en quantité appréciable dans nos laboratoires la désintégration de la matière que réalisent naturellement les corps radioactifs.
- En l’état actuel de la science, les trois invariants élémentaires •de capacité vibratoire h, thermique s et électrique e sont les eeuls invariants de capacité que nous puissions concevoir dans le domaine énergétique ; ils sont nécessaires et suffisants pour interpréter les phénomènes que nous connaissons, toutes les grandeurs actuellement mesurables pouvant s’exprimer soit en fonction des grandeurs mécaniques seules, L, M, T; soit en fonction des grandeurs mécaniques et thermiques L, M, T, 0; soit en fonction des grandeurs mécaniques et électromagnétiques, L, M, T, K.
- L’idée que l’un des invariants h, s, e puisse être ramené aux autres ne s’appuie sur rien, et cette constatation montre le •caractère hasardé des théories émises en ces dernières années par divers physiciens, d’après lesquels toutes les réactions chi-
- Bull. 34.
- p.473 - vue 471/979
-
-
-
- m LA THÉORIE DES QUANTA
- miques, quelles qu’elles soient, et notamment les équilibres-thermiques, pourraient se ramener à des actions de radiations.
- Le rapprochement des relations :
- 1
- ^mv2 = e E = si = AN
- s’il fait ressortir l’analogie des lois qui régissent l’énergie électrique, l’énergie thermique, l’énergie vibratoire, montre en même temps que ce qu’il y a de commun dans les formules c’est la masse m du corpuscule négatif; à cet égard il est permis de penser que le mot corpuscule, d’abord proposé par J.-J. Thomson, était plus heureusement choisi que le mot électron qui a prévalu depuis et qui ne rappelle qu’une seule des propriétés du corpuscule, sa charge électrique e, à l’exclusion de sa charge d’entropie radiante h et de sa charge d’entropie thermique s, qui l’une et l’autre jouent un rôle énergétique comparable à celui de e.
- Conclusion.
- La théorie des quanta a une base physico-chimique très simple et très solide dans la loi énergétique des capacités molécu-"' laires équivalentes qui met en évidence le parallélisme remarquable des formules qui régissent l’énergie électrique, l’énergie thermique et l’énergie vibratoire.
- Cette théorie ne montre nullement — comme l’ont cru à tort à l’origine ses fondateurs, et comme continuent à le répéter encore de nombreuses personnes — que l’énergie a une structure discontinue.
- L’idée qu’il puisse y avoir des atomes d’énergie comme il y a des atomes de matière n’a ni base expérimentale, ni base théorique.
- Ce que les recherches modernes ont prouvé, c’est que la matière d une structure discontinue et qu’elle impose cette structure, non pas à l’énergie elle-même, mais aux facteurs de capacité des diverses sortes d’’énergie dont elle est le siège.
- Les combinaisons ou les décompositions matérielles - se font toujours brusquement, par sauts. On tombe d’une marche de l’escalier sur la marche suivante.
- On rencontre des sauts de volume dans les combinaisons
- p.474 - vue 472/979
-
-
-
- LA THÉORIE DES QUANTA
- 475
- gazeuses ; des sauts d’électricité dans l’électrolyse ; des sauts d’action ou entropie radiante dans la photolyse ; des sauts d’entropie thermique dans la thermolyse ou dissociation.
- La discontinuité trouvée par Planck dans le rayonnement, si surprenante qu’elle ait paru à beaucoup de physiciens, n’a en soi rien de nouveau ; elle est analogue aux discontinuités de la vaporisation ou de l’électrolyse.
- L’ébullition normale d’un liquide consiste dans l’émission saccadée de petites bulles, qui, au cas où la température serait
- 22412
- 0° et la pression 1 atm, auraient un volume de qq g ^
- c’est-à-dire 3,68 X 10-20 centimètres cubes. L’accroissement du volume gazeux est discontinu. Pour provoquer l’ébullition, on chauffe le liquide au. moyen d’une source extérieure. Si la quantité d’énergie est trop faible, le liquide n’émet pas une demi-bulle ou un quart de bulle ; il n’émet rien du tout. Quand l’énergie absorbée est suffisante, il émet une bulle ; puis, un peu plus tard, une seconde bulle, et ainsi de suite. Le volume de chaque bulle ne dépend pas de la nature du corps.
- Ce mécanisme est exactement celui que Planck a décrit pour le rayonnement.
- De même, la décomposition électrolytique se fait par êaccades. La source électrique verse dans la cuve de l’énergie par les électrodes d’entrée ou de sortie. Tant que l’énergie est insuffisante, il ne se passe rien. Puis, un premier ion qui transporte une quantité d’électricité 1,59 X 10-20 est mis en liberté; il est suivi, quand l’accroissement d’énergie est suffisant, d’un second ion, puis d’un troisième, etc.
- Dans tous les cas (vaporisation, électrolyse, rayonnement), il y a mise en liberté non pas d’atomes d’énergie, comme l’avaient cru d’abord Planck et Lorentz, ce qui eût été en contradiction avec les relations les mieux établies de l’énergétique, mais d’atomes de capacité d’énergie. .
- La théorie des quanta, sur laquelle on a tant disserté, montre simplemént que la discontinuité constatée dans l’énergie élastique des fluides, dans l’énergie électrique, etc., se retrouve dans l’énergie radiante.
- Aux atomes de matière correspondent donc trois atomes invariants s, e, h. Ce sont les atomes de capacité de Vénergie thermique, de Vénergie électrique et de Vénergie, radiante. Dans les trois cas, ces atomes sont indépendants de lu nature des corps ; ce fait très
- p.475 - vue 473/979
-
-
-
- 476
- IA THÉORIE DES QUANTA
- remarquable conduit à l’idée de Vunité de la matière et à l’hypothèse que celle-ci pourrait être formée d’atomes d’électricité, d’atomes d’entropie radiante ou d’atomes d’entropie thermique.
- Mais-la forme un peu abstraite du langage énergétique, ne parlant pas assez à l’imagination, on n’a pas tardé, pour matérialiser l’atome d’électricité, à le représenter sous la forme d’une petite sphère susceptible de se déformer éventuellement en ellipsoïde, et que l’on a baptisée électron.
- La même transformation est en train de se faire pour l’atome d’entropie radiante ou quantum de Planck ; quelques physiciens /commencent à le comparer à une boule de billard, qui pourrait choquer l’électron, et donner lieu à des effets de déviation ou de rebondissement. Ces petits projectiles rappellent d’ailleurs singulièrement les corpuscules lumineux de la théorie de l’émission d’Epicure et de Newton, si démodée naguère et qui retrouve en ce moment un regain de faveur marquée :
- Multa renascentur quœjam cecidere.
- Si, comme le suggèrent certaines expériences, on attribue à ce projectile un mouvement hélicoïdal à l’intérieur d’une sorte de tube, on se rapproche encore davantage du boulet de canon rayé, animé d’un mouvement simultané de translation et de giration, qui avait permis à Newton de rendre compte des phénomènes d’interférence des anneaux colorés, bien avant la théorie des ondulations.
- Il est d’ailleurs à remarquer que les théories telle que celle qui ramène la matière à la juxtaposition- de deux électricités de signes contraires se présentent comme un rajeunissement à la mode du jour des'vieilles théories des fluides qui eurent tant de vogue au xvme siècle. Elles nous présentent : Æpinüs atomisé comme disait lord Kelvin dans un de ses derniers mémoires sur l’hypothèse des électrons. Après le fluide électrique atomisé, nous assistons a la résurrection du fluide lumineux atomisé, et il est à prévoir que nous ne tarderons pas à voir apparaître le fluide calorifique atomisé, puisqu-’aussi bien nous «onnaissons maintenant la valeur exacte des atomes d’électricité, d’entropie calorifique et d’entropie lumineuse.
- Si l’on veut exprimer d’une manière imagée les résultats des formules énergétiques qui font ressortir que l’unité matérielle -élémentaire, l’atome a la même capacité pour toutes les formes d’énergie, quel que soit le corps considéré, on peut dire que
- p.476 - vue 474/979
-
-
-
- LA THÉORIE DES QUANTA
- 477
- l’atome est comparable à une petite bouteille qui emmagasine la même quantité d’entropie thermique, d’électricité, d’entropie radiante.
- Mais si ces modèles mécaniques qui parlent à l’imagination peuvent utilement contribuer à suggérer des expériences nbu-velles, il serait dangereux de leur attribuer un degré de certitude comparable à celui des relations plus générales et plus abstraites de l’énergétique.
- Ainsi, d’après la conception de Rutherford et de Bohr, l’atome serait un petit système solaire, formé d’un noyau central autour duquel circuleraient des électrons planétaires.
- Le succès de ce modèle a été remarquable pour l’explication des raies spectrales ; il a été moindre dans d’autres domaines. Ainsi, au premier abord, il semblerait que l’atome de Bohr représentât la forme modernisée la plus simple des courants circulaires imaginés par Ampère pour expliquer le magnétisme. Or, il se trouve précisément que le modèle de Bohr est en con-tradition avec les propriétés magnétiques de la molécule d’hydrogène.
- De plus, ce .modèle planétaire n’a pu être jusqu’ici d’aucune utilité pour l’explication des propriétés chimiques des corps.
- Il est à remarquer d’ailleurs que les modèles dynamiques sont difficilement conciliables avec les formules structurales de la chimie organique, qui répondent à des modèles purement statiques. La théorie du carbone asymétrique qui rend remarqua-ment compte du pouvoir rotatoire des composés organiques, suppose que les radicaux ont des positions fixes dans l’espace, ou tout au moins ne s’écartent pas beaucoup de ces positions fixes.
- Aussi, bien'que les modèles planétaires tels que ceux de Rutherford et de Bohr continuent à jouir dé la faveur des spec-troscopistes, ce sont des modèles différents qui sont en vogue auprès d’un grand nombre de chimistes. Les électrons ne sont plus supposés répartis sur des orbites circulaires autour d’un noyau central, mais sur les sommets des parallélipipèdes d’un réseau cristallin.
- Ces deux conceptions sont évidemment inconciliables l’une avec l’autre. Cependant elles comptent toutes deux des succès intéressants.
- Cette dualité de conception, qui cherche l’image du monde invisible des atomes, tantôt dans les sphères, tantôt dans les édifices cristallins, n’est pas nouvelle non plus,
- p.477 - vue 475/979
-
-
-
- 478
- LA THEORIE DES QUANTA
- Déjà les anciens assimilaient les atomes soit à des boules rondes, soit aux polyèdres réguliers de la géométrie, comme faisait Platon dans le Timée.
- Il y a une trentaine d’années j’assistais à la Sorbonne à la soutenance d’une thèse sur le pouvoir rotatoire et le carbone asymétrique. L’auteur était parti d’une première formule d’après laquelle la molécule des composés organiques, aurait la forme d’un tétraèdre, au centre duquel se trouverait l’atome cfe carbone et aux sommets desquels seraient quatre radicaux monovalents. Puis il avait emprunté une seconde formule aux conceptions de Poisson et Clausius, d’après lesquelles les molécules seraient des sphères parfaites. Après quoi il combinait les deux formules l’une avec l’autre.
- Gabriel Lippmann qui discutait sa thèse lui dit qu’il ne voyait pas d’inconvénient à admettre qu’une molécule fut sphérique, ou qu’elle fût tétraédrique, mais qu’on pouvait difficilement admettre qu’elle fût en même temps sphérique et tétraédrique, et qu’il lui demandait de choisir.
- Si de telles théories peuvent être utiles comme instruments de recherches, il serait excessif d’y voir une représentation exacte de la réalité.
- En ce domaine, disait Marcellin Berthelôt dans ses Origines de ïAlchimie, « l’intelligence procède par analogies et elle tourne dans un cercle d’imaginations qui ne varient guère ».
- Mais après tout, c est déjà un rôle fort honorable pour de telles hypothèses que celui d’échafaudages provisoires servant à ajouter un étage à l’édifice de la science, alors même que ces échafaudages devraient être remplacés par d’autres quand il s’agira de construire l’étage suivant.
- Le Secrétaire Administratif, Gérant : Tony Huber.
- imprimerie CHAIX, RUE BERGÈRE, 20, PARIS. — 7341-6-25.— (Encre Lorilleui).
- p.478 - vue 476/979
-
-
-
- MÉMOIRES
- ET
- COMPTE RENDU DES TRAVAUX
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS DE FRANGE
- BULLETIN
- DE
- JUILLET-AOUT 1925
- N«s 7 et 8
- Bull.
- 35
- p.479 - vue 477/979
-
-
-
- BULLETIN
- DE
- Juillet-Août 1935
- SOMMAIRE
- Le Problème routier en Belgique. Sa solution scientifique, technique et financière, par M. le Colonel P. Van Deuren....................... 481
- Le Ciment aux États-Unis, par M- Ch. Candlot....................... 504
- Agglomération des sciures de bois et des copeaux, par M. J. Petitpas. . 516
- Sur les bacs porte-trains et spécialement sur les services entre l’Angleterre et la Belgique, par M. Louis Ravier........................... 524
- La suspension de la Direction de la voiture automobile. Shimmy et Dandinement, par M. G. Brouliuet....................................... 540
- L’Or en Guyane française et les richesses aurifèles du Mataroni (Ipoucin Approuague), par M. A. Perroud...................................... 555
- L’État actuel des recherches relatives à l’étude des propriétés physiques de la vapeur d’eau, par M. Charles Roszak........................... 570
- Étude sur l’Effet de film et l’influence des vibrations des parois sur la transmission de la chaleur par convection, par MM. Ch. Roszak et M. Véron............................................................ 584
- Planches nos 94, 95 et 96.
- p.480 - vue 478/979
-
-
-
- LE PROBLÈME ROUTIER EN BELGIQUE
- SA SOLUTION SCIENTIFIQUE, TECHNIQUE ET FINANCIÈRE (1)
- PAR
- M. le Colonel I». VAN DBUREN
- Professeur a l’Ecole Militaire de Belgique
- INTRODUCTION
- L’Union Routière de Belgique est une Association des Usagers des routes belges instituée en 1924 pour obtenir rapidement de l’Administration publique une amélioration sensible de l’état déplorable des routes belges.
- Cette Association s’est rendue très populaire en Belgique par la campagne'originale par laquelle elle a débuté. Cette campagne a consisté, en effet, en des réfections sommaires, effectuées chaque dimanche par des membres mêmes de l’Association, de tronçons de routes tout à fait défectueux que l’Administration abandonnait,' faute de crédits.
- Mais en développant cette campagne, les dirigeants de l’Union Routière se sont bientôt aperçus, que le- problème de la route' moderne qui se- pose pour l’Administration est en fait des plus:’ complexes.‘Aussi, pour rendre plus efficace Caution de leur groupement, ils ont alors senti le besoin de discipliner cette action et ils m’ont invité, par suite, comme spécialiste en la matière, à développer dans une conférence publique, devant toutes les personnalités qui s’intéressent à la route à un titre quelconque, l’état actuel de la question de la route moderne, et à exposer quelle peut être la solution, à la fois scientifique et pratique, de ce problème vital.
- Cette conférence a eu lieu, à Bruxelles, le 31 janvier dernier au Palais d’Egmont devant une assistance nombreuse et choisie.
- Le roi Albert a bien voulu y assister ainsi que le président du Conseil, Ministre des Finances, et le Ministre de l’Agriculture (qui, en Belgique, a la charge du réseau routier), de façon à bien marquer tout l’intérêt que les sphères officielles belges veulent porter unanimement au problème routier.
- (1) Voir Procès-Nerbal de la séance du 2 avril 192S, p. 181.
- p.481 - vue 479/979
-
-
-
- 482
- LE PROBLÈME ROUTIER EM BELGIQUE
- Or, 'vous me voyez ici, Messieurs, pour vous répéter cette conférence sous les auspices de la Société des Ingénieurs Civils de France qui a bien voulu penser que les solutions adoptées en Belgique étaient susceptibles d’intéresser tous les spécialistes français qui s’occupent du problème de la route en France.
- PREMIERE PARTIE
- Exposition générale du problème routier.
- I. — Mesure de la fatigue des routes.
- Vu la prédominance de la circulation automobile, la circulation sur une route doit maintenant se mesurer en auto-km, celte unité correspondant au parcours de 1 km effectué par une auto moyenne. Les véhicules automobiles et hippomobiles autres que les autos courantes sont évidemment ramenés à l’unité choisie à l’aide de coefficients qui.tiennent compte, autant que possible, des effets différents de chaque type de véhicule sur l’état de la route '
- La fatigue en un point donné d’une section de route se mesure alors par le nombre moyen d’autos par jour, qui correspond approximativement, au point de vue de l’usure, à l’ensemble des véhicules de différentes catégories qui circulent effectivement, en moyenne au point considéré de la route* durant la même unité de temps.
- La fatigue moyenne de l’ensemble des routes d’un réseau est celle qui correspond à une -répartition uniforme sur tout le réseau, de la circulation totale supportée par l’ensemble des routes du réseau.
- A défaut de renseignements plus précis, on peut évaluer l’importance de la circulation totale du réseau de routes d’un pays d’après le nombre total de véhicules de ce pays et d’après le parcours moyen de chaque véhicule durant l’unité de temps choisie.
- On trouve ainsi que la fatigue moyenne des routes du réseau belge est de 150 autos par jour, tandis que làffatigue moyenne du réseau français est d’environ 100 autos par jour.
- Mais la circulation effective varie beaucoup d’une section à l’autre des routes d’un même réseau : en fait, ces différences sont de l’ordre de 1 à 25.
- p.482 - vue 480/979
-
-
-
- LE PROBLÈME ROUTIER EN BELGIQUE
- 483
- C’est à cause de ces différences notables que l’on est amené au point de vue qui nous occupe :
- 1° à appliquer sur les chaussées de route toute la gamme des revêtements anciens et modernes, en choisissant le. revêtement approprié d’après l’importance et la nature de la circulation qu’il aura à supporter, sans négliger, toutefois, les autres éléments dont nous parlerons plus loin ;
- 2° à répartir les dépenses pour l’entretien et la réfection des routes suivant les autos-km de circulation effective supportés par chaque section de route et non simplement suivant la longueur de la section.
- IL — Les revêtements de chaussées.
- Avant le développement de la circulation automobile, on n’employait guère, en France, comme revêtements de chaussées, que des empierrements ou des pavages en pierre.
- Notons de suite que les empierrements, qui, dans la plupart des cas, donnaient entière satisfaction, étaient pourtant déjà insuffisants- pour certaines sections de routes particulièrement chargées, d’où l'emploi, pour ces sections, des pavages en pierre, dont le prix de premier établissement était pourtant sensiblement pins élevé. -
- Mais le développement récent de la circulation automobile a modifié considérablement les conditions du problème. On constata rapidement, en effet, que l’empierrement ordinaire, qui se comporte bien pour une circulation même assez forte de charroi hippomobile à vitesse relativement lente, ne résiste pas à la circulation tant soit peu intense de véhicules automobiles même moins lourds, mais dotés d’une vitesse bien plus grande.
- Si donc l’on s’était borné à l’emploi des revêtements anciens, on aurait alors été amené à étendre les pavages en pierre à toutes les sections de routes sur lesquelles la circulation automobile dépasse une intensité relativement faible.
- Or, le nombre de sections de routes qui se trouvent dans ce cas s’est accru rapidement durant ces dernières années et il continue à s’accroître de plus en plus.
- D’autre part, l’extension des pavages en pierre est devenue matériellement difficile, sinon impossible, faute de pavés, et ne peut se réaliser, par suite, que dans des limites très restreintes
- p.483 - vue 481/979
-
-
-
- 484 LE PROBLÈME ROUTIER EN BELGIQUE
- et à des prix toujours très élevés, qu’un accroissement, même faible, d’emploi des pavages rendrait rapidement prohibitif.
- Dans ces conditions, l’on a été amené à chercher des solutions pour le problème nouveau que le développement de la circu-tion automobile a posé pour les routes.
- Or les revêtements nouveaux qui, jusqu’à présent, ont donné satisfaction, tout au moins dans certains cas particuliers, sont communément groupés en deux classes : les empierrements améliorés et les revêtements dits modernes.
- Les empierrements améliorés sont :
- *° soit des empierrements goudronnés ou bitumés, qui sont cies empierrements ordinaires recouverts d’une couche superfi-fîcielle de goudron ou de bitume renouvelée aussi fréquemment qu’il est nécessaire ;
- 2° soit des empierrements silicatés, qui sont des empierrements de pierre calcaire à liant de silicate de soude.
- Les revêtements dits modernes sont des revêtements constitués par des pierres cassées ou du sable agglomérés par un ciment plus ou moins énergique; suivant la nature du liant, on classe ces revêtements en revêtements goudronneux (Tarmacadam) ; revêtements bitumeux (Monolastic, Trinidad, Bitulithe) et revêtements bétonnés (béton Portland : coulé, cylindre ou pilonné, et béton Soliditit).
- Au point de vue technique, ces revêtements sont loin d’être équivalents. Notons brièvement à ce sujet, que, entre certaines limites, la nature du sous-sol de la route et le climat de la région peuvent influer sur le choix technique du revêtement de la chaussée, tout autant que l’importance et la nature de la circulation, dont l’influence bien connue est si considérable.
- Enfin, parmi les différents revêtements susceptibles d’être appliqués à un cas déterminé et de donner satisfaction au point de vue technique, on est amené à choisir celui qui est le plus avantageux, au point de vue prix. Cette comparaison de prix n'est pas toutefois aussi simple qu’on pourrait le croire à pre--mière vue; aussi allons-nous l’étudier plus spécialement et en établir les formules de base.
- III. — Usure des revêtements des chaussées.
- Les frais annuels d’entretien d’un revêtement appliqué sur une section de route donnée, varient avec la nature du revêtement et avec l’intensité et la qualité de la.circulation.
- p.484 - vue 482/979
-
-
-
- LE PROBLÈME ROUTIER EN BELGIQUE’
- 485
- En outre, même pour une circulation constante, ils croissent en général avec l’âge du revêtement.
- Premier cas. — Trafic annuel a restant constant durant toute la vie économique du revêtement. — Même dans ce cas, nous poserons donc d’après ce qui vient d’être dit :
- U,, = la (1 + ej* [1]
- où U* représente les frais de compensation de l’usure du revêtement d’âge a ;
- l est une contante qui tient compte de la nature du revêtement et de la qualité de la circulation ;
- a mesure l’importance de la circulation ;
- el est une constante qui permet de tenir compte de l’augmentation, avec l’âge, des détériorations subies par le. revêtement sous le trafic constant a ;
- La. valeur de ^ doit sans doute varier avec le type de revê-ment, avec la qualité de la circulation qu’il subit, etc.
- Faute de données précises pour les différents types de revêtements et pour les différents cas d’application de chacun de ces types, nous proposons de fixer e,t par la condition que les dépenses d’entretien soient, au bout de la vingtième année, triples de ce qu’elles sont au bout de la première année, ce qui semble assez plausible.
- Or ceci revient à poser : = i où i est le taux de l’intérêt de
- l’argent (6 0/0), car l,Ofi20 est à peu près égal à 3.
- On trouve alors pour l’expression [1] : .
- Ua = la( 1 -h iy [2]
- Or la valeur actuelle U(/(n) de l’ensemble des dépenses annuelle d’entretien Utt pendant toute la durée (n années) de la vie économique du revêtement est :
- ' «/(’*> = P]
- En remplaçant, dans cette expression, U« par sa valeur [2] on en déduit donc, pour un trafic constant :
- TV(») = D0»
- [4]
- p.485 - vue 483/979
-
-
-
- -48d
- LE PROBLÈME ROUTIER EN BELGIQUE
- Deuxième cas. — Trafic a croissant géométriquement d'année en année. — Le trafic a peut être variable. Actuellement, en Belgique, il croit approximativement chaque année d’au moins 10 0/0 par rapport à l’année précédente.
- Aussi examinerons-nous plus particulièrement le cas simple d’une augmentation de trafic en progression géométrique.
- Nous poserons par suite :
- aK = a( 1 -f ;2)a
- où aK représente le trafic à l’âge a en fonction du trafic a à l’âge 0.
- La dépense d’entretien U« à l’âge a est dans ce cas :
- U» = i'a(l + £i)'y‘ (1 + h )*
- En prenant comme ci-dessus e1 = i = 0,06 et en supposant que le trafic triple en vingt ans, on doit prendre aussi s2=:f = 0,06 et l’on a : '
- Ua = Xa(l.+i)2“
- En substituant cette valeur de UK dans l’expression [3] qui donne la valeur actuelle U0f(n) de l’ensemble des dépenses d’entretien UK pendant toute la durée (n années) de la vie économique du revêtement, on trouve pour cette valeur actuelle, dans le cas d’un trafic croissant géométriquement de façon à tripler tous les vingt ans :
- u„/» = ü„ (1 + f [6]
- IV. — Formule pour la comparaison économique des revêtements
- AU POINT DE VUE DE L’ADMINISTRATION.
- a) Formule générale des frais totaux (A). — Si l’on désigne, en francs par mètre carré, par :
- P, la dépense de premier établissement;
- U, les frais d’entretien annuel variables avec le trafic;
- F, les frais d’entretien annuel indépendants du trafic ;
- R, la valeur résiduelle du revêtement au moment de son remplacement ;
- n, la durée économique du revêtement (en années) ;
- i, le taux d’intérêt de l’argent ;
- p.486 - vue 484/979
-
-
-
- 487
- LE PROBLÈME ROUTIER EN BELGIQUE
- on trouve que la valeur A de toutes les dépenses qu’entraine un revêtement durant sa vie économique, est exprimée par :
- A = P + U0/» + F
- (1
- (1 +»r
- R
- (1 + if
- ra
- b) Annuité correspondante (D). — L’annuité constante D (prix de revêtement par année d’utilisation) qui, versée pendant n années (durée du revêtement), équivaut à la valeur actuelle susdite A est donnée par l’expression :
- D =
- t'(1 + »)n p ,
- (1 _i_ i)-:—! r_1~
- t( 1 + »)"
- ( ! -f- if — 1
- u/(") + f-(T+^ïr m
- Nous avons déterminé plus haut les valeurs particulières de U/‘(n) dans deux cas pratiquement très intéressants :
- cas du trafic constant et de = i.
- cas du trafic croissant géométriquement avec z.l == s2 = i.
- c) Durée économique d'un revêtement. — Les frais d’entretien d’un revêtement croissant avec l’ùge, on conçoit qu’au bout d’un certain temps h sera avantageux de remplacer un revêtement vieux, qui nécessite des frais d’entretien très élevés,- par un revêtement neuf, qui causera sans doute une nouvelle dépense de premier établissement, mais qui, par contre, ne nécessitera pendant une certaine période que des frais d’entretien très faibles.
- Donc, pour chaque revêtement, il y a une durée d’emploi qui est la plus économique. Cette durée correspond évidemment à la valeur de n qui rend D minimum dans l’expression [8], c’est-à-dire celle pour laquelle :
- Or, l’expression [8] peut s’écrire sous la forme :
- D = p + yîj [(p-«) + W(«)] + F + R*'- Pi
- On en déduit que la valeur de n qui rend D minimum est donnée par l’expression :
- U = ___________________log (l'+t)
- P-R [(-1 +I]f (») - A») log (1 + i)'
- [10]
- p.487 - vue 485/979
-
-
-
- 488
- LE PROBLÈME ROUTIER EN BELGIQUE
- Pour un trafic constant, nous avons vu [4J que f(n)—n. L’expression [10] qui détermine la durée optimum n devient alors :
- U log (1 + i)
- P—R (1 -f- i)n — 1 —n log (1 4- i)
- Pour un trafic croissant géométriquement, comme il est prévu plus haut, on a [6] :
- f(n) =
- (1 + »)"— '1 i
- et l’expression [10] devient :
- U _ i
- p —R ~ [(i -hOn—i J2
- Pour i — 0,06, le tableau suivant donne, pour différentes valeurs de n, les valeurs de'p—-p, aussi bien dans le cas d’un trafic constant que dans le cas d’un trafic croissant.
- n VALEUR UE p U R
- années Dans le cas d’un trafic constant Dans le cas d’un trafic croissant
- 5 1,2400 0,5250
- 10 0,2800 0,0960
- 15 0,1110 0,0380
- 20 0,0560 0,0120
- , 25 0,0320 0,0055
- 30 0,0190 0,0027
- 35 0,0125 0,0013
- 40 0,0080 0,0007
- p.488 - vue 486/979
-
-
-
- LE PROBLÈME ROUTIER EN BELGIQUE
- 489
- En fait, pour des valeurs de n voisines de celle rendant l’annuité D minimum, la valeur de cette annuité ne varie pas. considérablement.
- Pour cette raison, et aussi parce que ni les dépenses d’entretien de chaque revêtement, ni leur loi de croissance avec l’âge ne sont suffisamment connues, on est amené à prendre, à titre de première approximation, une durée optimum identique pour tous les revêtements de même catégorie.
- Ainsi nous proposons d’adopter provisoirement pour tous les revêtements modernes une durée économique de vingt ans.
- Dans ce cas, la formule [8] donne pour le prix annuel d’utilisation D.
- Premier cas. — Pour le trafic constant:
- D = 0,09 P + 1,8 U + F —0,03 R
- Deuxième cas. — Pour le trafic croissant géométriquement de façon à tripler en vingt ans :
- D = 0,09 P + 3 U + F — 0,03 R
- Rappelons que U est une fonction Xa du trafic initial a.
- Y. — Exemples d’application pratique de ces formules.
- a) Valeurs des dépenses de premier établissement P. — Elles sont de notoriété publique et consignées dans les marchés passés par l’Etat en fonction du prix du jour des matériaux et de la main-d’œuvre.
- Remarque. — Il arrive que dans certains marchés le prix P fr indiqué au marché, comporte, en plus des dépenses de premier établissement l’entretien fixe F et l’entretien variable U« pendant k années.
- La formule de la valeur actuelle des dépenses donne alors :
- P'zzrP + U f(k)
- (l + Q*—1
- À (1 + ijfe
- On en déduit la valeur de P (dépense de premier établissement). Pour le trafic permanent, on a donc :
- p = p'—kv — F+TtPf
- % (1 -f- l)k
- et par exemple pour i — 0,06 et k = 5 ans :
- P = P' — 5U — 4F.
- p.489 - vue 487/979
-
-
-
- 490
- LE PROBLÈME ROUTIER EN BELGIQUE
- Pour le trafic croissant :
- P = P'
- i i (1 + k)
- et pour :
- i = 0,06 k = 5 ; P = P' — 5,65U — 4F
- b) Valeur de Ventretien fixe E. — Ces valeurs sont aussi de notoriété publique en fonction du prix des matériaux et de la main-d’œuvre et aussi en fonction du trafic a.
- À titre d’exemples, signalons les deux cas suivants :
- Un revêtement à liant goudronneux comporte périodiquement le renouvellement d’une couche, de goudron superficielle. Si le trafic dépasse %0Q autos par jour, ce renouvellement doit se faire chaque année, et on aura, en moyenne, avec les prix actuels': F = 1 fr, 25/m2.
- Un pavage posé sur sable comporte des repiquages, puis des relevés à bouts ; pour un trafic de 500 autos par jour, le relevé à bouts doit se faire tous les cinq ans environ, ce qui donne en moyenne une dépense actuelle d’entretien fixe d’au moins 1 fr au mètre carré.
- c) Valeur de l’entretien variable (U = Xa). — Cette valeur de. U est proportionnelle au trafic a.
- Pavages: l’expériënee belge, confirmée dans d’autres pays, montre que l’entretien variable, représenté par la formule progressive U = (1 i)"' en fonction de l’àge du revêtement,
- correspond aux chiffres suivants :
- Pavé de porphyre (résistance à la compression 2 000 kg/cm2) : U = Ofr, 20 au mètre carré pour 500 autos ;
- Pavé de grès (résistance à la compression 1000 kg/cm2) : U = Ofr, 40 au mètre carré pour 500 autos.
- Revêiements modernes courants à :
- Liant goudronneux ;
- Liant bitumineux ;
- Liant au ciment Portland.
- Les expériences anglaises et surtout américaines montrent que ces trois revêtements qui présentent des frais d’entretien variables assez peu différents, accusent cependant un léger avantage pour le béton au ciment Portland.
- p.490 - vue 488/979
-
-
-
- LE PROBLÈME ROUTIER EN BELGIQUE
- 491
- Consultez :
- 1° La Revue <r Le Ciment », n° 6 de mai 1924, page 154 (article de M. Antoine, Ingénieur des Ponts et Chaussées, commentant l’étude faite à ce sujet par M. Agg, Professeur du Génie routier au Collège d’Iowa).
- 2° Renseignements de Y Etat de New-York de 1948 à 4922 (0 fr, 35 par mètre carré d’entretien moyen par an pour les routes en béton, 1 dollar — 20 fr).
- 3° Renseignements de Y Etat de l'Illinois de 4944- à 492.4, entretien moyen en francs-kilomètre (1 dollar = 20 fr) :
- Béton de ciment ........ 2900 fr
- Revêtement à liant de bitume . . 3 050 fr
- Revêtement à liant de goudron. . 5 000 fr
- (y compris l’entretien fixe).
- Macadam à l’eau......... . . 6 500 fr
- On peut en conclure la donnée pratique suivante :
- Pour 500 autos par jour, les divers revêtements modernes conduisent à des frais annuels mobiles d'environ 4 fr par mètre carré.
- Bétons à haute résistance. — Les chiffres précédents, contrôlés par l’expérience américaine, correspondent pour les revêtements bétonnés à un béton au ciment Portland normal, avec le dosage de 300 à 400 kg par mètre cube et donnant une résistance moyenne à la compression de 200 à 300 kg/cm2 après trois mois.
- Il est actuellement possible d’augmenter fortement ces résistances à la compression, et également les résistances à l’usure, par l’emploi de ciments spéciaux.
- - Ainsi que le confirment les bulletins d’essais faits au Laboratoire des Ponts et Chaussées de Paris, certains bétons atteignent des résistances de 700 kg/cm2, c’est-à-dire deux à trois fois supérieures à celles de bétons ordinaires.
- Cette augmentation de la résistance obtenue est extrêmement intéressante, car actuellement le roulage des autos-camions et des tracteurs lourds, soumet souvent la route à des sollicitations de l’ordre de grandeur de 100 kg/cm2.
- Dans ces conditions, le béton ordinaire se montre insuffisant, puisqu’on arrive ainsi à le faire travailler avec un coefficient
- de sécurité qui tombe de 2 a 3 / = 2 — 3 ), alors que
- toutes les prescriptions réglementaires d’emploi du béton armé exigent un coefficient de sécurité 6 ou 7 au moins. Le béton à
- p.491 - vue 489/979
-
-
-
- LE PROBLÈME ROUTIER EN BELGIQUE
- 4H2
- )•
- haute résistance donne ce coefficient de sécurité
- Lui seul travaille donc- sur la route dans des conditions normales, conformément aux circulaires générales réglant l’emploi du béton dans les constructions.
- Au point de vue des frais d’entretien du béton à haute résistance, remarquons que sa résistance étant double de celle du béton ordinaire, il est logique de lui accorder a priori un coefficient très inférieur à celui du béton ordinaire; en remarquant que l’expérience a donné au pavé de porphyre un coefficient moitié de celui du pavé de grés qui est deux fois moins résistant, on serait déjà conduit à adopter pour le béton à 700 kg un coefficient d’usure moitié de celui du béton au Portland. ordinaire. Mais il y a encore le fait que la fatigue du béton ordinaire est théoriquement trop forte sur la route alors que celle du béton à haute résistance est normale. Dans ces conditions, on peut certainement adopter pour le béton à 700 kg/cm2 de compression un coefficient d’usure égal à 0 fr, 40 par mètre carré pour le trafic de 500 autos par jour; ce coefficient est analogue à celui du pavé de grés, qui s’en rapproche d’ailleurs comme résistance à la compression. En résumé, le tableau suivant donne les frais d’entretien moyens, pour un trafic de 500 autos par jour.
- t • NATURE DU REVÊTEMENT ^ Q & rïï « S S- tü <£> \ o ° rj = i o 3 c ^ io t* VALEUR.'DS F en fr/m®'
- ;5 a} a u 2 ^5 0} -, ^ s a.
- Pavages / \ Porphyre 0,20 1,00 pour le pavé sur le sable
- 1 Grés 0,40 idem
- Béton à haute résistance 0,40 néant
- Revête- ments modernes \ A liant de goudron 1,00 1,25 pour la couche de goudron
- A liant I de bitume 1,00 néant
- Béton portland 1,00- néant
- p.492 - vue 490/979
-
-
-
- LE PROBLÈME ROUTIER EX BELGIQUE
- 493
- d) Valeur du résidu R. —Au moment de son renouvellement, le revêtement ancien comporte une valeur de remploi qui peut être évaluée. Ainsi les vieux pavés peuvent être remployés, mais il faut tenir compte du démontage de la chaussée, des transports, et aussi du retaillage des pavés ; R ne dépasse guère 25 0/0 de P.
- Un revêtement bétonné usé peut constituer une très bonne assise pour un nouveau revêtement, couche de revêtement bitumineux ou pavage, ou même nouvelle couche d’usure en béton que l’on pourrait prévoir plus mince que la précédente.
- On peut donc adopter aussi pour le béton :
- R = 0,25 P.
- e) Formules pratiques de comparaison des revêtements. — Ainsi que nous l’avons dit plus haut, lorsqu’il s’agit de comparer des revêtements ayant une vie économique n de même ordre de grandeur, ou peut adopter par voie de simplification une vie économique moyenne égale pour tous les revêtements.
- D’ailleurs, après la première vie économique de n années, il est loisible de changer de revêtement, si celui que l’on a adopté ne donne plus satisfaction, par exemple par suite de raugmentatioii du trafic.
- Dans ces conditions on ne doit considérer comme actuellement engagés par le choix d’un revêtement, que la valeur actuelle des frais totaux de la première vie économique de n années.
- La formule de comparaison pratique des revêtements doit donc être la formule donnant À pour un même nombre n d’années.
- On prendra donc':
- d’ailleurs durant la période actuelle, il convient d’envisager le trafic croissant avec :
- [6]
- ce qui conduit finalement à la formule de comparaison :
- p.493 - vue 491/979
-
-
-
- 494
- LE PROBLÈME ROUTIER EN BELGIQUE
- Par exemple pour les revêtements modernes, on pourrait prendre pour un trafic ne dépassant pas 500 autos la durée moyenne n = 20 pour la vie économique des revêtements, et par suite adopter la formule de comparaison (i — 0,06) :
- Am = P + 36 U+ 11 F — 0,30 R [1 ter]
- dans laquelle U = la est fonction du trafic (les valeurs numériques de U pour 500 autos sont données au tableau de la page 492). Pour les pavés, on pourrait prendre la vie économique de quarante ans, et par suite, adopter la formule de comparaison suivante :
- Ap = P -f 96 IJ -f- 15 F — 0,10 R ?
- (après vingt ans le trafic est supposé permanent). Enfin s’il fal-pRAIS ANNUELS TOTAUX EN FRANCS-KILOMÈTRE
- comprenant l'établissement et l'entretien d'une Chaussée de G Mètres de largeur.
- 40.000
- 30.000
- 10.000
- Echelle
- 1000
- , .1500
- Diagramme I.
- - lait comparer les paves avec les revêtements modernes on pourrait . adopter les formules suivantes établies en supposant qu’après la première vie économique du revêtement moderne, le pavé le
- p.494 - vue 492/979
-
-
-
- LE PROBLÈME ROUTIER EN BELGIQUE
- 495
- remplacerait s’il était plus économique (après vingt ans lé trafic est supposé permanent) :
- Ap = 0,75 + 66 U + 11 F — 0,075 R (pavé)
- Aro=P + 36 U rf 11 F — 0,30 R (moderne)
- f) Exemple de comparaison' des revêlements. — Les diagrammes ci-annexés donnent pour R ~0,%5 P et pour les prix du jour en Belgique, la comparaison de divers revêtements. Ces diagrammes sont établis en fonction de l’intensité du trafic.
- Diagramme 1. — Frais tolaux annuels.
- Diagramme II. — Frais annuels d’entretien.
- Ces deux diagrammes montrent manifestement l’avantage éco-
- FrAIS ANNUELS MOYENS d’entretien en francs-kilomètre
- pour une chaussée de 6 mètres de largeur.
- 40000
- -30000
- 20000
- 10000
- Pavé
- ________[cheik k Irafic
- * 3000Autos parjour
- Diagramme II.
- nomique du béton à haute résistance dès que le trafic dépasse 400 à 500 autos par jour, tout en restant au-dessous de 4 000 autos par jour.
- VI. — Le POINT DE VUE DE l’usager DE LA ROUTE.
- Il est établi par de nombreuses expériences que les frais de transport de l’usager de la route, en essence, huile, pneus,
- Bull. ‘ 36
- p.495 - vue 493/979
-
-
-
- 496
- LE PROBLEME ROUTIER EN BELGIQUE
- entretien et dépréciation de sa voiture, se réduisent considérablement lorsqu’une route est en bon état de roulement,
- D’un autre côté, des expériences américaines, systématiques et très précises, ont démontré que les revêtements unis et résistants procurent une sérieuse économie dans les frais de transport par rapport aux revêtements déformables et plus on moins plastiques. Cette constatation est évidemment tout à fait conforme à la théorie.
- Nous nous contenterons de citer, parmi un très grand nombre d’autres, les quelques résultats suivants de l’expérience américaine :
- a) en 1918, dans l’État de Ohio, des expériences furent faites avec des camions de 2 t; les distances comparatives suivantes furent parcourues avec un « gallon » d’essence.
- Macadam bitumineux.................. 9,18 «miles»
- Brick (assimilable au pavé), de 9,88 à 11,44 —
- Béton........................... 11,78 —
- b) en 1917,. des expériences faites en Californie, concernant l’effort de traction (en pounds par tonne), donnent :
- Béton ..............................27,6
- Asphalte sur béton . ................. 49,2
- Macadam à Peau......................64,3
- c) dans l’État d’Iowa, le professeur Agg a. trouvé en 1921, pour des camions de 8 t « en ton-miles » par gallon :
- Béton . . . .............. 30,60 « ton-miles par gallon »
- Brick (pavé) ....... 29,7 — —
- Asphalte................... 23,4 — —
- Gravier . . . ........21,2 — —
- d) en 1923, d’antres expériences furent faites dans l’État d’Iowa avec la traction chevaline (charrettes chargées de grain et pesant environ 3,3 t) ; on a trouvé pour l’effort de traction :
- Béton....................... 32,5 pounds-pull par tonne
- Brick (pavé)..............51,8 — :—
- Asphalte . ...............77,7 — —
- De l’ensemble des résultats d’expérience on déduit en moyenne que,- par rapport aux frais de transport sur le macadam, il résulte une économie :
- de 5 0/0 pour les revêtements goudronneux et les pavés sur sable ;
- de 10 0/0 — asphaltes et les revêtements bitumineux ;
- de 15 0/0 — pavés très unis sur fondation^
- de 20 0/0 — bétons de ciment.
- p.496 - vue 494/979
-
-
-
- LE PROBLÈME ROUTIER EN BELGIQUE
- 497
- Nous pouvons en déduire les différences des dépenses occasionnées par le transport sur les-divers revêtements, en cumulant les dépenses faites pour le transport et pour l’entretien.
- Les renseignements sont donnés 'au diagramme III en francs par kilomètre de route, en fonction de l’intensité etLdu trafic.
- Dans les diagrammes, nous avons pris comme point de comparaison, le pavé sur fondation de béton. Nous avons porté en
- DIFFÉRENCE DES DÉPENSES TOTALES
- en Francs-Kilomètre entre les divers Revêterqents
- 10000
- Fondation
- Béton ordt
- 20000
- 3000 AUTOSPr^OUR
- Diagramme III.
- ordonnées (positives pour les dépenses supplémentaires et négatives pour les économies) la différence du total des frais de la route et des frais de transport relatif à chaque revêtement et. - du total analogue relatif à un pavage sur béton.
- Ce tableau donne les éléments d’un nouveau critérium pour le choix du revêtement le plus économique, en tenant compte de la dépense totale de l'Etat et de l'usager de la route. Les avantages des bétons à haute résistance sont encore accentués ; ce qui est la conséquence naturelle du meilleur coefficient de roulement.
- Il montre encore clairement que l’on fait aussi une économie notable quand le trafic est intense, en substituant les revêtements modernes aux macadams même améliorés. Dette économie est patente,, surtout en ce qui concerne les bétons à haute résistance.
- p.497 - vue 495/979
-
-
-
- 498
- LE PROBLÈME ROUTIER EN BELGIQUE
- DEUXIÈME! PARTIE
- Solution rationnelle du problème technique.
- I. — Principes directeurs.
- Nous avons examiné jusqu’ici quels sont les critériums qui permettent de déterminer le revêtement préférable pour une section de route donnée. Il convient maintenant d’envisager le problème dans son ensemble.
- En Belgique, comme d’ailleurs en France, la guerre a laissé les routes dans un état lamentable dont le public réclame à juste titre l’amélioration. Il est toutefois évident que, tant au point de vue technique qu’au point de vue financier, il est impossible de satisfaire immédiatement tous les désirs. A notre avis, un programme complet de réfection doit être basé sur les deux principes suivants :
- 1° il faut que la totalité du réseau routier soit convenablement entretenue. Je crois inutile d’insister sur ce point que personne n’a songé à discuter. ^
- 2° il est de nécessité absolue, en Belgique comme partout, que des revêtements modernes, ou des pavages, soient immédiatement établis sur les routes à trafic intense. Si l’on se contentait, en effet, d’entretenir les tronçons de routes les plus fréquentés sans leur donner des revêtements adéquats on verrait très rapidement, et c’est ce qui se passe, les routes à gros trafic devenir les pires de toutes.
- II. — Carte du trafic.
- On est donc conduit àTconstruire des revêtements modernes en commençant par les tronçons dont le trafic est le plus intense. Le classement adopté à cet effet, pour les sections de routes, doit être tout à fait impartial. Il suffit, du reste, de déterminer pour chaque tronçon de route quelle est la circulation en auto-km, ce qui exige évidëmment des comptages nombreux.
- En Belgique, nous sommes beaucoup moins documentés qu’en France à ce point de vue, car ces statistiques sont tout à fait embryonnaires.
- Poür établir une carte approximative du trafic routier belge, il faudrait procéder de la même manière que pour l’établisse-
- p.498 - vue 496/979
-
-
-
- LE PROBLÈME ROUTIER EN BELGIQUE 499
- •
- ment des cartes de trafic des voies ferrées, en remplaçant les tonnes-kilomètres par des autos-kilomètres. La carte du trafic routier se présenterait, sans doute comme une série d’étoiles, ayant pour centres les grandes villes, et dont les rayons seraient dirigés vers les villes voisines ; on constaterait ainsi que le gros trafic n’existe guère que dans le voisinage immédiat des villes ou dans le voisinage des centres.industriels particuliers: grosses* usines, carrières, etc.
- III. — Prévisions pour le développement du trafic.
- En Belgique le trafic a triplé de 1920 à 1925 et ceci dans des conditions particulièrement défavorables en raison de l’état des routes. Il est donc naturel de prévoir que i étant le trafic en 1925 :
- il sera, en 1930, de 2 i;
- -r- 1935, de 4 i ;
- — 1940, de 6 i ;
- — 1945, de 8 i,
- et ces chiffres seront certainement dépassés si la réfection de nos chaussées permet d’accroître sensiblement la vitesse,' la charge et les économies d’essence des véhicules automobiles.
- IY. —: Programme d’exécution. \
- Les circonstances présentes imposent à la Belgique des sujétions dans les choix des procédés de réfection. Le change lui interdit tous les produits des pays à change élevé, ce qui élimine les revêtements à hase de bitume ; le souci impérieux, d’autre part, de ne pas désorganiser la production nationale, limite l’emploi du goudron et du pavage. Mais, en Belgique, heureusement, l’industrie du ciment permet lé développement des chaussées bétonnées sans aucune répercussion sensible, car le tonnage de ciment nécessaire pour cet usage ne sera jamais qu’une très faible fraction de notre production.
- D’après ce que nous avons vu dans la première partie, et d’après ce que nous apprend l’expérience américaine, cette considération, éminemment nationale, est toute en accord avec les considérations techniques.
- a) Programme des vingt premières années (4925-1945). — 1° De l’état présent des routes belges et des hypothèses que l’on peut légitimement faire pour le développement du trafic, il résulte
- p.499 - vue 497/979
-
-
-
- 500
- LE PROBLÈME ROUTIER EN BELGIQUE
- que pour assurer la remise en état de notre réseau routier et le tenir ensuite en harmonie avec les exigences nouvelles du trafic, il faut établir, progressivement, 300 km de revêtements modernes pur un.
- Ce chiffre peut dès maintenant être facilement atteint avec nos matériaux nationaux et le matériel dont nous disposons.
- 2° Il va de soi que, durant ces vingt ans, on devra poursuivre l’étude scientifique des différentes méthodes d’entretien et les appliquer systématiquement.
- b) Programme des années suivantes. — En 1945, la Belgique posséderait donc 20 X300=: 6000 km de revêtements modernes. On pourra peut-dire se contenter de maintenir ce chiffre en procédant chaque année à la réfection des revêtements qui sont arrivés à 20 ans d’àge et on sera ainsi amené à continuer à construire 300 km de revêtements modernes par an. Mais il est probable que le développement de l’activité industrielle aura, à ce moment, rendu nécessaire l’extension des revêtements modernes à de nouvelles sections de routes. Il est bien vraisemblable qu’à cette époque on sera conduit à construire en outre des routes spéciales unissant directement entre eux les centres industriels et sur lesquelles on appliquera naturellement des revêtements modernes.
- TROISIEME PARTIE
- Solution rationnelle du problème financier.
- I. — Entretien annuel du réseau routier.
- L’entretien annuel du réseau moderne soumis au trafic intense, mais muni de pavages ou de revêtements modernes, n’est pas plus élevé que celui de l’ancien réseau empierré soumis au petit trafic. Il doit être prévu au budget ordinaire.
- Pour les revêtements les plus économiques, cet entretien est de l’ordre de grandeur de 6000 fr par kilomètre. A ce sujet, il n’y a donc pas lieu de prévoir une augmentation du budget ordinaire pour l’avenir.
- II. — Etablissement des revêtements modernes.
- a) Dépense annuelle. — En adoptant, suivant l’intensité et la nature du trafic, la nature du sous-sol, le climat, etc., le revê-
- p.500 - vue 498/979
-
-
-
- LE PROBLÈME ROUTIER EN BELGIQUE
- 501
- toment moderne le plus économique au point de vue des frais totaux annuels d’établissement et d’entretien, on doit prévoir, pour le réseau à trafic intense, une déf ense moyenne de 200 000 fr au kilomètre, soit, par an et pour 300 km, une dépense totale de 60 millions;
- b) Ressources budgétaires. — Les taxes sur les autos et les essences, avec leur importance actuelle, suffisent pour couvrir les dépenses d'entretien et la dépense annuelle de 60 millions.
- En effet, par suite de l’augmentation du trafic, ces taxes vont produire :
- En 1925..................! . 50 millions
- En 1930 ........................ 100 —
- En 1935 ........................ 200 —
- En 1940 ............'........ 300 —
- En 1945 .........................400 —
- Gomme dans l’avenir, les frais d’entretien n’augmenteront pas, il suffira de consacrer annuellement au budget ordinaire d’entretien, les 50 millions qui constituent le plein rendement de la taxe de 1925.
- Plus tard, il restera des excédents disponibles croissant de 0 à 350 millions de 1925 à 1945.
- Si l’on convient’t/e consacrer ces excédents à la création des revêtements modernes, on peut calculer qu’ils correspondent, avec l’intérêt de 6 0/0, à vingt annuités de 100 millions. C’est-à-dire que la dépense annuelle de 60 millions est largement couverte jusqu’en 1945. Après 1945, l’excédent des taxes automobiles permettra en plus de consacrer annuellement 300 millions à la création de routes modernes nouvelles ;
- c) Emprunt routier.— De 1925 à 1930, le rendement effectif de l’excédent de la taxe automobile sera insuffisant pour alimenter la dépense annuelle de 60 millions pour les revêtements modernes.
- Il est probable que la puissance financière de l’État sera suffisante pour faire l’avance des capitaux. En cas contraire., il suffira de créer un emprunt de 200 millions, en quatre tranches annuelles de 50 millions, garanti par l’État et remboursable par annuités en quinze ans, de 1930 à 1945.
- L’Union Routière est persuadée qu’un tel emprunt serait souscrit immédiatement par les usagers de la route.
- p.501 - vue 499/979
-
-
-
- 502
- LE PROBLÈME ROUTIER EN BELGIQUE
- d) Office de la roule. — Pour la mise en œuvre rapide du problème de la réfection du réseau routier, il convient de créer l’Office de la Route, ayant la personnification civile et destiné à créer le réseau routier moderne. C’est la solution de l’Àngléterre et des États-Unis, sur le point d’être adoptée en France.
- Activité technique de l’Office de la Route de 4925 à 4945 :
- 1° Tenir à jour la carte du trafic et faire chaque année la répartition 'des revêtements modernes nouveaux ;
- 2° Étudier et choisir les revêtements et les- méthodes d’entretien ;
- 3° Construire les revêtements à raison de 300 km par an ;
- 4° Les entretenir, puis les renouveler périodiquement.
- Activité financière:
- 1° Réception et utilisation de l’annuité de 60 millions pour la construction, et de l’annuité de 6 000 fr au kilomètre pour l’entretien des revêtements modernes;
- 2° Éventuellement, service de l’emprunt routier. Après 1945, reconstruction des routes en service et création des routes pmdernes nouvelles à l’aide d’un supplément de ressources financières fourni par les taxes automobiles.
- e) Avantages pour les usagers de la route. — L’application du revêtement moderne sur les routes subissant le trafic intense procurera à l’usager de la route une économie minimum de 10 0/0 sur les frais directs de transport.
- Ceux-ci dépassent actuellement 500 millions par an, l’économie annuelle qui aurait pu être de 50 millions en 1925 atteindra 100 millions en 1930, 200 millions en 1935, 400 millions en 1945.
- Dans ravenir, la taxe payée annuellement par les automobilistes (et ils sont chaque jour plus nombreux) sera donc entièrement récupérée par suite de la mise au point du réseau routier.
- RESUME ET CONCLUSIONS
- 1° L’étude technique du problème routier conduit à la nécessité absolue de Rétablissement de la chaussée moderne résistante sur la partie réduite du réseau qui subit le trafic intense.
- De plus, il y a nécessité absolue d’un entretien actif et permanent de l’ensemble du réseau routier ;
- 2° On satisfait aux exigences du trafic intense, dans le présent et dans l’avenir, par la transformation progressive du réseau
- p.502 - vue 500/979
-
-
-
- LE PROBLÈME ROUTIER EN BELGIQUE
- 503
- macadam actuel, à l’aide des revêtements modernes, à raison de 300 km par an ;
- 3° A raison de 300 km par an, les chaussées modernes peu-, .vent s’établir en Belgique, à l’aide des matériaux nationaux et sans troubler le marché industriel de ces matériaux ;
- 4° L’entretien du réseau ancien ou nouveau, rendu actif et systématique, doit être assuré par le budget ordinaire, à raison de 6 000 fr par kilomètre et sans création de charges nouvelles pour le contribuable ;
- 5° La création et le renouvellement du réseau moderne nouveau peuvent être assurés à l’aide d’une dépense annuelle et permanente de 60 millions, dont le service financier est largement assuré par le rendement dans l’avenir des taxes automobiles actuelles ;
- 6° Tout au plus convient-il de faire, de 1925 à 1930, un emprunt de 200 millions, en quatre tranches annuelles de 50 millions, garanti par l’État, remboursable en quinze ans, de 1930 à 1945, et dont le service financier est assuré par le rendement des .fax es automobiles;
- 7° La création d’un Office des Routes autonome donnera à l’établissement du réseau moderne la vitalité nécessaire;
- 8° Les avantages économiques recueillis par le pays par la mise au point du réseau moderne sont incalculables. Rien que par l’économie réalisée dans leurs frais de transport, les usagers de la route récupéreront largement les taxes qu’ils ont à payer.
- . Dans ces conditions, retarder encore le déclenchement de la réfection générale et intensive du réseau routier serait une faute impardonnable au point de vue économique. Et ce, d'autant plus que cette réfection est aussi impérieusement exigée par les nécessités de la Défense Nationale.
- p.503 - vue 501/979
-
-
-
- LE CIMENT AUX ÉTATS-UNIS
- PAR
- M. Oli. CANDLOT (1) (2)
- Les applications du ciment Portland dans le monde entier ont atteint un degré de développement véritablement remarquable si l’on considère qu’il y a 100 ans ce produit était à peu prèé inconnu.
- C’est en 1824 que le briquetier anglais Joseph Apsdin, de Leeds, prit le premier brevet pour la fabrication industrielle d’un ciment artificiel composé de caleaire et d’argile intimement mélangés sous forme de pâte en proportions définies, puis cuits à haute température. Le produit obtenu après cuisson, sorte de roche noirâtre dite clinker, était broyé finement. Le produit broyé, c’est-à-dire le ciment, mis en présence de l’eau, faisait prise sous toute forme désirée en reconstituant ainsi une pierre de forme déterminée.
- Mais un brevet ne serait pas un brevet si on ne lui découvrait pas quelque jour une ou plusieurs antériorités. Le brevet d’Apsdin n’échappe pas à cette loi générale et on aurait, parait-il, découvert depuis des antériorités plus ou moins nettes (3).
- Quoi qu’il en soit, c’est Joseph Apsdin qui semble avoir le premier produit industriellement du ciment en quantité appréciable. D’autre part, il est indéniablement le parrain du nouveau ciment qu’il appela ciment Portland, à cause de sa similitude avec les pierres de construction que l’on trouve aux environs de la ville anglaise de Portland.
- L’industrie du ciment Portland artificiel se développa d’abord en Angleterre. Les matières premières convenables s’y trouvaient en abondance et le ciment anglais fut fort apprécié sur tous les marchés du monde.
- Aux États-Unis, la première tentative de production de ciment Portland date de 1872 où une petite usine fut établie en Pensylvanie par David Saylor. L’industrie anglaise, née en
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 27 mars 1925, page 160.
- (2) Voir planche n° 94.
- (3) Il est certain notamment que Vicat, en 1918, énonça clairement le principe du durcissement des ciments et détermina le rôle des silicates et aluminates de chaux dans la prise.
- p.504 - vue 502/979
-
-
-
- LE CIMENT AUX ÉTATS-UNIS
- §05
- 1824, avait une forte avance sur l’industrie américaine. Néanmoins, vers 1900, la production américaine de ciment Péri Land commençait à dépasser les importations/
- En 1911, la production américaine atteignait 12 à 15 millions de tonnes métriques par an.
- En 1922, d’après les statistiques américaines, la production du ciment Portl-and artificiel dans le monde entier se répartis -sait de la manière suivante :
- Empire Britannique ....................... 5850000 1
- Allemagne et Autriche............... 5 000 000
- France et colonies............... 2000000
- Japon . . .......................... 2 000 000
- Belgique............................ 1 670000
- Divers....................... 6000000
- Total......... .. 22520.000 t
- États-Unis .............. 23 000 000 t
- Les États-Unis produiraient donc, maintenant, à eux seuls, plus de la moitié du ciment Portland artificiel fabriqué dans le monde entier.
- Gomme il y a environ i 10 millions d’habitants aux États-Unis, la consommation de ciment artificiel par tète d’habitant peut s’évaluer actuellement à environ un quart de tonne par an.
- Les chaux hydrauliques, les ciments naturels et les ciments fondus sont fabriqués aux États-Unis en très petite quantité.
- En 1923, la production effective de ciment Portland artificiel a atteint 86,2 de la capacité de production, soit 24 millions de tonnes'. En 1924, elle a dépassé 25 millions de tonnes fabriquées par 130 usines appartenant à 90 Compagnies. La valeur du ciment vendu annuellement atteint environ 300 millions de dollars. • -
- Le ciment se vend actuellement de 1,80 dollar à .2,10 dollars le baril, en sacs papier perdus ou sacs en toile à rendre. On compte à peu près six barils par tonne métrique.
- Les Américains exportent très peu. Ils vendent donc peu de ciment en barils.
- Certaines usines ont des productions journalières imposantes. Nous avons, entre autres, visité l’usine de Bufïiiiglon, près de Chicago, appartenant à l’Universal Portland Cernent G0. Elle se
- p.505 - vue 503/979
-
-
-
- LE CIMENT AUX ÉTATS'-UNIS
- m
- compose de trois unités juxtaposées comprenant chacune de 12 à 14 fours rotatifs. La production de ce groupe est de 4 500 t de ciment par jour en employant un peu plus de 2 000 ouvriers. La force motrice s’élève à 20 000 ch environ obtenus par turho-alternateurs et chaudières utilisant les chaleurs perdues des fours rotatifs. La même Société possède deux autres usines à Pittshurg et à Duluth, ce qui porte sa production totale journalière à plus de 7 000 t par jour.
- Quelques Sociétés importantes comme la Lehigh Portland Cernent C°, la Société Alpha, la Société Atlas possèdent une dizaine d’usines chacune, correspondant à des productions totales annuelles respectives d’environ 2 à 3 millions de tonnes.
- Les usines américaines travaillent par voie sèche ou par voie humide. Dans le premier cas, les matières premières, argiles ou marnes et calcaires sont concassées, séchées, broyées à sec et cuites au four rotatif. Dans le second cas, elles sont concassées, broyées à l’eau, et sous forme de pâte épaisse contenant de 30 à 40 0/0 d’eau envoyées dans des bassins de réserve et homogénéisation. La pâte est ensuite, pompée ou draguée vers les fours rotatifs.
- La qualité du ciment obtenu.est la même dans les deux cas, pourvu que la fabrication soit correctement conduite. Chaque mode de traitement des matières premières a ses partisans et ses adversaires irréductibles.
- En fait, aux Etats-Unis, dans la plupart des cas les matières • premières étant relativement dures, on peut choisir l’un ou l’autre procédé sans être impérieusement contraint par la nature des matières premières.
- Fabrication.
- La pelle à vapeur est employée à mettre sur wagon les blocs de calcaires éboulés à la suite de coups de mine puissants. Les Américains estiment que les coups de mine formidables favorisent l’homogénéisation des matières premières. La Société Alpha a employé des mines d’un poids de 10 t, 5 de dynamite précipitant d’un seul coup environ 100 000 t de pierre. Dans une carrière de ballast on a, il y a peu de temps, fait sauter d’un seul coup 250 000 t de pierre avec environ 30 000 kg d’explosifs.
- La pelle à vapeur est supplantée dans les installations récentes par la pelle électrique montée sur Caterpillar plus légère et plus maniable.
- p.506 - vue 504/979
-
-
-
- LE CIMENT AUX ÉTATS-UNIS
- 507
- Les appareils de concassage et de broyage ressemblent assez exactement aux machines analogues employées en France. Le concassage a lieu au moyen d’énormes concasseurs giratoires ou de concasseurs à mâchoires. On trouve aussi des concasseurs à rouleaux ou à marteaux à grande vitesse. Le broyage se fait, soit à l’eau, soit à l’air. On emploie des broyeurs préparateurs, soit pendulaires comme le Griffin ou le Bradley Hercule, soit avec sphères de broyage comme dans le Fuller, soit à boulets libres.
- Les broyeurs préparateurs sont toujours suivis de tube-mills chargés de petites balles d’acier de 25 mm de diamètre environ.
- Plus récemment, les Américains ont adopté le broyeur com-pound dont l’origine est européenne. Cet appareil se compose de 2 ou plusieurs compartiments chargés de boulets de .diamètres décroissants de l’origine vers la sortie. En une seule opération la finesse désirée est obtenue.
- _ La cuisson se fait partout au four rotatif. Cet appareil est constitué par un long tube incliné, garni intérieurement de briques réfractaires. Il reçoit à son extrémité supérieure la pâte ou la poudre à cuire et à son extrémité inférieure il est muni d’un brûleur situé dans l’axe du four ou à peu près. Aux États-Unis, on emploie généralement comme combustible le charbon gras finement, pulvérisé. Quelques usines marchent encore au gaz naturel ou au mazout. C’est ce dfernier combustible qui a été employé à l’origine du procédé aux États-Unis, soit vers 1889. Son prix élevé en a. depuis proscrit l’emploi sauf dans les quelques usines situées à proximité des gisements de pétrole.
- Les dimensions des fours rotatifs ont été constamment en augmentant. Les premiers fours américains avaient un diamètre de 1 m, 80 pour une longueur de 18 m. Dans certaines usines, les dimensions des fours ont atteint 3 m, .65 de diamètre pour 72 m de longueur.
- Actuellement, le four normal aux États-Unis a un diamètre d’environ 3 m pour une longueur de 40 à 45 m dans la voie sèche, 45 à 55 m dans la voie hümide (fig. /, pi. 94). i
- Lés Américains qui ont employé la voie sèche sur une grande échelle surtout à l’origine, frappés par la perte énorme de calories à haut potentiel qu’ils lançaient ^ans l’atmosphère sans aucun profit se sont avisés de les récupérer sous forme de force motrice. '
- Us ont fait passer les gaz chauds des fours, dont la tempéra-
- p.507 - vue 505/979
-
-
-
- LE CIMENT A EX ÉTATS-UNIS
- •titre- moyen lie en voie sèche est cle 000 à 700 degrés, sous des chaudières de récupération.
- Les gaz passent d’abord dans une chambre en maçonnerie où les poussières, entraînées par le courant gazeux, se déposent et sont évacuées par une vis.
- La chaudière est, en général, du type à tubes d’eau. Les gaz chauds viennent circuler en cédant leurs calories, d’abord au surchaufleur de vapeur, puis à la chaudière proprement dite, enfin à l’économiseur-réchauffeur d’eau d’alimentation. La pression de vapeur est de 200 livres- par pouce carré, soit environ 14 kg par centimètre carré.
- Un ventilateur attaqué par moleur électrique assure un bon tirage en surmontant les pertes de charge dues au passage des gaz à travers le réseau serré des tubes et aux changements de sens du courant gazeux. A la partie inférieure se trouvent des. trémies collectrices de poussières. La température des gaz évacués est de 180° à 200° environ (fiçj. 2, pl. 94).
- Dans la voie sèche les gaz sortent des fours avec une température de 600 à 700 degrés C. ; dans la voie humide, 460 à 650 degrés.
- Dans le premier cas, on récupère environ 120 kW par tonne de clinker;, dans le second cas, 90 à 95 kW.
- Pour conserver la chaleur, les fours sont garnis de briques isolantes et les rentrées d’air sont évitées par des bagues d’étanchéité dites « seal-rings »,
- Les chaudières sont montées à la suite des fours soit individuellement, soit par groupes, la répartition des gaz s’effectuant alors par une conduite principale dite «.main flue».
- Les fours dans les installations récentes sont suivis, de cylindres refroidisseurs. Dans les installations anciennes,, le refroi-disseur n’existe pas la plupart du temps. Le clinker est remonté par des élévateurs à godets qui travaillent assez convenablement à la température du rouge.
- Dans lp.m et l’autre cas, le-clinker est versé par les élévateurs dans-un espace simplement clos de murs où il est réparti, puis repris par ponts roulants à benne preneuse.
- Le broyage du clinker tend de plus en plus à se faire par des broyeurs compound commandés électriquement.
- Les moteurs actionnant individuellement les broyeurs sont du type synchrone pour la plupart et tournent à 180 tours par mi-
- p.508 - vue 506/979
-
-
-
- LE CIMENT AUX ÉTATS-UNIS
- 509
- nu te. Ils sont placés hors de la salle de broyage pour éviter de fonctionner en atmosphère poussiéreuse.
- L’arbre traverse le mur. Un embrayage magnétique permet le démarrage à vide du moteur synchrone.
- Plus récemment, on a employé des moteurs à stator mobile, pour le démarrage. Le stator est ensuite progressivement immobilisé par un frein à bande pendant que le broyeur démarre avec une progression correspondant à celle de serrage du frein. Le frein bloqué, le rotor atteint et conserve sa vitesse de régime.
- La Pompe Fuller-Kinyon .est très-employée pour manutentionner le charbon pulvérisé. Elle se compose d'un élément de trémie au fond de laquelle tourne une vis commandée par moteur électrique et qui pousse la poudre dans un tube. .A l’extrémité de la vis, de l’air comprimé amené par un tuyau émulsione la poudre et celle-ci devient apte à circuler dans une.tuyauterie ordinaire à l’instar d’une pâte. Le tuyau peut devenir vertical et, par suite, on peut alimenter aisément des silos de 30 m de haut en évitant les élévateurs et vis (fig. 3, pi. 94).
- Un système particulièrement ingénieux permet de passer automatiquement d’une trémie à la suivante quand la première est pleine. Un système de signalisation électrique permet de se rendre compte à distance de l’état des trémies au point de vue distribution et remplissage. On a employé également cette machine avec succès pour la manutention du ciment en poudre.
- Les Américains emmagasinent le ciment dans d’énormes silos d’où il n’est extrait que pour être ensaché et mis sur wagon. Il est extrêmement rare que des sacs pleins soient empilés et repris à la main en raison de la cherté de la main-d’œuvre.
- La machine d’ensachage Bâtes, dont une installation générale est représentée sur la figure 4, pi. 94, est presque exclusivement employée aux Etats-Unis en raison de son débit considérable. Le sac, préablernent lié et plombé, est muni d’une sorte de valve formée par un repli de la toile et disposée vers le fond. Le sac est placé, fond en haut, sur la machine qui porte un ajutage pour l’entrée du ciment. D’un coup de levier le ciment est admis et remplit le sac en quelques secondes. Le poids une fois atteint, le jet de ciment est interrompu et, sans autre manœuvre qu’un mouvement de manette,., le sac est dégagé et tombe sur une courroie transporteuse, la valve d’entrée du ciment se fermant d’elle-même.
- p.509 - vue 507/979
-
-
-
- 510
- LE CIMENT AUX ÉTATS-UNIS
- . On se rendra compte du débit des appareils en notant qu’un seul opérateur peut lier et plomber avant remplissage près de 7 500 sacs en 10 heures et qu’une machine à ensacher, à quatre becs peut remplir jusqu’à 7 500 sacs par jour avec deux opérateurs.
- Les sacs pleins pèsent 95 livres chacun, soit environ 43 kg. Trois hommes peuvent donc suffire à l’emballage de 320 t en 10 heures. Ces chiffres constituent évidemment des records même pour le système Bâtes, les chiffres pratiques sont inférieurs de 25 0/0 environ, ce qui (es laisse encore fort intéressants.
- Du transporteur les sacs tombent sur des diables par lesquels les ouvriers transportent le ciment en wagons couverts, ou sur des camions.
- Les sacs à ciment constituent une des grosses préoccupations des industriels américains. L’industrie américaine du ciment achète chaque année 60 millions de sacs. Chaque sac ne fait guère plus de cinq à six voyages et encore doit-on le réparer soigneusement la plupart du iemps avant réemploi. On ulilise aussi les sacs en papier. La consommation des sacs-papier est actuellement de 43 millions environ de sacs par an, ce qui correspond à l’ensachage de 2 millions de tonnes environ ou un peu moins de 10 0/0 de la production.
- Les usines américaines sont obsédées par l’idée que le temps c’est de l’argent et s’outillent pour réduire au minimum les arrêts. En fait, sur une centaine de fours tournanls que nous avons visités, nous n’en avons pas vu un seul arrêté. Mais le développement de l’outillage de l’atelier de réparation est considérable. . ’
- Les essais de laboratoire sont exécutés très soigneusement dans le but avant tout d’assurçr une régularité parfaite de composition et de satisfaire aux spécifications officielles du Gouver-nemeqt des États-Unis; Les spécifications actuelles ont été établies en 1917 par un Comité composé des représentants du Gouvernement américain, le Bureau of Standards, de la Société Américaine des Ingénieurs Civils et de la Société Américaine pour l’Essai des Matériaux?
- p.510 - vue 508/979
-
-
-
- LE CIMENT AUX ÉTATS-UNIS
- 511
- Emplois du ciment aux États-Unis.
- Les divers emplois du ciment se répartissent aux États-Unis de la manière suivante :
- o/o.
- Usages divers . . . ........................ 1,7
- Ponts, travaux de rivières et ports, barrages et aménagements de chutes d’eau, citernes, silos et réservoirs........ 3
- Tuyaux en béton pour eaux, égouts, irrigations.et aqueducs t. . . 4,3
- Chemins de fer....................- . . . 5,2
- Trottoirs et chemins privés............ 6,9
- Habitations ................................ 9,4
- Utilisations diverses dans l’agriculture. . . U 20,6
- Rues et grand-routes..................... 24
- Bâtiments publics et commerciaux........... 24,9
- De ce tableau, nous retiendrons seulement trois chiffres :
- D’abord, les bâtiments. — L’industrie des agglomérés est très développée. Mais l’agriculture, la ferme en particulier, absorbe 20,6 0/0 de la production totale du ciment, soit 5 millions de tonnes en chiffres ronds par an.
- Enfin, les rues et routes en béton absorbent de leur côté 24 0/0, soit 6 millions de tonnes par an, près de trois fois la production totale annuelle du ciment en France.
- Il est probable qu’en France on trouverait au plus quelques milliers de tonnes de ciment affectés à ces emplois spéciaux qui se totalisent aux États-Unis par 11 millions de tonnes, annuellement.
- Le fermier américain est homme de progrès. Il a la mentalité industrielle. Bien conseillé par la documentation mise à sa disposition par l’Association des Fabricants de Ciment, il a généralisé l’emploi du ciment dans la construction des silos à graines et foins, les étables qui sont des merveilles de propreté, hygiène, et confort pour le bétail ; les réservoirs d’eau, les puits et, en général, tous bâtiments d’exploitation ou habitation. Pour ces^ derniers le ciment entre en grande partie sous forme de pierre artificielle ou agglomérés.
- La route en béton est une des choses dont les Américains
- p.511 - vue 509/979
-
-
-
- 512
- LE CIMENT AUX ÉTATS-UNIS
- sont le plus fiers. Le degré de civilisation, d’un peuple, disent-ils, se mesure à la bonne construction de ses routes. Chez les peuples sauvages, il n’y a pas de route.
- Il existe .à l’heure actuelle plus de 50 000 km de routes en béton aux États-Unis, et le nombre de kilomètres bétonnés s’accroît constamment. La largeur communément employée est de 18 à 20 pieds, soit 5 m, 40 à 6 m. Aux environs des villes où le trafic est plus intense, on ajoute des bandes latérales successives de 15 ou 20 pieds de manière à porter la largeur au chiffre convenable pour le trafic. Le maximum atteint jusqu’à présent, dans ces conditions, a été de 204 pieds, soit environ 60 m.
- L’Association des Fabricants de Ciment Portland. aux États-Unis a contribué puissamment au développement des routes en béton par sa publicité incessante auprès du public, car c’est le public qui, en définitive, paie les frais d’établissement de ces routes fort coûteuses. Et le public en arrive à demander aux autorités de payer des taxes supplémentaires affectées à la construction des routes en béton car il lui a été démontré * qu’il gagne à payer cette taxe, la circulation'sur la route en béton lui procurant d’importantes économies.
- Les États-Unis sont le pays de la statistique. On a fait une comparaison documentée des frais d’entrefien d’un type de voiture déterminé circulant, d’une part sur un réseau de routes en béton, d’autre part, sur des. routes ' ordinaires. Le prix de revient du mille, soit 1 600 m, pour la voiture seule comprenant l’essence, l’huile, les pneus, les réparations, la dépréciation, l’intérêt de l’argent immobilisé, le nettoyage et le garage s’évalue comme suit :
- Routes ordinaires. Routes en béton.
- Ford Torpédo . . . . . . . . . Ford coupé ..........
- Ford conduite intérieure . . . . ffôdge tourisme . .....
- 9 cents 3 9 cents 4 9 cents 5 i 1 cents 5
- 6 cents 9
- 6 cents 7
- 7 cents 2 9 cents 1
- L’économie, par mille, est donc de 2,4 cents, soit 21 à 25 0/0 suivant le type de voiture. Pour 12 000 milles Féconomie se totalise par 228 dollars.
- On a, d’autre part, fait des essais pratiques pour comparer-la consommation d?essence dans les camions automobiles sur les différents types de routes.
- p.512 - vue 510/979
-
-
-
- DE CIMENT AUX ÉTATS-UNIS
- 513
- Avec un gallon, soit près de 4 1, on peut transporter une tonne à :
- 14 milles, sur un chemin de terre ;
- 21 milles, sur du macadam ordinaire ;
- 28,0 milles, sur une route goudronnée ;
- 29,7 milles, sur un pavage en briques ;
- 31 milles, sur la route en béton ; l’économie d’essence est donc très sensible. Les. autres économies sur l’usure des pneus, réparations, etc., sont évidentes.
- Les frais d’entretien des routes'en béton se montent au‘dixième à peu près de ceux des routes en macadam. On éstime qu’une route en béton bien faite doit durer une quarantaine d’années sans réparations importantes. En fait certaines parties de routes faites en béton il y a trente ans se comportent encore parfaitement.
- Bien que peu larges, ces routes coûtent extrêmement cher à établir. Aussi les dépenses de premier établissement sont-elles couvertes pour la plupart par l’émission .de bons remboursables en quinze années. , V
- Le remboursement est d’ailleurs sérieusement facilité par* l’économie survies frais d’entretien des routes déjà construites.
- Une route de 18 pieds coûte à établir : 26 400 dollars par mille,.
- Dans les petits États à faible budget, on construit les routes en béton par bandes d’une largeur égale à la moitié de la route. Avec les économies réalisées, on construit peu à peu la seconde moitié.
- Les autres routes macadamisées étant délaissées en faveur des routes en béton, celles-ci font directement bénéficier l’État d’une'certaine économie sur les frais d’entretien des routes en macadam qui deviennent alors moins fréquentées.
- Les Américains disent ceci: « Tout ce que l’on absorbe, porte, utilise, vend, etc., doit être camionné sur route à*un stage •quelconque de la production ou de la distribution. De mauvaises routes entravent là distribution. De bonnes routes la facilitent. C’est un bénéfice permanent que l’on retire des routés en béton.
- D’après les experts américains, le succès de la route en béton est dû non seulement à la résistance de la surface, mais à sa rigidité. La route en béton répartit l’effort de grosses charges localisées -en un point sur une large surface de l’infrastructure' et c’est pourquoi la route en béton ne se déformé pas comme les routes à revêtements élastiques qui se plissent Trop souvent par écrasement du sous-sol.
- p.513 - vue 511/979
-
-
-
- 514
- LE CIMENT AUX ETATS-UNIS
- La route en béton a sur les routes à base de goudron ou bitume l’énorme avantage de ne pas être glissante par temps de pluie. Pour construire la route, le béton est préparé mécaniquement à consistance plastique dans une bétonnière et étalé par des machines qui le pilonnent de telle sorte que les gros cailloux se placent à la partie inférieure de la section et que le dosage en ciment soit plus riche près de la surface qui sera soumise à l’usure. Les routes se font en deux parties séparées par un joint central de quelques millimètres de largeur que l’on remplit de goudron avant de les livrer à la circulation. De même, pour tenir compte des dilatations et contractions du béton sous l’effet des variations de température, on dispose des joints transversaux tous les 10 ou 15 m et on les remplit également de goudron à refus.
- La route en béton', en général, n’est pas armée à proprement parler. On dispose quelques fers de liaison reliant une dalle à l’autre. La route est en effet constituée par de véritables dalles juxtaposées de 3 m environ de largeur et de 10 à 15 m de longueur chacune. _
- L’exécution» de ces. travaux est absolument parfaite et ne laisse rien à désirer à l’heure actuelle.
- Une route d’essais, dite route Bâtes, a été construite en circuit fermé et on y a fait circuler des camions lourdement chargés jusqu’à destruction ou altération notable.
- Cette route était formée de diverses sections construites d’après les divers procédés en usage pour la constitution des revêtements modernes. '
- C’est le béton qui a donné les meilleurs résultats et, parmi les sections de béton, la section (fig. 5, pl. 94) adoptée par l’Illinois.
- L’épaisseur de la croûte de béton est de 15 cm au milieu et de 22 cm sur les bords.
- "Un joiàit central en forme de ligne brisée est rempli de goudron. Des fers ronds, de loin en loin, assurent la liaison d’une dalle à l’autre, transversalement.
- Longitudinalement, sur les bords, une barre de fer préalablement peinte pour éviter son adhérence au béton, assure la liaison d’une dalle à l’autre, tout en ne constituant pas un ensemble exagérément rigide.
- Si avisé que soit le public américain, la consommation du ciment n’aurait pas atteint les chiffres impressionnants que nous constatons sans l’intervention d’un organisme animateur: la Portland Cernent Association.
- p.514 - vue 512/979
-
-
-
- I-E CIMENT AUX ÉTATS-UNIS
- 51 o
- Fondée en 1902 par une vingtaine de fabricants de ciment, son programme et ses moyens étaient alors modestes. Aujourd’hui, elle groupe 85 Compagnies cimentières, soit 90 0/0 des fabriques dé ciment américaines. Son budget annuel atteint 3 millions de dollars.
- Le siège central et le bureau principal sont à Chicago. Elle emploie 350 employés dont 200 environ sont des Ingénieurs qualifiés. Elle a des bureaux succursales dans 30 villes importantes des États-Unis. Chaque bureau envoie dans la région qui lui est dévolue des représentants accrédités auprès de tous les usagers du ciment, petits ou grands, pour leur communiquer, toutes les informations émanant du laboratoire central et qui ont pour but le perfectionnement des ouvrages avec l’économie maxima de ciment, car, disent-ils, si les usagers du ciment économisent le ciment, ils développent plus facilement leurs affaires, donc les demandes de ciment seront plus fortes.
- L’Association subventionne un laboratoire d’essai de béton, annexe du Lewis Institute de Chicago, laboratoire dirigé par le professeur Abrams dont les travaux et expériences sur le béton font autorité aux États-Unis.
- Le département publicité a une grosse importance parmi les bureaux de l’Association. Son activité revêt les formes les plus variées et les plus originales ; il fait un large emploi de la publicité dans les journaux quotidiens et en obtient des résultats contrôlés. Il va jusqu’à faire par T. S. F. des conférences aux fermiers sur les emplois du ciment dans l’agriculture avec conseils pratiques d’utilisation. Il édite des films cinématographiques destinés à faire connaître au grand public l’industrie du ciment et ses applications.
- Chaque année l’Association des Fabricants de Ciment Américains tient deux réunions plénières où sont présentés les rapports des divers comités chargés d’étudier des questions techniques ou d’organisation. - .
- En novembre 1924, la Portland Cernent Association a tenu à célébrer le centenaire du brevet d’invention de Joseph Apsdin par un congrès auquel les nations étrangères ont été invitées à envoyer des délégués. Nous avons eu l’honneur d’y représenter l’industrie française du ciment. Nous avons été. particulièrement touché de la cordialité de Faccueil des industriels américains, tant au Congrès que dans les visites des diverses usines qu’il nous est arrivé de faire par la suite
- p.515 - vue 513/979
-
-
-
- AGGLOMÉRATION DES SCIURES DE BOIS
- ET DES COPEAUX ,1;
- PAR
- M. J. PETITPAS
- Les procédés connus d’agglomération des sciures n’ont trouvé que des applications locales ou spéciales, restreintes. Les agglomérés présentent trop de cendres (certains à l’argile en offrent plus de 40 0/0) ; d’autres ont perdu une partie du pouvoir calorifique du bois, parce qu’ils ont été traités à la température d’évacuation du goudron, c’est-à-dire du dernier produit dans l’échelle des matières volatiles ; beaucoup n’ont pu être constitués qu’à la faveur de conditions exceptionnellement avantageuses, comme l’addition à dose massive de déchets industriels produits dans le voisinage (bisulfite de calcium, résidu de la fabrication du papier). .Enfin, avec des colles de choix, du sang, du brai, etc., et toujours sous un rapport élevé de l’agglutinant à l’agglomérable, on a constitué des produits d’un prix de revient élevé.
- Le but poursuivi : aggloméré dense, à haut pouvoir calorifique, constitué à faible teneur d’un agglutinant variable, laissant peu de cendres et fabriqué à bon marché dans des conditions industrielles courantes, sous faible pression, n’a pas été atteint.
- Les copeaux de l’usinage du bois, qui constituent un cube énorme, ne sont pas agglomérés.
- Le déchet'cependant augmente avec les progrès du machinisme. Il est, en sciures et copeaux, presque toujours supérieur au volume de bois réellement utilisé. En objet de consommation courante, la moulure électrique par exemple offre à peine 20 0/0 du bois en grumes: il correspond donc à un déchet de plus de 80 0/0. _ ^
- Rappelons qu’en outre de l’eau de composition de la cellulose (hydrate de carbone) le bois contient de l’eau libre, lîygroseo-pique, encore dénommée « eau d’imbibition », et que les ma-
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 2k avril 1925, p. 193.
- p.516 - vue 514/979
-
-
-
- AGGLOMÉRATION DES SCIURES DE-ROIS ET DES COPEAUX
- 517
- tières incrustantes de la cellulose du bois, autrefois considérées comme une espèce d’impureté d’une cellulose genre coton, sont maintenant tenues pour élément d’une catégorie de cellulose particulière au Lois et appelée ligno-cellulose. Loin de n’être qu’une partie additionnelle, les matières incrustantes cons-titueut l’armature de la cellule-bois; on a dénommé « vascu-lose » »la partie du bois dont est composé le squelette des vaisseaux et qui subsiste quand la cellulose proprement dite est dissoute au réactif cupro-ammoniacal de Schweitzer.
- Rappelons enfin que le bois contient encore un certain nombre d’éléments de superposition,, variables avec l’espèce, chimiquement connus, mais dont le rôle physiologique reste encore mal- défini : tannins, goànmes, résines, matières colorantes, créosote, phosphates, etc. -
- Ou va voir que, dans l'agglomération des sciures et copeaux, ces divers composants du bois ne peuvent être ignorés. La sciure n’est pas là matière inerte que certains ont cru. Elle est beaucoup plus sensible aux réactions que le bois massif. On peut tirer parti de ses propriétés pour l’agglomérer à peu de frais. •
- Facteurs de l’agglomération. — Les seuls facteurs considérés jusqu’ici ont été simplement physiques ou mécaniques ; ce sont des facteurs apparents, extérieurs : le pourcentage d'agglutinant, la pression et la température. Ils ont été aveuglément poussés, sans souci du sens de la réaction toujours extensive. Grâce à des coïncidences non analysées, on a pu parfois obtenir des résultats acceptables, mais, par contre, oh a connu l’éclatement d’une presse hydraulique d’une capacité de plus de 1000 atm, survenu au cours de recherches de ce genre.
- Les conditions, méconnues jusqu’à présent, d’une agglomération compacte et économique, sont :
- a) Le titre hygrométrique de la sciure ;
- b) L’état d’avancement de l’oxydation des matières incrustantes.
- Si la condition du titrage en eau est remplie, on peut, avec une très faible quantité de liant, agglomérer presque toutes- les sciures d’une manière compacte. Mais en coordonnant les deux facteurs : eau et oxydation,, on supprime les exceptions, la quantité requise d’agglutinant devient moindre encore -et le poids spécifique de l’aggloméré est sensiblement augmenté.
- p.517 - vue 515/979
-
-
-
- 518 AGGLOMÉRATION DES SCIURES DE BOIS ET DES COPEAUX
- ci) Hygrométrie, de la sciure. — Les meilleurs auteurs modernes (Cross et Bevan ; Beltzer et Persoz) signalent que l’eau modifie les propriétés physiques de la cellulose. Après avoir été hydratée, elle ne reprend jamais sa forme primitive, même si on la ramène rigoureusement à son premier titre. Or, au point de vue hygroscopique, la sciure est énormément plus sensible que le bois. Un échantillon exposé au brouillard, à l’abri de la pluie, double son poids en une heure. Replacé dans un endroit sec, il perd son humidité avec presque autant de facilité.
- Considérant une sciure qui vient d’être produite, même si le bois d’origine est vert, ou une sciure ancienne dans un état de siccité moyenne qui n’a pas fermenté, nous déterminerons d’abord le titre hygrométrique à lui conférer. On va mesurer lion la quantité d’eau contenue, mais celle qui peut être absorbée jusqu’à saturation. La différence entre deux pesées, rapportée au poids initial de l’échantillon, donne le facteur cherchée, ou capacité absorbante. Dans les conditions normales industrielles, C varie généralement de 2 à 6 kg par kilogramme de sciure.
- La quantité d’eau W à introduire dans la sciure pour l’agglomérer est fonction de C. La grandeur de W oscille le plus souvent entre 5 et 10 0/0 du poids 4e la sciure. Après avoir déterminé un titre d’eau, on ne peut s’en écarter sans compromettre le succès de l’opération.
- Une règle absolue du titrage à choisir parait encore difficile à exprimer, car elle serait fonction : d’un facteur physique (état hygrométrique), d’un facteur physico-chimique (composition du bois) et d’un facteur mécanique, la forme des sciures, très variable..On trouve des sciures pulvérulentes, granulées, fusiformes, chevelues, mousseuses ; certaines même sont tressées en longs cordons résistants, comme celles de certains bois coloniaux à fibres enchevêtrées.
- * Mais trois règles particulières éprouvées peuvent être signalées :
- Première règle. — Pour un poids P de sciure, la capacité absorbante G ne doit pas être inférieure à 2,15 P. Le ea-s est d’ailleurs assez rare, mais on trouve des sciures qui, même sèches à 20 0/0, présentent à peine cette capacité : teck, palissandre, peuplier en très gros grains. Quand G est plus petit que 2,15 P, il est utile de procéder à une dessication préalable.
- p.518 - vue 516/979
-
-
-
- 519
- AG GLOMÉ NATION DES SCIJURES DE DOIS ET DES COPEAUX
- Deuxième règle. — Nous venons de dire qu’un bois même sec s’agglomère mal si G est trop petit. Au contraire, une sciure de bois vert peut s’agglomérer si son facteur G est assez grand, même limite. On réussit mieux toutefois si on la laisse perdre un peu de son humidité que l’on remplace artificiellement suivant la nouvelle capacité. Mais si cette sciure, après avoir séché, c’est-à-dire après avoir perdu une partie de son eau naturelle de bois, est brutalement placée dans une atmosphère très humide, elle conserve à peu près la même capacité absorbante relative pour son poids total : 1 kg du poids primitif à sec pèse maintenant par exemple 2 kg et la capacité primitive, de 6 par exemple, reste 6 pour 1 kilogramme prélevé des 2 kg de sciure humide. Une confusion toutefois ne saurait être produite par un opérateur sachant dans quelles conditions se présente la sciure à agglomérer.
- Troisième règle. — Si l’on porte en abcisses la capacité absor-' bante C exprimée en kilogrammes, et en ordonnées les grandeurs correspondantes que l’expérience a imposées pour W, exprimées en grammes d’eau par kilogramme de sciure, on remarque que tous les points obtenus sont situés dans l’angle formé par deux droites convergentes à la cote W = 45, sur l’axe des y. La droite inférieure correspond à :
- y = 45 + 3,60 x ,
- et la supérieure à :
- y — 45 + 12,5 x
- Pour introduire une aussi faible quantité d’eau que W dans un grand volume de sciures, sans qu’elle reste localisée, on constitu'e avec cette eau une gelée ou coagulum, en délayant l’un des agglutinants choisis et devant servir de support : matière féculente, albumineuse amylacée, etc. On précipite au moyen d’un oxyde alcalin de préférence pour bénéficier de l’énergie avec laquelle les oxydes de cette série retiennent l’eau et pour une raison de caustification dont il va être parlé plus loin, ‘ - s
- Sur le support obtenu, on fixe un ou plusieurs agglutinants. Presque tous, solides liquides ou pâteux, sont usilisables. Le goudron notamment à 1 0/0 en poids de la sciure est un agglomérant énergique. Les colles donnent toutes de bons résultats.
- p.519 - vue 517/979
-
-
-
- 520 AGGLOMÉRATION DES SCIURES DE BOIS ET DES COPEAUX
- La caséine toutefois présente des inconvénients ; elle exige notamment d’être utilisée immédiatement après sa préparation.
- b) Oxydation ou réduction des matières incrustantes. — On sait que la dessication, c’est-à-dire le vieillissement du bois;, consiste essentiellement en une oxydation de ses matières incrustantes et de la sève non assimilée au moment de l’abatage. Comme en matière d’hygrométrie, la sciure est à l’oxydation beaucoup plus sensible que le bois massif. Mais elle n’est pas toujours oxydée à l’air avec une égale rapidité. Elle peut être en outre plus ou moins stable, suivant qu’elle ne contient pas ou qu’elle supporte divers produits : hydrocarbures, matières organiques diverses, etc. Une sciure prélevée du cœur d’une bille de grosse section que l’on vient d’ouvrir, peut présenter à l’agglomération une réaction très vivement extensive. Une autre sciure longuement exposée à l’air, .soignée, et sèche, peut perdre ' ou gagner en qualités adhésives, quel que soit le titre hygrométrique choisi. La meilleure agglomération, c’est-à-dire la plus grande rétractilité automatique# sous la presse, se présente pour un degré d’oxydation moyen.
- Il est expérimentalement prouvé que la classification des-sciures et copeaux doit se faire en :
- 1° Oxydation avancée ;
- 2° Oxydation en retard ;
- 3° Oxydation instable.
- Dans le premier cas, on charge le coagulum d’un réducteur,, un aldhéhyde par exemple ; dans le secondy l’oxydation peut être activée par l’ammoniaque. Le troisième cas, celui des réactions énergiques et confuses, peut se rapporter soit à un besoin de stabilisation souvent obtenue par la glycérine, soit à la manifestation d’éléments ,de superposition que l’on cherche à utiliser au mieux, notamment par des solvants : alcool, térébenthine,, etc., ou par des réactifs appropriés. C’est ainsi que pour les bois à. tannin (chêne, châtaignier), on améliore l’agglomération en ajoutant au coagulum de la gélatine, dans une pfoportion'moin-dre que le millième en poids du. bois à agglomérer.
- L’action d’un adjuvant à un, deux ou trois pour mille pourrait sembler douteuse quant à la modification apportée à l’état d’oxydation.. On pourrait lui opposer une action sur le coagulum lui-même, lui conférant des propriétés adhésives supplémentaires. L’hypothèse, toute vraisemblable qu’elle soit, n’est pas
- p.520 - vue 518/979
-
-
-
- AGGLOMÉRATION DES SCIURES DE BOIS ET DES COPEAUX 521
- suffisante. En effet, si, dans le cas du, formol par exemple, son influence sur les colles était seule en question, elle devrait rester identique quelle que soit l’oxydation du bois, ce qui n’est pas le cas. D-’ailleurs, les bois exotiques le plus souvent exigent impérieusement un adjuvant oxydant qui peut être un oxyde métallique riche. Si le _ succès obtenu ne dépend pas de l’oxydation des matières incrustantes, il pose une question intéressante sur les propriétés chimiques , du bois. C’est ainsi que chaque fois que la réduction est reconnue nécessaire, on a intérêt à agglomérer immédiatement après mélange, tandis que chaque fois que l’on a oxydé on a reconnu la supériorité de l’agglomération différée.
- On pourrait à première vue supposer qu’une mise au point de la méthode est obligatoire dans chaque cas particulier, de sorte qu’elle perdrait une partie de ses avantagés. Mais pour une agglomération commune, celle des combustibles par exemple, un système tout venant peut être indiqué à chaque industriel, d’après le bois moyen qu’il usine.
- Résultats obtenus. — On obtient sous la presse, contrairement à ce qui se passait autrefois, une réaction rétractile. Si l’action de la presse n’est pas continue, la réaction interne décroît rapidement et appelle une nouvelle pression. Ainsi a-t-on pu obtenir toutes les agglomérations avee- une pression restant de l’ordre d’une trentaine de kilogrammes par centimètre carré.
- Sous cette faible pression et avec un apport total (coaguluinsu pport + agglomérant -f- adjuvant d’oxydation) tenu entre 2 et 3 0/0 environ du poidfe de la sciure, on obtient des agglomérés de densité égale en moyenne de 0,800 à 0,900. Un sapin de France, dont la densité en bois massif était de 0,473, nous a donné en sciures fines agglomérées une densité un peu plus, que doublée, soit 0,960 avec moins de 2 0/0 titre total.
- Les copeaux de raboteuse, dont le poids spécifique en vrac n’est que de 60 à 83 kg par mètre cube, présentent agglomérés une densité moyenne de 0,775, donc une réduction de volume dans le rapport de 11 à 1. '
- Nous voyons dans cette rétraetilité un mercerisage de la cellulose du bois,, comparable à celui du coton.. Comme dans le coton mercerisé, les canaux vasculaires du bois ont été rétrécis ou même supprimés. L’hypothèse semble d’autant mieux fondée que si le coagulum est constitué sans oxyde- alcalin de eau-s ti fi-
- p.521 - vue 519/979
-
-
-
- 522
- AGGLOMÉRATION LES SCIURES DE BOIS ET DES COPEAUX
- cation par élévation de température par exemple, comme pour l’empois d’amidon, l’aggloméré n’est plus aussi intimement lié, tous autres facteurs égaux. On pourrait s’étonner que le deux-centième (en poids du bois) de soude caustique aqueuse du commerce soit suffisant pour produire quelque chose comparable au mercerisage, alors que . pour produire celui du coton une solution concentrée est de rigueur. Mais nous disposons de deux au moins des facteurs connus pour leur propriété d’activer les réactions : la pression et la chaleur. Il a été éprouvé en effet, que, dans un moule chauffé à 65 degrés environ, la densité du pain obtenu est plus grande. Le similisage du coton, d’ailleurs, n’est pas autre chose qu’une adjonction de facteurs mécaniques au mercerisage proprement dit.
- En résumé, la meilleure agglomération du bois en sciures, farines, copeaux fibres, etc., c’est-à-dire celle qui donne la plus .grande densité d’aggloméré sous le minimum de pression est obtenue :
- 1° Par une hydratation titrée de la cellulose ;
- 2° Par mercerisage de cette cellulose, obtenu au moyen d’une caustification, d’une pression et de la chaleur ;
- 3° En régularisant l’état d’oxydation des matières incrustantes ;
- 4° En utilisant suivant les circonstances les propriétés des éléments de superposition : tannins, résines, etc.
- On remarquera combien peut être faible la dépense occasionnée par la mise en valeur de ces données.
- Combustibles. — En général, la densité des agglomérés est :
- Pour bois légers, double de celle du bois d’origine ;
- En bois légers de couleur, moitié plus grande ;
- En bois denses, du 20 à 40 0/0 plus grande que celle du bois d’origine.
- On tend donc vers la constante : densité absolue = 1,5.
- Si l’on rapporte le pouvoir calorifique à la densité on constate que le bois aggloméré par la méthode indiquée, pourra être rangé par les meilleurs combustibles solides. Sous l’influence de la chaleur du foyer, le dégagement des matières volatiles d’un aggloméré dense le rend flambant, provoque une combustion totale sans dégagement de fumée et accroît singulièrement son pouvoir rayonnant. Le seul résidu consiste en cendres dont la teneur n’excède pas 3 0/0.
- p.522 - vue 520/979
-
-
-
- A G G LOM É li ATI ON DES SCIURES DE BOIS ET DES COPEAUX 523
- Dans une atmosphère humide, les pains obtenus sont très peu hygrométriques. Pour la conservation en plein air, on peut les imperméabiliser au moyen d’un savon de résine insoluble, extrêmement bon marché.
- De tels avantages paraissent d’autant moins négligeables que le production des sciures et copeaux en France seulement, dépasse W 000 t par jour. En raison des progrès de l’électrification, une faible partie seulement est brûlée dans des chaudières dont le maintien a souvent pour objet principal —. au lieu d’une récupération méthodique comme cela pourrait être — la destruction d’un déchet encombrant, fermentescible et dangereux.
- p.523 - vue 521/979
-
-
-
- SUR LES BACS PORTE-TRAINS
- ET SPÉCIALEMENT SUR LE SERVICE ENTRE L’ANGLETERRE ET LA BELGIQUE'0®
- PAR
- M. Loxtis RAVIER
- Dénomination.
- On appelle communément en France les bacs porte-trains des ferry boats. 41
- Cette dénomination a deux défauts.
- D’abord, il n’y a pas de raison pour adopter un terme anglais quand le terme français existe. Nous aurions des leçons à prendre des Canadiens français à cet égard, puisqu’ils appellent par exemple chars ce que nous appelons des wagons.
- D’autre part, en anglais même, le terme de ferry boat est impropre.
- Un ferry boat est un bac ordinaire. Le bac porte-train s’appelle train ferry en Angleterre et car ferry aux États-Unis.
- Il appartiendrait à la Société des Ingénieurs Civils, qui a réagi contre l’emploi du signe HP, de faire de même pour la dénomination ferry boat, et d’appuyer de son autorité l’emploi du terme* français et logique de bac porte-train. Pour les traversées maritimes, on dirait « bac porte-train maritime ».
- Exposé général préliminaire.
- Quoique peu connus en France, les bacs porte-trains existent depuis presque aussi longtemps que les chemins de fer.
- Là où les diligences passaient autrefois en bac, on a tout naturellement fait passer les wagons de même.
- Il a existé des installations de ce genre dès le milieu du siècle dernier pour la traversée du Rhin, en Allemagne, pour celle du Forth. en Écosse, et pour une foule de traversées de fleuves en Amérique.
- Les petites traversées sont extrêmement nombreuses sur la surface du globe.
- Les traversées de grands lacs ou de bras de mer ne sont pas rares.
- \1) Voir Procès-Verbal de la séance du 8 mai 1925, p. 217.
- (2) Voir Planche n° 95.
- p.524 - vue 522/979
-
-
-
- CHICAGO
- Fie. 17.
- MAP OF LAKE* MICHIGAN SHOWING TRAIN FERRY LINES IN OPÉRATION.
- Fig. 1. — Lignes de bacs porte trains du Lac Michigan.
- p.525 - vue 523/979
-
-
-
- 526
- SUit LES BACS PORTE-TRAINS
- Sur le lac de Constance, il existe depuis 1870 une ligne de 12 km de trajet entre Romanshorn (rive suisse) et Friedrichs-hafen (rive allemande).
- Au moment de la création du Transsibérien, on a pas mal parlé, en France, de celle de 60 km du lac Baïkal.
- Fn Amérique, il y a depuis longtemps des services réguliers de bacs porte-trains à travers les grands lacs, spécialement le lac Michigan, par les lignes du Père Marquette Railroad et de
- Fig. 2..— Grand bac porte-train du « Pere Marquette Railroad ». Coupe au maître.
- l’Ann Arbôr Railroad, avec des trajets individuels de l'ordre de 100 km (fig, 4 et % du-texte).
- Il y a même eu une ligne assez extraordinaire qui, au lieu de traverser le lac Michigan, en longeait une rive sur un parcours de 380 km.
- Elle faisait concurrence à la ligne de chemin de fer existant à terre le long de la même côte.
- Il y a une traversée maritime de 60 km, faite par des cha*-
- p.526 - vue 524/979
-
-
-
- SUR LES BACS PORTE-TRAIN S
- 527
- lands porte-trains remorqués, pour franchir l’embouchure de la grande baie de Chesapeake, entre Cape Charles et Norfolk.
- Les Japonais ont créé récemment une ligne d’environ 100 km de trajet entre les deux plus grandes îles de l’archipel : Hondo (Nippon) et Yeso, de Aomori à Hakodate.
- Dans le nord de l’Europe, il y a depuis longtemps un assez grand nombre de lignes de bacs porte-trains, variant entre 2 et 26 km de trajet, entre les iles du Danemark, et, à travers le Sund, entre le Danemark et la Suède (fig. 3 du texte et ficj. I, pl. 93).
- Fig. 13.' •
- • MAP OF DÊNMARK %
- Sfrtsu/fny Onça .. <M
- tn optruùiif}. /j
- HATTEGAT
- U T L A Hit}
- s v y > '*, , " ^
- ;„E:V'Rv^rA ..N W • »„,,*,
- Fig. 3. — Bacs porte-trains maritimes de la Baltique.
- Plus récemment, on a cpéé celle de 30 km entre Copenhague et le port suédois de Malmo, et celle de 42 km du nord au sud
- Bull. , , - 38
- p.527 - vue 525/979
-
-
-
- 528
- SUR LUS BACS PORTE-TRAINS
- entre le port danois de Gjedser et le port allemand de Warne-münde.
- Ensuite est venue la création de la ligne directe entre le port allemand de Sassnitz et le port suédois de Trelleborg, avec un trajet de 100 km.
- Ce service direct entre l’Allemagne et la Suède a été imposé/ à l’époque par la constatation faite alors, d’après les statistiques, que le trafic délaissait la ligne de navires ordinaires existant sur ce trajet pour aller passer par les navires porte-trains du Dane-
- Fig. 4. — Coupe au maître*d’un bac porte-train maritime de la ligne anglo-continentale-
- mark et la ligne Gjedser-Warnemünde entre le Danemark et l’Allemagne. ~
- En trois ans, le trafic par la voie du Danemark avait triplé, tandis que celui de la ligne directe entre la Suède et l’Allemagne était resté stationnaire. .
- Dans d’autres régions de l’Europe, il y a comme lignes mari-
- p.528 - vue 526/979
-
-
-
- SUR LES BACS PORTE-TRAINS
- 529
- times celle qui franchit l’embouchure du Zuiderzee et celle qui relie la Sicile à l’Italie par le détroit de Messine.
- On a proposé, il y a très longtemps, d’installer une ligne semblable à travers le Pas-de-Calais.
- Sir John Fowler et Dupuy de Lomé ont présenté, il y a plus de cinquante ans, des projets très complets dans ce sens, et la question a été reprise de nombreuses fois.
- Le projet parait ne pas avoir été soutenu par les ch'emins de fer parce qu’ils auraient préféré la construction d’un tunnel et faisaient leur possible dans ce sens..
- Les besoins de' la grande guerre ont imposé la création à laquelle les efforts de promoteurs divers n’avaient pu réussir.
- Le service de navires porte-trains à travers le Pas-de-Calais a été décidé en novembre 1916, et le premier navire porte-trains a traversé la Manche en novembre 1917, de sorte que, grâce aux circonstances de la guerre, il a suffi d’un an pour réaliser une chose à laquelle tant d’années d’efforts avaient été consacrées sans aucun résultat auparavant.
- La première traversée de novembre 1917 avait été faite en partant de Southampton (fig. 2 et 3, pl. 93 et fig. 4. du texte).
- Le port spécial de Richborough, créé un peu au nord de Douvres pour les ferry ffioats, fut prêt un peu plus tard, en février 1918.
- Du 10 février au 15 décembre 1918, les navires porte-trains ont transporté entre Richborough et la France le-'trafic suivant:
- Nonjme de voyages d’Angleterre en France . . . 250
- Poids total exporté d’Angleterre . . .. . . . . . 185 0001
- — importé en Angleterre. . . . . . . . 58 0001
- Nombre de wagons passés d’Angleterre en France. 6200 — de locomotives passées d’Angleterre en
- France. . ............... . ... . . . 160
- Nombre de fourgons-freins passés d’Angleterre en
- France. . . . . ........... . . . . . . 120
- Nombre de tanks (chars d’assaut) pesant en moyenne
- 28 t chacun. ............................... 685
- Nombre de canons de 350 sur trucks, pesant en
- tout plus de 3Ô0 t chacun . . ........ 4
- La guerre finie, le Gouvernement britannique a mis en vente les navires et leurs installations. .
- Les personnes qui s’intéressaient à la création d’un service commercial entre la France et l’Angleterre ont trouvé les mêmes
- p.529 - vue 527/979
-
-
-
- 530
- SUR LES BACS PORTE-TRAINS
- résistances on la même inertie qu’avant la guerre et n’ont pu arriver à résoudre les difficultés qui s’opposaient à elles.
- Une des principales difficultés était de trouver des wagons pouvant circuler pratiquement entre l’Angleterre et le Continent.
- L’écartement de rails est bien le même, mais le gabarit est plus petit en Grande-Bretagne, de sorte que les wagons britanniques peuvent bien venir sur le Continent, mais, en général, les wagons continentaux ne pourraient pas aller en Grande-Bretagne.
- Les Compagnies de chemins de fer anglaises, se trouvant en présence de cette situation, avaient peur de voir leurs wagons s’en aller faire des séjours plus ou moins longs sur le Continent. Elles auraient pu se trouver démunies de ce fait.
- Alors que les personnes désirant créer un service commercial entre la France et l’Angleterre étaient arrêtées par cette difficulté et ne trouvaient aucune aide pour la résoudre, un groupe anglo-belge, ayant projeté de créer le service entre l’Angleterre et la Belgique, trouva au contraire une aide énergique de la part du Gouvernement belge.
- Celui-ci mit notamment à. la disposition de l’entreprise, à des conditions favorables, un millier de wagons de '12, 15 et 201, type^ anglais, remis à la Belgique après l’armistice.
- Le groupe anglo-belge a obtenu, d’autre part, dans des conditions avantageuses, la cession des trois navires porte-trains construits par l’autorité^ anglaise et d’une partie des passerelles d’embarquement de wagons qui avaient été installées dans les ports, celle qui avait été pendant la guerre à Southampto*i pour être installée à Harwich, et celle qui avait été à Dunkerque pour être mise à Zeebrugge.
- Le service commercial entre Harwich et Zeebrugge a pu être inauguré le 24 avril 1924, et depuis ce temps, il fonctionne régulièrement à raison d’une traversée par jour ou tous les deux jours environ dans chaque sens, ce qui utilise deux navires, le troisième se trouvant en réserve.
- D’après les statistiques d’importation de la douane anglaise, le trafic a atteint les chiffres suivants :
- Wagons complets Autres wagons Colis. de tuiles ou ardoises. complets.
- ' Décembre 1924,.
- 32 000 70 17
- Avril 1925r—
- 11000 , 224 52
- p.530 - vue 528/979
-
-
-
- SUR LES BACS PORTE-TRAINS
- 531
- On aura une idée plus nette de la progression du trafic quand le service maxchera depuis deux ou trois ans et qu’on pourra comparer des mois semblables.
- Il semble que si le trafic à transporter le justifiait, chaque navire pourrait facilement faire plus d’une traversée par jour, mais pour cela il faudrait sans doute modifier la passerelle d’embarquement des wagons à Harwich, ainsi qu’il sera vu plus loin.
- La possibilité d’expédier les marchandises par wagons directs n’a pas seulement attiré des trafics existants, elle a fait naître de nouveaux trafics devenus possibles par la suppression des transbordements et de la casse en résultant : par exemple des transports d’ardoises ou de tuiles des régions de Givet ou d’An-/vers en Angleterre.
- C’est d’ailleurs surtout pour les marchandises périssables que la suppression des transbordements est intéressante.
- On a pu expédier des wagons de pommes de Belgique en Angleterre, sans emballage, et envoyer directement des wagons d’oranges de Sicile en Grande-Bretagne, les wagons faisant deux traversées en navires porte-trains, celle du détroit de Messine et celle de la mer du Nord.
- En sens inverse, le trafic est moindre, on expédie' cependant du poisson par wagons frigorifiques d’Écosse en Italie.
- Les autorités italiennes se sont associées aux autorités belges pour donner leur aide à l’affaire, et les producteurs italiens ont pour l’acheminement vers Zeebrugge des wagons spéciaux directs' à destination de l’Angleterre, * des facilités d’horaires rapides et de tarifs directs qui seraient bien intéressantes pour les produc-teurs français, parmi lesquels les Alsaciens-Lorrains paraissent être les seuls à pouvoir envoyer des wagons en Angleterre, sans difficulté à l’heure actuelle, en bénéficiant des services établis par Luxembourg, l’Alsace-Lorraine et Bâle, entre l’Italie et la Belgique.
- On a cependant pu profiter en partie des avantages réalisés par le service anglo-belge efi expédiant des wagons ordinaires de France à Zeebruggé où ils ont été transbordés de wagon à wagon, mis à côté sur les wagons spéciaux de gabarit anglais. Un transbordement fait ainsi de wagon à wagon est naturellement moins onéreux et donne moins de casse que deux transbordements successifs : l’un de wagon à navire et l’autre de navire à wagon. : -
- p.531 - vue 529/979
-
-
-
- SUR LES BACS PORTE-TRAINS
- Nous allons maintenant donner quelques précisions techniques en nous occupant plus spécialement des bacs porte-trains créés depuis une vingtaine d’années et en renvoyant, pour les installations plus anciennes, à notre communication de 1903 à l’Association Technique Maritime, que Ton peut trouver dans le Bulletin de l’époque de cette Société.
- Indications générales sur les navires.
- On tronvera, à la fin du mémoire qui vient d’être cité, un tableau des diverses caractéristiques des bacs porte-trains qui existaient en 1903.
- Le tableau ci-dessous donne les renseignements analogues pour quelques-uns des navires porte-trains les plus marquants, mis en service depuis lors :
- Emplacement
- Ligne Ligne Ligne
- dano-allemande. suédo-allemande. japonaise.
- Gjedser- Sassnitz- Aomori- Service
- Warnemiïhde. Trelieborg. Hakodate. anglo-continental.
- Noms des navires
- Vapeur Vapeur Vapeur « Trainferries »
- Danmark. Drottning-Victoria. Shoho-Maru. nos 1, 2, 3.
- Longueur. . 101 m 112 m 110 m 110 m
- Largeur. . . 18 m, 60-15 m, 50 16 m, 30 15 m, 80 18 m, 70
- Creux. . . . . 7 m ? 6 m, 70 5 m, 20
- Tirant d’eau*. Déplacement 4 m, 15 1 .6 m 4 m, 60 3m,04
- en charge. ? 4 270 t 4 500 t 3 650 t
- Puissance. . 3 500 ch 4 500 ch 5 700 ch 5 220 ch
- Vitesse . . . Nombre de 15 n,30 16 n 17 n 12 n
- voies. . . Long1'utile de 2 2 3 ' 4
- voies. . . Charge utile 170 m env. 180 m 240 m env. 330 m
- en wagons. 5001 600 't 5751 8501
- Les wagons embarquent tantôt par l’avant, tantôt par Barrière.
- Sur les lignes maritimes, ils embarquent en général par Barrière. *
- p.532 - vue 530/979
-
-
-
- SUR LES BACS PORTE-TRAINS
- 533
- Cependant, sur la ligne de 42 km entre le port danois de Gjedser et le port allemand de Warnemûnde, ils embarquent à volonté par l’avant ou par l’arrière, mais l’avant est.protégé par un masque pivotant comme une visière de casque (fig. 4, pl. 95).
- On prend diverses dispositions pour dégager le pont.
- Ou bien on concentre les cheminées et claires-voies dans l’axe du navire et on fait passer les voies sur le pont des deux côtés (fig. 4, pl. 95).
- Ou bien, au contraire, on dégage complètement le pont et on installe deux cheminées en abord [fig. 2, pl. 95).
- Sur le navire japonais à trois voies Shoho Maru, la.voie centrale n’existe qü’en arrière des cheminées, lesquelles sont disposées dans l’axe du navire à la manière ordinaire.
- Les bacs porte-trains sont, suivant les circonstances, à roues ou à hélices. Quand ils sont à roues, on met en général des machines indépendantes pour les deux roues, ce qui évite d’avoir' l'encombrement du grand arbre à manivelles au milieu du pont.
- Pour le trafic des marchandises, on emploie souvent des chalands remorqués.
- Le port de New-York est sillonné de nombreux chalands porte-wagons.
- Les chalands sont même employés pour de grands trajets, comme la ligne maritime de 60 km entre Cape Charles et Norfolk à l’embouchure de la baie de Chesapeake.
- Ce sont également des chalands remorqués qui étaient employés pour la ligne d’environ 400 km qui a existé le long de la côte ouest du làc Michigan.
- Le remorquage des chalands maritimes porte-trains aux États-Unis (comme celui des autres chalands maritimes ou des grands trains de bois flottants) se fait avec des treuils à remorquer spéciaux, sur les tambours desquels la remorque s’enroule ou se déroule automatiquement suivant l’effort, de façon que cet effort se trouve limité.
- Il en résulte une grande diminution des ruptures de remorques et, par suite, beaucoup plus de sécurité dans le remorquage.
- Protection des wagons.
- Sur les trajets maritimes, les wagons sont, en général, protégés contre' le vent et les embruns par des pavois de hauteur convenable (fig. 2, 3 et 4, pl. 95).
- p.533 - vue 531/979
-
-
-
- 534
- SUR LES BACS POKTE-TRAINS
- Sur le lac Michigan, on est allé jusqu’à enfermer complètement les wagons (fig. % du texte).
- Par contre, pour les traversées fluviales, on réduit les pavois à très peu de chose, et les chalands porte-wagons du port de New-York n’en ont même pas du tout.
- Gomment les wagons sont fixés à bord.
- En Europe, on fixe la caisse en hauteur par des ridoirs reliant les axes des tampons à des boucles du pont ou aux rails, et en longueur à l’aide de cales mises sous les roues et de chaînes attachées d’un bout à des boucles placées dans l’axe de la voie sur le pont du navire, et de l’autre bout aux barres d’attelage des wagons (fig. 5 et 6, pi. 95).
- En Amérique, l’attelage central conduit à employer des moyens un peu différents quoique analogues.
- Stabilité.
- Pour loger le plus possible de wagons, on est conduit à faire des bateaux larges et par suite très stables.
- On doit, par suite, craindre pour eux non pas un manque de stabilité, mais plutôt un excès de stabilité entraînant des roulis durs, et augmentant, par la diminution de période des roulis, le risque de rencontrer la houle synchrone et les roulis de grande amplitude qu’elle cause.
- C’est évidemment cette raison qui a conduit à ne mettre que deux voies sur les navires porte-trains de la Baltique. On leur a en même temps mis des quilles de roulis (fig. 5 du texte).
- Les bacs porte-trains de la Baltique sont des services d’État et de paix.
- Le souci d’augmenter le rendement a conduit les Compagnies de chemins de fer américaines, pour le lac Michigan et l’Amirauté britannique, pour la traversée de la Manche, à installer quatre vmies en faisant des bateaux plus larges.
- L’Amirauté britannique a un peu corrigé les choses en mettant des quilles de roulis (fig. 4 du texte).
- Les bateaux du lac Michigan n’ont pas de quilles de roulis, mais leur pont supérieur qui recouvre les wagons augmente le poids des hauts, ce qui diminue sans doute un peu l’excès de stabilité. . '
- p.534 - vue 532/979
-
-
-
- suit LES BACS-PORTE-TRAINS
- 535
- Les résultats obtenus ont été satisfaisants.
- Sur les bateaux japonais on a adopté une solution intermédiaire en n’installant que trois voies et en ne mettant la troi-
- ‘Tin Eweiwreiv
- Fig. 5. — Coupe au maître d’un bac porte-train maritime de la ligne suédo-allemande.
- sième voie qu’en arrière des cheminées, ce qui a permis de maintenir une largeur modérée.
- Il est assez facile de régler convenablement la stabilité des navires porte-trains en toute circonstance, au besoin en ajoutant des poids dans les hauts, parce que la charge utile q-u’ils portent n’est relativement pas très forte.
- Par exemple, ceux du service anglo-continental ne portent que 960 t de charge utile pour un déplacement de 3 650 t. Mais l’expérience des bacs du service anglo-belge montre d’ailleurs qu’on peut admettre sans inconvénient des stabilités très fortes du moment qu’on met des quilles de roulis..
- p.535 - vue 533/979
-
-
-
- 536
- SUR LES BACS PORTE-TRAINS
- Système d’embarquement des wagons.
- Dans le cas le plus ordinaire, où les variations de niveau ne dépassent pas 2 à 3 m, l’embarquement se fait par un pont-levis de
- Fig. 6. — Disposition-type d’embarquement pour faibles variations de niveau de l’eau.
- 15 à 30 m de long qui s’abat sur le bout du navire et raccorde les voies de terre avec celles du navire (fig. 6 du texte, 7 et 8, pl. 93).
- p.536 - vue 534/979
-
-
-
- SUR LES BACS PORTE-TRAINS
- 537
- Le pont-levis est fixé sur le bateau par un moyen tel que la broche que l’on voit sur la figure 9, pl. 95.
- Il comporte deux poutres latérales reliées par des traverses articulées lui permettant de se tordre pour suivre les inclinaisons latérales que le bateau prend quand on embarque ou débarque les wagons successivement d’un bord ou de l’autre.
- Un treuil monté sur portique, avec disposition analogue à un différentiel, permet de relever l’ensemble.
- Le navire est coincé entre des estacades préparées pour épouser ses formes.
- Les navires entrent directement en marche ralentie entre ces estacades, ce qui rend l’accostage très rapide et contribue à la rapidité des services voyageurs ou marchandises réalisés par les bacs porte-trains.
- Les estacades sont soumises à des chocs assez forts. On y installe en général des montants en bois destinés à recevoir les chocs et qui sont appuyés contre des tampons à ressorts analogues à des tampons de wagons. -
- En cas de variations de niveau dépassant 3 m environ, sur les
- Fig. 7. — Disposition-type d’embarquement sur les fleuves à fortes variations de niveau.
- fleuves d’Amérique, on fait en général le raccordement par un plan incliné sur lequel roule un chariot en forme de coin avec petite passerelle comme le représente la figure 7 du texte.
- Cette solution est simple, mais elle prend beaucoup de place
- p.537 - vue 535/979
-
-
-
- 538 SUR LES 15ACS PORTE-TRAINS
- "et, d’autre part, avec elle, l’emplacement de l’accostage change avec le nivea.u de l’eau et on ne peut plus installer des estac.ades robustes fixes formant coin pour l’accostage automatique des bateaux.
- Le problème a dû être examiné spécialement peur les ports du service' anglo-continental, ports dans lesquels la marée est particulièrement forte.
- A Calais et a Zeebrugge, on a esquivé la difficulté en installant des passerelles d’embarquement du type ordinaire dans les bassins à flot.
- La passerelle de Calais a 30 m de long, celle de Zeebrugge (qui provient de Dunkerque) n’en a que 24.
- A Harwich, où le poste d’embarquement est dans un bassin de marée, on a installé une passerelle un peu plus longue provenant de Southampton; elle a 36 m de long.
- Ün a reconnu pratiquement qu’on pouvait admettre une pente de 5 0/0 montante ou descendante, ce qui permet une variation de 2x1 m,80 = 3m, 50 dans le niveau du pont du bateau.
- Ce niveau variant lui-même de 0m,90 par rapport à l’eau, suivant que le bateau est lège ou chargé, la passerelle ne permet de répondre qu’à une variation de 2 m, 70 dans le niveau de la mer.
- Par suite, étant-donnée l’amplitude de la marée à Harwich, il y a des heures auxquelles on ne peut pas charger ou décharger le navire, et cela restreint la commodité du service quand la marée est un peu forte.
- A Calais et Douvres, l’amplitude de la marée atteint 7 m ; les promoteurs du service dans le passé désiraient pouvoir passer. les voitures-de voyageurs avec un service à heures fixes.
- Dupuy de. Lomé avait prévu trois postes d’embarquement à passerelles : un pour les mers hautes, un pour lep mers basses et un pour les moyennes.
- Sir John Fowler avait prévu un grand ascenseur pouvant monter un certain nombre de wagons à la fois.
- Nous avons nous-même proposé, en 1902, l’emploi d’une passerelle unique d’environ 100 in de long suivie d’un pont-levis de moindre longueur, la partie longue étant calée en un certain nombre de points de la longueur pendant le passage des wagons pour pouvoir rester assez légère et relativement peu coûteuse malgré sa longueur.
- Une disposition de ce genre a été appliquée à la Nouvelle-
- p.538 - vue 536/979
-
-
-
- SUR LES BACS PORTE-TRAINS
- 539
- Orléans, où la passerelle repose en un certain nombre de points sur des écrous portés par des vis, l’ensemble étant réglé pour que les écrous supportent bien la passerelle aux divers points intermédiaires à toutes les inclinations de la passerelle.
- Conclusion.
- Les Français peuvent regretter que la construction d’un tunnel à travers le Pas-de-Calais étant toujours retardée le service commercial de bacs porte-trains n’ait pas été créé là au lieu de l’être entre l’Angleterre et la Belgique.
- Nous devons féliciter nos amis belges de nous avoir donné l’exemple.
- Mais il est à prévoir qu’il se passera là ce qui s’est passé pour la ligne entre la Suède et l’Allemagne, et il est à espérer que, comme compensation à. notre retard, nous aurons, le jour où le service sera créé, un service meilleur bénéficiant des derniers progrès qui seront survenus dans la technique.
- Il est à remarquer que la ligne entre Zeebrugge et Harwich ne transporte que des marchandises, tandis que celle à travers le Pas-de-Calais pourra passer les wagons de voyageurs la nuit pour rendre moins fatigant le voyage de nuit entre Paris et Londres, et pour permettre le départ en wagon-lit de Londres pour Nice, la Suisse et l’Italie ou tous autres pays d’Europe.
- Pour faire un service voyageurs, on devra naturellement installer des moyens d’embarquement permettant le passage à heures fixes.
- - D'autre part, on devra faire des bacs porte-trains relativement rapides, sans l’être autant d’ailleurs que les navires à voyageurs actuels par rapport au service desquels on gagnera du temps à l-’embarqùernent et au débarquement.
- Sources consultées, desquelles nous avons extrait en partie nos -figures et chiffres :
- Communication du Major Halstead au Concrète Institute (1920) j Livre The Channel Ferry, de Mr de Rodakowski ;
- Engineer, de Londres;
- Engineeringde Londres ;
- Marine Revieiv, de Cleveland :
- Photographies et notes remises par la « Société belgo-anglaise des ferry boats. ». ;
- p.539 - vue 537/979
-
-
-
- LA SUSPENSION
- DE LA
- DIRECTION DE LA VOITURE AUTOMORILE
- SHIMMY ET DANDINEMENT (1!
- PAR
- \J. O. BROULHIET
- Le shimmy de la direction de la voiture est une perturbation violente et périodique apportée dans la stabilité de l’essieu avant. Il sé" produit à une allure très élevée : 60, 70, 100 km à l’heure.
- Il est surtout bien caractérisé lorsque trois conditions sont réalisées : route unie sans aucun obstacle, pneus de gros diamètres à basse pression, freins sur les roues avant.
- Dans le shimmy, l’essieu avant frappe le sol alternativement 'par la roue droite et par la roue gauche. Chacune des roues avant oscille autour du pivot de direction. Le mouvement d’ensemble de l’essieu avant prend l’allure d’une rotation conique autour d’un axe parallèle à la route et perpendiculaire à l’axe de la voiture.
- Dans ce mouvement, le leAder pendant de la direction est heurté violemment et transmet des réactions alternatives au volant.
- L’observation sépare diverses formes de shimmy et l’on peut faire rentrer dans le phénomène général d’autres phénomènes caractéristiques anciennement observés tels que le dandinement.
- Le dandinement est le mouvement alternatif des roues aAmnt autour du pivot de direction sans qu’il y ait soulèvement de la roue.
- Le dandinement est accompagné d’une translation de l’essieu de droite à gauche et de gauche à droite. La traee de la roue sur le sol est une sinusoïde. Le dandinement n’est pas un mouvement violent, il est relativement lent. Sa période peut descendre au-dessous de la demi-seconde. Ce mouvement horizontal
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 22 mai 1925, page 236.
- p.540 - vue 538/979
-
-
-
- LA SUSPENSION DE LA DIRECTION DE LA VOITURE AUTOMOBILE 541
- peut acquérir une grande amplitude si bien que des percussions sont enregistrées sur la direction aux extrémités de course.
- Si on augmente la vitesse de la voiture, le dandinement ou bien disparait ou bien se transforme en shimmy.
- Le shimmy, comme nous l’avons dit, se compose de tous les mouvements du dandidement, mais s’accompagne de rebondissements alternatifs des roues sur le sol.
- Le shimmy qui soulève les roues a encore deux formes nettement différenciées l’une de l’autre. Dans l’une, le mouvement de l’avant de la voiture, le soulèvement des ailes, le mouvement du capot sont synchrones des mouvements de l’essieu.
- . Dans la seconde, le shimmy a lieu sous le châssis, les ailes et le radiateur n’ayant aucun mouvement apparent, mais la direction reçoit des percussions.
- Dans le premier cas, c’est tout l’avant de la voiture qui est. secoué synchroniquement par les mouvements de l’essieu. Dans le second cas, qui correspond à une liaison plus élastique dans le sens de l’essieu par rapport au châssis, le mouvement de l’essieu n’est pas synchrone de celui du châssis qui joue le rôle d’une masse inerte.
- Le plus désagréable des deux et le plus impressionnant est celui dans lequel le mouvement de l’avant de la voiture est synchrone du mouvement de l’essieu.
- La période du shimmy diminue généralement quand la vitesse de la voiture augmente, le plus souvent d’ailleurs le temps de la période du shimmy est exactement égal au temps de la période du tour de roue, mais la loi n’est pas générale. A mesure que la période devient plus courte, l’amplitude diminue.
- Le shimmy des voitures de course, à 160 km à l’heure, diffère de celui des voitures qui se produit à 80 km à l’heure, par une vibration deux fois plus rapide qui devient alors une sorte de frémissement, l’amplitude ayant diminué.
- Ce genre de shimmy est connu depuis longtemps des ingénieurs qui ont eu l’occasion de mettre au point des voitures de course. '
- Pour l’éviter ou le réduire, on a été obligé d’employer des pneus de petits diamètres» très gonflés.
- Certaines voitures qui n’ont pas de shimmy sur des pneus de 90 en ont avec des pneus de 105.
- Le seul remède qui a été trouvé pour enlever le shimmy des
- p.541 - vue 539/979
-
-
-
- §42 LA SUSPENSION DE LA DIRECTION DE LA VOITURE AUTOMOBILE
- voitures de course a été l’installation d’amortisseurs très serrés rigidifîant les liaisons du châssis et de l’essieu.
- On peut conclure de cet exposé que le sliimmy actuel est le même phénomène que celui qui a été observé de tous temps pour les voitures de course ; mais que le fait d’alourdir l’essieu avant par l’installation de freins et de munir les voitures de gros pneus pour rendre le roulement plus moelleux ont changé la période et l’amplitude du phénomène en le faisant apparaître à une vitesse inférieure.
- En roulant à faible allure, on observe le dandinement qui est un mouvement sinusoïde rampant de la roue sur le sol. Nous avons vu des cas de dandinement à l’allure de l’homme au pas sur un sol uni et cimenté.
- Le shimmy avec pneus ballon interdit de faire dépasser à la voiture la vitesse critique à laquelle il se produit sans mettre en péril tous les organes de la direction.
- Quand une voiture a du shimmy, le remède ultime est de la munir de boudins plus petits et plus gonflés.
- Les Américains qui, les premiers, ont essayé de mettre dans le commerce des pneus ballons, ont marqué un mouvement d'arrêt à cause de cet inconvénient.
- Les Français qui l’ont appliqué aux petites voitures n’en ont pas d’abord apprécié les effets aux très grandes vitesses et il y a peu de voitures n’ayant pas des freins sur les roues avant qui ne puissent supporter dans les ^limites de vitesse commerciales des pneus de 730 X 130 ou 715 X 115.
- Mais la question s’est compliquée dès que les mêmes voitures ont été poussées à des vitesses supérieures de 20 km- à l’heure seulement et ont été munies de freins sur les roues avant. La même chose a eu lieu dès que le confort de 165 pour grosses voitures a été étudié.
- Et le problème devient plus difficile parce que -le boudin du pneu est plus gros et que la grosse voiture à laquelle il s’adresse va plus vite.
- Depuis deux ans, les bureaux d’étude .des'maisons d’automobiles et les constructeurs.de pueus ne cessent.de faire des recherches sur la question pour déterminer les causes du phénomène.
- La faute est-elle dans le pneu ou est-elle dans le tracé de la voiture?
- p.542 - vue 540/979
-
-
-
- LA SUSPENSION DE LA DIRECTION DE LA VOITURE AUTOMOBILE §43
- Malgré la collaboration intense qui s’est établie, ce point n’a pu être éclairci et, pendant ce temps, les bienfaits du pneu à gros diamètre ne peuvent être généralisés. .
- Il est curieux de constater que le phénomène est favorisé par la bonne route. Voici donc un défaut de la voiture qui relève de sa propre constitution sans que la route puisse être incriminée.
- On observe même que la bonne route permet au phénomène de se maintenir indéfiniment si la vitesse de la voiture reste constante, alors que les obstacles arrivent parfois à provoquer des interruptions dans les trains d’onde de la perturbation.
- L’observation du phénomène révèle qu’une énergie considérable est accumulée dans la perturbation du shimmy. Quelques calculs permettent d’évaluer à 3 ou 4 ch l’énergie qui s’échange continuellement dans les oscillations en passant de l’état potentiel par les flexions du pneu et des ressorts à l’état de force vive au moment des passages par le point mort de l’oscillation, cela pour une voiture de 1500 kg,'à 80 km à l’heure.
- Cette énergie ne peut être puisée que dans le moteur. Le premier point à rechercher dans la théorie est donc la manière dont cette énergie peut rentrer dans l’oscillation.
- En examinant le phénomène, on s’aperçoit que les liaisons externes de l’équipage de la direction sont uniquement les ressorts et le contact du sol. Les ressorts ne peuvent être incriminés comme agents d’introduction d'énergie parce que la projection de leur effort sur le sens du mouvement est nul. Restent les liaisons au sol, et il vient tout de suite à l’esprit de rechercher la nature de ces liaisons.
- Ici apparaît une propriété du bandage élastique qui n’a pas été signalée. Et c’est probablement parce qu’elle a été exagérée dans les pneus de gros diamètres que les phénomènes auxquels elle donne lieu sont devenus plus caractéristiques et ont apparu à des vitesses plus réduites.
- Voici en quoi consiste cette propriété :
- Imaginons une "voiture automobile ou un chariot muni de quatre pneumatiques. Calons la direction. Mettons les roues avant dans l’impossibilité de tourner autour de leur pivot. La voiture est sur un sol absolument plan et nous la poussons.
- La trace des roues sur le sol est une ligne droite. Remettons la voiture à son point de départ et appliquons-lui une force
- Bull. 39
- p.543 - vue 541/979
-
-
-
- 544 LA SUSPENSION DE LA DIRECTION DE LA VOITURE AUTOMOBILE
- Fig.l
- 0
- U
- transversale passant par son centre de gravité. Poussons la voiture à nouveau'.
- Les roues tracent sur le sol une nouvelle droite, mais cette droite fait un angle 6 avec la trace précédente
- (fig- *)
- L’angle 6 est une fonction du poids de la voiture et de la force transversale.
- Dans ce qui sait, nous supposerons le poids constant et l’angle proportionnel à la force latérale.
- Nous donnons au phénomène de déviation de la trajectoire le nom d’envirage. et nous appelons l’angle: angle d’envirage.
- Par ailleurs, un point de la roue, sous l’action de la force latérale, subit un déplacement élastique par rapport au centre de la surface d’impact sur le sol, le pneu ne dérapant pas.
- Nous supposerons que ce déplacement de la voiture sous l’action de la force latérale par rapport au point d’appui sur le sol immobilisé est également proportionnel à la force latérale. '
- Nous voyons donc qu’un bandage élastique ou pneumatique, dans un état de gonflement déterminé et sous une charge déterminée, présente trois paramètres caractéristiques : paramètre d’envirage, rapport entre l’angle d’envirage et la force latérale ; paramètre de flexion latérale, rapport entre le déplacement latéral et la force latérale.- Ces deux paramètres sont indépendants du paramètre de flexion verticale qui n’intervient pas dans la théorie actuelle.
- En partant de la constatation de l’envirage et de la définition du paramètre d’envirage et du paramètre de flexion latérale, nous pouvons écrire :
- tg 6 = Fp,
- i = FP.
- Figurons une roue et son axe en projection horizontale. Soit 0 le centre de l’impact sur le sol. O est aussi la projection d’un point de l’axe, la roue n’étant encore soumise à -aucune force latérale (fig. 2).
- Appliquons par le travers une force F. Le point de l’axe projeté en O vient se projeter en OC Nous avons : 00' = 'i.
- p.544 - vue 542/979
-
-
-
- LA SUSPENSION BE LA DIRECTION DE LA VOITURE AUTOMOBILE
- 54S
- En même temps, si la voiture roule,, la trace de la roue sur le sol fera avec le plan de la roue l’angle 6.
- Par le point O', menons la perpendiculaire à Taxe de la roue. Dans le triangle OO'O", nous avons :
- Fig. 2
- 00' = O'O" tang G,, d’ou nous tirons :
- O'O"
- i
- tang 6’
- mais -—l—-, d’après les définitions, est tangQ r .
- égal à ù
- O'O" est constant, quel que soit i et quel que soit G. Nous appellerons cette longueur le rayon d’envirage et nous poserons :
- Le rayon d’envirage est égal au quotient du paramètre de flexion latérale par le paramètre d’envirage.
- Ceci posé, supposons que la force F soit périodique et posons :
- F r= sin iùt.
- Supposons également que la voiture se déplace à la vitesse constante v . i étant proportionnel à F par le paramètre de flexion latérale, la trajectoire du point CK est une sinusoïde.
- Le point 0" est solidaire de la voiture et le. mouvement de la roue sur le sol, bien que la roue reste toujours parallèle à elle-même, est équivalent à celui d’une roue qui n’aurait pas d’envirage, mais qui se déplacerait pendant que la voiture roule autour d’un pivot vertical 0" d’un angle précisément égal à l’angle 6.
- Ceci posé, figurons sur le sol la trajectoire du point de contact (fig. 3). C’est une sinusoïde tangente aux deux droites A et B qui figurent les positions extrêmes d’une élongation. " s ' Au point de tangetice de sinusoïde avec les droites A et B, l’angle d’envirage est nul, donc F est nul..
- La fonction sinusoïdale qui représente la force a donc ses
- p.545 - vue 543/979
-
-
-
- 546 LA SUSPENSION DE LA DIRECTION DE LA VOITURE AUTOMOBILE
- valeurs nulles au point maximum de la sinusoïde qui représente le chemin.
- La force F représentée par l’arc de sinusoïde DEF représente les réactions transversales du sol sur le bandage.
- Cherchons le travail de cette force.
- Soit un point M de -la sinusoïde tracée sur le sol par la roue,
- soit di l’accroissement du chemin transversal de la force. Soit v la vitesse de la voiture. Dans le triangle a, b, c, on a :
- di = vdt tg6 = pv sin utdt.
- Le travail élémentaire de la force F est donc:
- dw = pv sin2 wt dt = ^ (1 —cos 2 ait),
- ' dont l’intégrale est :
- iv = ^ ^— J*cos2o>zj.
- Le travail de la force périodique auquel la roue est soumise par le travers se compose d’une partie qui augmente indéfiniment et qui est proportionnelle au temps et d’une partie qui s’annule dans chaque période.
- p.546 - vue 544/979
-
-
-
- LA SUSPENSION DE LA DIRECTION DE LA VOITURE AUTOMORILE S47
- Donc, si l’élongation est maintenue constante, le travail de la réaction du sol dans le mouvement pendulaire de la roue sur la voiture qui chemine, sans que les pivots de directien aient à intervenir, est une quantité qui est proportionnelle au temps.
- Ce travail est positif ou négatif, suivant que le sens de marche de la voiture fait parcourir au poinLd’application de la force un chemin dirigé ou non dans son propre sens.
- On vérifie que les conditions de signe sont telles que du travail est absorbé par l’oscillation si le point O" est en arrière de l’axe de la fusée quand la voiture progresse, qu’au contraire du travail est restitué par l’oscillation de la roue et a pour effet ds faire progresser la voiture si le point O" est à l’avant.
- Il est également facile de voir que l’une ou l’autre de. ces conditions dépend d’un décalage de l’angle tc de la force F par rapport au chemin parcouru.
- On peut représenter géométriquement comment ce travail est retardateur pour la voiture.
- Si on projette la force F sur la tangente à la trajectoire, cette projection a pour valeur F sin0.
- Le chemin parcouru par cette composante sur la tangente est :
- vdt
- cosô’
- de telle sorte que le travail élémentaire de la composante retardatrice est bien :
- y
- dt. F sinO = FF tgO'c/f = pv.F2 dt = pv sin2wJ dt.
- Nous nous trouvons donc en présence du phénomène- suivant parfaitement défini :
- Une voiture, munie de quatre pneumatiques présentant de l’en virage, chemine à une vitesse v ; un mouvement oscillatoire s’amorce par le travers. Immédiatement, la force vive de locomotion de la voiture passe dans l’énergie oscillatoire de la voiture par le travers et si cette énergie oscillatoire est consommée dans l’oscillation par les forces passives, le moteur qui pousse la voiture fournit à l’oscillation un travail constant représenté par :
- w = -
- p.547 - vue 545/979
-
-
-
- 548 LA SUSPENSION DE LA DIRECTION DE LA VOITURE AUTOMOBILE
- Ainsi se trouve expliqué comment, sans qu’il y ait commencement de mouvement de la direction, une voiture peut être animée par le travers d’un mouvement oscillatoire contenant une énergie qui va toujours en augmentation, si cette énergie n’est pas détruite par les amortissements. Si l’on suppose que ce mouvement oscillatoire déclenche le mouvement oscillatoire du mouvement de direction, l’angle 02 de hraquage réel de la direction vient s’ajouter à l’angle d’en virage.
- Mais le mouvement angulaire de la roue autour de ses pivots est tel que la force passe par ce pivot; par conséquent,le mouvement réel d’oscillation de la roue ne'développe pas de travail, mais l’oscillation étant amorcée, c’est cette oscillation qui emmagasine le travail qui est produit par l’en virage.
- Plus cette oscillation pourra être forte, plus on pourra tenir
- emmagasinée l’énergie provenant de Ç.
- Mais il est bien évident que c’est la grandeur de l’énergie qui rentre dans l’unité de temps dans le mouvement oscillatoire avant que le mouvement de la direction ne soit amorcé qui va régler le démarrage du phénomène suivant que les forces passives seront plus ou moins élevées.
- Si on suppose ces forces passives constantes, c’est la valeur de pv de l’équation du travail qui détermine le travail à partir duquel le mouvement risquera de commencer.
- Or, pv est le produit du coefficient d’envirage par la vitesse de la voiture.
- Plus on augmentera le coefficient d’envirage, c’est-à-dire plus on mettra un pneu à gros boudin, plus on réduira la vitesse à partir de laquelle le phénomène peut s’amorcer.
- Remarquons que l’énergie par seconde qui rentre dans l’oscillation est proportionnelle au carré, de l’amplitude maximum de la foree. Et c’est parce que cette amplitude peut augmenter sous Peffet du braquage mécanique alternatif de la direction que le potentiel élevé du shimrny s’établit.
- On voit donc que l’énergie fournie est indépendante du braquage alternatif de la direction, mais que la valeur de l’angle de braquage dans le shimmy donne la mesure de l’énergie accumulée.
- Si une énergie égale à celle qui rentre n’est pas consommée, l’énergie de l’oscillation augmente indéfiniment et, de fait, sou-
- p.548 - vue 546/979
-
-
-
- LA SUSPENSION DE LA DIRECTION DE LA VOITURE AUTOMOBILE
- 549
- Fig. 4
- vent le conducteur de la voiture est obligé de l’arrêter devant la grandeur impressionnante du phénomène.
- Si l’on trace sur le sol la sinusoïde d’envirage Sd et la sinusoïde décrite par le shimmy S2, dans lequel il y a eu mouvement angm laire du pivotement de la. direction, la sinusoïde du shimmy S2 représente l’énergie qui rentre dans l’unité de temps (fîg. 4).
- L’aire de la sinusoïde S2 tracée réellement par la roue sur le sol représente l’énergie emmagasinée.
- En somme, le travail qui s’échange entre le mouvement oscillatoire et l’effort de traction de la voiture provient de ce que le centre instantané de rotation de la roue n’est pas sur son axe.
- Il est évident que dans cette démonstration nous omettons volontairement l’effet de la chasse dont le travail est très petit et qui devient nul avec elle. C’est le cas d’ailleurs pour les voitures qui ont des freins sur les roues avant dans lesquelles la stabilité de la direction n’est pas obtenue par la chasse. ,
- On démontre de même que le travail qui est fourni par l’envirage est le travail du couple de la réaction de la route par rapport à l’axe d’envirage.
- On se trouve exactement dans les conditions de la propulsion des bateaux par une rame manœuvrée en godille-. Le travail dépensé par le rameur pour la propulsion est le travail du couple qu’il produit autour du pivot de la godille, et il est bien évident que ce travail serait nul si la réaction de la rame sur l’eau passait par le pivot, ce qui est le cas du mouvement géométrique de la direction.
- Faisant une digression, nous pouvons remarquer que l’envi- -rage donne le moyen de propulser une voiture en fournissant à la roue l’énergie d’oscilldtion, autrement dit en augmentant la fréquence du mouvement par rapport à celui que la roue tend à lui donner en roulant sur le sol.
- Le mécanisme d’envirage, qui est une rotation virtuelle, équivaut dans ce cas à un bras de levier qui porterait son extrémité une roue qui s’orienterait sous l’action du couple.
- p.549 - vue 547/979
-
-
-
- 650 LA SUSPENSION DE LA DIRECTION DE LA VOITURE AUTOMOBILE
- L’énergie accumulée est considérable. L’amplitude du bondissement des roues atteint facilement 50 mm sur le rayon. L’effort supplémentaire du pneu sur le sol au moment où il le frappe atteint 500 kg, l’énergie intégrée dans l’oscillation est donc environ 15 kgm.
- Comme il y a 10 oscillations par seconde, il se transmet dans la seconde environ 2 chevaux par roue qui passent successivement de la forme potentielle à la forme cinétique.
- Nous n’avons fait aucune supposition sur la vitesse angulaire qui détermine la périodicité de la force.
- La mesure du mouvement est battue par le pendule constitué par la1 combinaison de la masse dé la voiture et de l’élasticité latérale du pneu et des ressorts.
- Cette théorie ne décrit pas la nature mécanique du mouvement du shimmy.
- Ce phénomène est évidemment un phénomène de résonnance entre l’oscillation virtuelle d’envirage, l’oscillation de déplacement latéral de la voiture sur le pneu, l’oscillation de la direction autour des pivots sous l’action des couples de stabilité de la direction, le rebondissement rythmique des roues sur le sol.
- En somme, il s’agit d’étudier l’accrochage des oscillations d’au moins 4 libertés d’un système articulé.
- On arrive assez facilement à déterminer le mouvement des systèmes à 3 libertés.
- Si on se propose de résoudre complètement le problème, on va donc au devant de très grandes difficultés; mais l’expérimentation, qui a été poussée assez loin par certains constructeurs dans un but de recherches générales, donne des conclusions pratiques qui permettent de connaître expérimentalement une partie des solutions.
- La première idée qui vient à l’esprit est de considérer le mouvement comme un mouvement gyroscopique en le simplifiant et réduisant le système oscillant aux roues et à l’essieu ayant un point fixe.
- L’équation d’équilibre du mouvement est celle qui établit l’équilibre entre 3 couples, le couple centrifuge, le couple gyroscopique et le couple des forces extérieures.
- L’équation qui donne l’équilibre est :
- Iu>2 ± Arw = G
- p.550 - vue 548/979
-
-
-
- LA SUSPENSION DE LA DIRECTION DE LA VOITURE AUTOMOBILE 551
- d’où l’on tire :
- Ârzt.s/kb2 + 4IG
- --------2!--------
- Si l’on mesure w expérimentalement, en plein shimmy, on est étonné de trouver le plus souvent :
- o) = r
- La précession gyroscopique apparente est rétrogradé et agit dans le sens où elle écarte l’axe de sa position d’équilibre, augmentant ainsi l’effet du shimmy si les couples extérieurs n’existaient pas.
- Si l’on calcule la nutation du mouvement par la formule :
- A
- a) = r j-
- (r, vitesse angulaire de la roue)
- on remarque que A et I sont sensiblement égaux, tout au moins pour le mouvement gyroscopique dont le point fixe serait sur l’axe de pivotement.
- La rotation de nutation étant dans le sens de la rotation de roue, il apparaît donc que le mouvement de précession apparent n’est autre que le mouvement de nutation gyroscopique.
- Or, une nutation est le résultat d’une percussion, et il est facile de voir que si cette nutation est synchrone avec le tour de roue, la roue frappera le sol en synchronisme avec la période de nutation et entretiendra la nutation.
- Le balourd résultant du défaut d’équilibrage est susceptible de produire l’accrochage du tour de roue et du mouvement de nutation s’ils sont voisins.
- C’est ce qui se produit huit fois sur dix.
- L’expérimentation indique que lorsque par l’adjonction d’une
- A
- masse centrée sur la roue on change le rapport y le mouvement
- se décroche sans que, du reste, le shimmy, dans son apparence extérieure, soit modifié. La coïncidence de la période de nutation avec le tour de roue est une simple curiosité du problème qui n’apporte aucune condition nouvelle dans la permanence du phénomène.
- p.551 - vue 549/979
-
-
-
- 552 LA SUSPENSION DE LA DIRECTION DE LA VOITURE AUTOMOBILE
- Une autre condition qui paraît très importante pour atténuer le shimmy et même l’empêcher d’apparaître, dans les limites des vitesses pratiques, est l’absence de jeu dans la direction.
- Voici comment peut être expliquée cette influence :
- Ce sont les couples extérieurs qui équilibrent le couple gyros-copique et le couple centrifuge,' nutation et précession s’établissent d’ailleurs naturellement pour que le couple moyen des forces extérieures soit équilibré. Or, ce couple est variable en coordonnée polaire par rapport au .centre de la roue.
- Il est maximum au moment de l’appui de la roue sur le sol. Il devient nul dans le plan perpendiculaire c’est-à-dire le plan horizontal pour l’angle parcouru sur les jeux de la direction.
- Rien d’étonnant, par conséquent, à ce que l’axe de la roue
- échappe au centre de-
- Fig. 5
- rotation en commençant par produire le dandinement si la réaction de la direction ne réagit pas dès l’origine du mouvement. Le diagramme de la figure 5 permet de rendre compte de la variation du couple de la direction.
- De part et d’autre de la précession moyenne il y a une région a où le couple est nul.
- Ensuite la direction s’appuie sur les ressorts de liaison de ses timoneries en b, puis enfin elle s’appuie par le levier pendant sur les réactions du boitier de la direction en c.
- Dans le dandinement qui s’établit de cette manière, l’axe de la roue va donc chercher le couple qui lui est nécessaire, couple dont la valeur absolue croît constamment, depuis l’origine jusqu’au moment où l’équilibre du mouvement a lieu.
- C’est là l’explication des coups sur la direction.
- p.552 - vue 550/979
-
-
-
- LÀ SUSPENSION DE LA DIRECTION DE LA VOITURE AUTOMOBILE 553
- Or, lorsque le couple extérieur n’est pas proportionnel à l’angle d’écart, l’équation gyroscopique doit s’écrire :
- Io)2 zh Ar« — r—— ,
- Fig. 6
- sin <p étant toujours très petit, on voit qu’une valeur assez faible de G suffit pour produire un couple capable d’empècber la roue de s’écarter de sa position d’équilibre. Mais il est de toute nécessité que le couple C de la direction ne s’annule pas et conserve à ce moment une certaine valeur. C’est ce que la pratique indique d’ailleurs.
- On empêche l’amorçage du dandinement sur beaucoup de voitures en disposant la valeur absolue du couple de la direction d’après le diagramme de la figure 6 :
- Le procédé n’est d’ailleurs pas nouveau. Il est appliqué au bissel des locomotives précisément pour empêcher les mouvement de lacet entre les rails, phénomène de même apparence que le dandinement. ' - „
- Beaucoup de constructeurs doivent la perfection de leurs directions aux soins qu’ils ont mis non seulement à les priver de jeu, mais à empêcher que les jeux se produisent par l’absence de réaction.
- On peut donc "conclure que si le shimmy aujourd’hui épidémique' dans la construction automobile, est la conséquence de l’introduction des pneus présentant plus d’envirage que les anciens, il faut reconnaître qu’il est possible, en augmentant les forces passives de la direction, de pousser plus loin la vitesse de la voiture laquelle le shimmy se produit et on arrive à ce résultat en donnant à la direction un couple d’appui positif dès l’origine. „ .
- p.553 - vue 551/979
-
-
-
- 554 LA SUSPENSION DE LA DIRECTION DE LA VOITURE AUTOMOBILE
- Il faut retenir également que le constructeur de pneumatiques ne doit pas se préoccuper uniquement de construire des pneus plus souples, il faut que ces pneus soient compatibles par la dimension de leur rayon d’envirage avec l’état d’équilibre du train directeur, et à ce sujet, il faut signaler que l’envirage est surtout dû à une jante trop étroite.
- Les pneus ballons sont tous des pneus surprofilés, le 130 courant des petites voitures ont monté sur la largeur de jante du pneu de 105, c’est-à-dire une jante à deux dimensions au-dessous. Pour rester dans les conditions déjà acquises, il eût fallu établir ces pneus sur la jante de 135 ? C’est l’économie de poids sur la jante qui a incité les constructeurs à agir ainsi, et ils se seraient bien gardés de le faire s’ils avaient connu les inconvénients de la disposition.
- p.554 - vue 552/979
-
-
-
- L’OR EN GUYANE FRANÇAISE
- ET LES RICHESSES AURIFÈRES DU
- (R
- (IPOUCIN APPROUAGUE) (2)
- PAR
- A. PBRROUD
- Géologie.
- Au point de vue géologique, le sol de la Guyane, connu dans ses grands traits, est presque complètement ignoré dans ses détails.
- L’abondance exceptionnelle des roches cristallines et du quartz a frappé tous les explorateurs qui ont parcouru cette contrée et il faut avouer que la tâche des géologues est fort difficile dans une région où la forêt recouvre d’un manteau continu le sol et où les observations d’ensemble sont rendues impossibles.
- On a reconnu que les grands massifs sont granitiques et que cette roche est stérile. On a également signalé la présence de roches feuilletées, riches en or.
- On sait en effet que les terrains primitifs de la Guyane comprennent les deux termes de la série des roches anciennes.
- D’abord, à la base des roches feuilletées compactes, telles que les gneiss et les micaschistes denses, puis les micaschistes de plus en plus feuilletés, les schistes à talc, le tout entrecoupé de roches éruptives diverses, notamment de granit, et surtout de nombreux épanchements de roches vertes (diorites et diabases) qui ont joué un rôle des plus importants dans* les placera guyanais.
- Leur décomposition a donné naissance à une roche d’oxydation nommée roche à ravets qui, avec une grande quantité d’espèces minérales, contient de l’or à l’état natif.
- Les pépites que l’on trouve dans cette roche atteignent quelquefois des grosseurs considérables (à Ipoucin, on a trouvé une
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 12 juin 1925, p. 263.
- (2) La première découverte de l’or en Guyane fut faite dans cette région par l’indien Paoline en 1855.
- p.555 - vue 553/979
-
-
-
- l’or EN GUYANE FRANÇAISE
- 556
- pépite de 15 kg), mais l’or est recouvert d’une sorte d’enduit d’oxyde de fer qui empêche son amalgamation.
- Jusqu’à présent, on a signalé seulement comme calcaires quelques lambeaux non loin de Cayenne. Celui-ci est attribué, ainsi que certains schistes du bassin de Mana, au terrain primaire.
- Les terrains secondaires et tertiaires semblent, jusqu’à plus ample informé, faire défaut. Il ne faut pas oublier, néanmoins, que l’ile du Grand-Connétable possède un gisement de phosphate de chaux.
- Les alluvions, d’autre part, sont excessivement importantes. Elles sont presque partout aurifères et portent dans le pays, dans la partie où elles sont exploitées, le nom de couches.
- Elles sont formées d’un mélange de cailloux, de quartz, de débris de roches- diverses, le tout cimenté par une argile rougeâtre, séparé de la roche dure sous-jacente par une épaisseur variable, d’une argile très fine, d’une teinte généralement bleutée.
- Le plus souvent, cette couche alluviale est recouverte d’argile surmontée elle-même d’humus dû à la forêt tropicale et opulente qui recouvre entièrement le sol guyanais.
- Situation des zones aurifères.
- Les diorites sont associées à la venue des roches aurifères. On comprend dès lors que le maximum d’enrichissement se produira quand, au contact du granit et des micaschistes, on trouvera les roches vertes.
- A quelle distance des roches qui lui ont donné naissance l’or se trouve-t-il ?
- Beaucoup de prospecteurs et autres pensent que les pépites, que l’on appelle vulgairement « or gros », proviennent des montagnes situées dans l’intériear, d’une richesse énorme et non encore explorées (Tumuc-Humac).
- Le métal précieux aurait donc été arraché des flancs d’une lointaine montagne, puis roulé par les eaux et .entraîné dans la plaine.
- Mais, suivant la loi de décroissance, For gros ne se trouve jamais entraîné à une grande distance du gisement primitif, tandis qu’au contraire For moyen, et surtout For fin, sont facilement entraînés à des distances importantes.
- p.556 - vue 554/979
-
-
-
- l’or EN GUYANE FRANÇAISE
- mi
- On doit chercher l’origine filonienne dans le terrain même qui la contient et non penser que l’existence dépend de la destruction lente d’une veine lointaine. On doit donc établir ses recherches à la limite du granit et des roches schisteuses. C’est là que les chances de succès sont les plus grandes.
- Les rapides sont dus précisément aux bancs de granit qui, plus résistants, ont donné lieu aux cataractes. La rivière s’engage ensuite dans une partie plate. C’est la région aurifère qu’il ne reste plus qu’à prospecter en de multiples endroits.
- Gisements.
- Les gîtes aurifères de la Guyane se composent surtout de gîtes d’alluvrons, nommés placers, et gîtes filoniens, contenant parfois une grande quantité d’or.
- Les premiers seuls sont généralement exploités en Guyane.
- Leur répartition ne peut pas donner une idée de la disposition générale des zones aurifères, car les seules voies de pénétration étant seulement représentées par les voies naturelles des fleuves et des rivières, c’est surtout dans le voisinage des cours d’eau, plus ou moins navigables, qu’on les rencontre.
- Caractères généraux et nature des gisements.
- Les gisements d’or sont de trois sortes :
- Gisements alluvionnaires ;
- Gisements filoniens ;
- Gisements loches à ravets.
- Les alluvioïis aurifères, les plus exploitables, ne sont pas homogènes.
- Le lit des rivières est établi par une couche argileuse qui repose sur de la glaise. Cette dernière zone a une grande importance pour le prospecteur. Quand on y arrive, on arrête le sondage en ayant soin de recueillir quelques centimètres de ce terrain qui représente la zone d’enrichissement maximum.
- Cette couehe de glaise constitue le bed-rock. Or, au lieu d’être dur et résistant, le "bed-rock est de nature argileuse, et voici pourquoi :
- Quand on continue le sondage, on trouve que la plasticité de la couche argileuse diminue au furet à mesure que sa schistosité
- p.557 - vue 555/979
-
-
-
- 558 L’OR EN GUYANE FRANÇAISE
- augmente, et petit à petit elle fait place à la roche schisteuse proprement dite.
- Cette nature du hed-rock est très avantageuse pour le traitement des placers par les dragues, qui enlèvent avec facilité la couche superficielle.
- Une épaisseur de 25 cm d’humus couvre le terrain d’Ipoucin; vient après l’argile rouge compacte de 50 cm à 2 m environ, soit 1 m, 25 en moyenne.
- Les gisements filoniens et la roche à ravets demandent au contraire des dépenses considérables au point de vue matériel et machinerie, installations, etc.
- Les alluvions anciennes forment des terrasses plus ou moins élevées le long du fleuve.
- Les alluvions modernes sont dans le lit des rivières et l’or y existe à l’état libre.
- Pour l’exploitation filonienne, on ne doit pas perdre de vue les trois points essentiels suivants :
- 1° Ne pas construire de moulins à or avaiyt d’avoir préparé au moins deux années de pâture pour ces derniers, sous forme de travaux de traçage suffisants ;
- 2° Attendre de disposer de capitaux suffisants, de ressources bien certaines, avant d’entreprendre l’exploitation industrielle des filons en profondeur ;
- 3° Ne pas se considérer comme ayant atteint réellement le filon avant d’avoir traversé la couche superficielle de roche décomposée.
- Ce dernier résultat est évidemment plus facile à conseiller qu’à obtenir; aussi la détermination des points d’attaque les plus favorables, puits ou galeries, pour arriver à mettre un filon guyanais en évidence est-elle un des problèmes les plus délicats qu’ait à résoudre un Ingénieur des Mines.
- En ce qui concerne la formation des gisements de quartz aurifères, on peut noter les deux traits caractéristiques suivants :
- 1° Le mode même de formation de ces gîtes interstratifiés dans les micaschistes ou dans les gneiss fait ressortir l’importance des études stratigraphiques pour la découverte des gisements aurifères quartzeux; c’est dans la zone de contact, où les roches feuilletées ont été redressées par le granit ou par la syénite fondamentale, que doivent apparaître de préférence ces' filons couches ;
- p.558 - vue 556/979
-
-
-
- l’or EN GUYANE FRANÇAISE
- 559
- 2° En raison de l’influence enrichissante des épanchements dioritiques sur les quartz adjacents, les affleurements de quartz aurifères se localisent dans le voisinage des pointements de roches vertes, v
- Pour se rendre compte d’une manière assez complète de l’étude des filons en Ipoucin, il faudrait prospecter les parties hautes, qui ne sont pas touchées par les inondations, les terres au-dessus du niveau supérieur des eaux en régime moyen, car il est assez difficile d’étudier l’existant dans les parties basses par suite de la végétation et des terrains recouverts de débris détritiques.
- D’ores et déjà, d’après la configuration des terrains d’ici, l’exploitation filonienne serait à écarter pour le. Mataroni.
- Cubage des placers.
- La méthode est basée sur deux principes fondamentaux :
- 1° Multiplier suffisamment les sondages pour que les cas particuliers dans l’un ou l’autre sens (enrichissement extraordinaire ou appauvrissement subit) soient noyés dans un nombre suffisant de prises d’essais pour que leur influence perturbatrice ne réagisse pas sur le résultat définitif ;
- 2° Développer d’autant plus les sondages que les teneurs trouvées sont plus fortes, de manière à délimiter et à circonscrire exactement les portions exceptionnellement fiches de l’alluvion.
- On exécute uniformément des sondages au moyen de sondes de 100 à 120 mm de diamètre extérieur, montées sur tiges et manœuvrées à bras, et on n’emploie le cubage préalable de trous que tout à fait exceptionnellement dans les sables boulants par exemple, où il est impossible de passer avec la cuiller ouverte ordinaire qui est l’appareil le plus favorable pour l’extraction des carottes du terrain à explorer, et pour la constatation des épaisseurs relatives au stérile et de l’alluvion payante.
- Cette prospection est mise à part dans une battée depuis le moment où la sonde pénètre dans la couche aurifère jusqu’à ce qu’on ait atteint le bed-rock et enlevé une épaisseur de ce dernier variant entre 10 et 20 cm.
- Cette épaisseur de bed-rock payant est ajoutée à la puissance totale de la couche aurifère.
- Bull.
- 40
- p.559 - vue 557/979
-
-
-
- 560
- l’or EN GUYANE FRANÇAISE
- On réunit alors toutes ces matières aurifères, on les jauge en les comprimant dans un double litre et on les lave à la battée pour peser l’or qu’eiles Contiennent.
- Les pépites, si on en trouve, ne doivent pas être comprises dans le poids de la battée; on se contente de noter leur présence à la colonne des observations du carnet de sondage.
- On obtient ainsi la teneur en grammes au mètre cube de l’alluvion aurifère proprement dite.
- Pour passer de là à la teneur du dragage il faut multiplier le nombre ainsi trouvé par un rapport, que l’on peut désigner sous le nom de rapport caractéristique de l’alluvion, qui n’est autre chose que la proportion existant entre l’épaisseur de la couche aurifère et la puissance totale de l’alluvion depuis le bed-rock jusqu’à la surface du sol.
- En résumé, comme- il faut faciliter le plus possible le travail exécuté par des sous-ordres sur le terrain même, le carnet de sondage du chef de sondage ne comporte que les éléments suivants :
- Profondeur du bed-rock ;
- Volume de l’alluvion recueillie par la sonde.
- Les autres éléments se déduisent de ces chiffres.
- On doit noter aussi le numéro des lignes, le numéro des trous, l’équidistance des trous et la nature du bed-rock qui joue un rôle essentiel dans la réussite du dragage.
- Ces éléments, accompagnés du plan du terrain, sont suffisants pour rétablissement à tête reposée, et après la pesée à domicile des battées rapportées des chantiers, de-coupes en travers de l’alluvion considérée.
- Tempérament des allumons.
- La connaissance du tempérament d’une alluvion, c’est-à-dire du mode général de distribution de l’or, n’exige habituellement de la part d’une personne exercée que le creusement d’un petit nombre de trous.
- En principe, lorsque l’or est fin'et se trouve réparti depuis le haut jusqu’au bas de la couche et que l’enrichissement sur le bed-rock, tout en étant bien sensible, n’est pas excessif, on peut augurer d’une manière certaine que l’alluvion offre de grandes
- p.560 - vue 558/979
-
-
-
- 561
- l'or en guyane française
- chances pour présenter une teneur régulière sur de grandes surfaces. C’est un cas éminemment favorable.
- Les caractères contraires, à savoir : or gros, présence des pépites, couche mince et presque stérile à la partie supérieure, accroissement §pbit et considérable de la teneur en quelques centimètres seulement au contact du bed-rock, font prévoir un enrichissement discontinu exigeant beaucoup de sagacité pour le percement des trous.
- C’est cet ensemble de caractères que les prospecteurs désignent quand ils annoncent que l’or est « poché » dans le placer.
- Concession 'aurifère d’Ipoucin.
- Elle est située par 54° 41' longitude ouest et 1° 56' 20" latitude nord sur la crique Ipoucin, affluent de la rive gauche de l’Ap-prouague à deux ou trois journées de canotage de Régina.
- Hydrographie.
- En partant de bonne heure, le matin, vers 2 ou 3 heures, on peut arriver en montanf jusqu’à l’embouchure de l’Ipoucin vers 6 heures du soir.
- Plusieurs sauts rapides résultant de la dénivellation de ce terrain sont à passer, saut Tomépée — Maparou — Mathias — Athanase qui sont très difïicultueux. On est jamais certain de les passer sans que le .canot se retourne (quelquefois avec toutes les marchandises), soit que la passe entre les rochers ait un trop fort courant, soit que le canot effleurant une arête vive de roches se fende dans toute sa longueur.
- Les canotiers de la Tribu des Saramaccas, pourtant très adroits car ils connaissent toutes les passes des rapides suivant le niveau de l’eau'(car la marée se fait sentir jusqu’au 2e saut) sont la plupart hésitants quand un seul canot doit monter, ils forment généralement des sortes d’expéditions, trois à quatre canots, où ils peuvent se rendre service mutuellement en cas d’accidents (accidents qui coûtent fort cher, quand par exemple une production d’or se trouve à bord, production atteignant quelquefois 150 à 200 000 fr).
- De Pembouchure de l’Ipoucin, la navigation dans la crique est fort difficile par suite des roches, d’arbres tombés, encom-
- p.561 - vue 559/979
-
-
-
- 562
- l’or en' GUYANE FRANÇAISE
- brant la rivière et barrant complètement la route. Ce n’est qu’à coups de sabre et de haches que l’on peut se frayer un chemin.
- En saison sèche, l’absence d’eau ne permet pas le ravitaillement régulier. C’est autant d’heures de perdues qui obligent la plupart du temps à coucher dans la forêt vierge, ce qui pendant l’hivernage, grande saison des pluies, n’est pas amusant.
- Je disais donc que pour arriver de l’embouchure au placer, il faut quand les canots sont chargés, au moins trois jours. On peut cependant mettre une seule journée sans marchandises avec un petit canot, espèce de petite pirogue filante, qui a l’inconvénient de verser facilement.
- Orographie.
- Les rives de l’Approuague sont plates ; quelques collines aperçues de 800 m au plus dans l’Ipoucin, qui est également plat ;.un endroit appelé « grosse montagne », a une altitude de 200 m environ.
- Un tracé, sentier à travers la forêt, va de la grande rivière au placer; nous compterons 30 km environ que l’on fait en 9 ou 10 heures en marchant bien. Il est évident que ce que l’on appelle tracé ici n’est pas ce que l’on pourrait penser, car il faut passer dans la brousse, enjamber des arbres, aussi hauts que votre personne, passer dans les ruisseaux boueux jusqu’à la ceinture, traverser les rivières, de 15 à 20 m de largeur-, quelquefois sur des branches d’arbres épaisses comme le bras. Enfin un tas de difficultés qui deviennent courantes par habitude et auxquelles on ne prête plus attention.
- Géologie.
- Définie plus haut, en~ce qui concerne la Guyane; pour Ipoucin, la partie côtière est quartenaire et repose sur un sol primaire décomposé par endroits. Les alluvions sont d’ordre sédimen-taire.
- Minéralogie. _
- Les minéraux sont peu nombreux. Toutefois, ceux existants sont constitués par des produits primitifs, d’ordre cristallisé et métamorphiques.
- Le mica blanc prédomine. On peut noter la granulite, spi-. granulite, spinels (pierre rouge grenat), conglomérats aurifères.
- p.562 - vue 560/979
-
-
-
- l’or en güyane'française
- 563
- Etude des minerais.
- Le terrain d’Ipoucin fournit des indications de :
- Bismuthine;
- Cassitérite ;
- Pyrites de divers ordres, plutôt sulfureuses qu’arsenicales.
- Les pyrites sont de deux sortes :
- 1° Gros cristaux cubiques en baguette de sulfure de fer à la vue peu aurifère.
- 2° Les quartz avec mouchetures pyriteuses à grains lins qui contiennent de l’or (roches à ravets).
- Le fer n’est pas exploitable, insignifiant ainsi que l'étain et l’argent.
- Une crique dénommée « rivière blanche » accuse dans son terrain quelques grenats.
- Il existe d’autre part des roches constituées par des oxydes de fer et de manganèse.
- Nous avons vu que l’or existe sous plusieurs formes :
- Â l’état libre, alluvions, quartz, épontes ferrugineuses, roches encaissantes et par pénétration dans le bed-rock, argileux et schisteux, à l’état combiné dans les pyrites de fer, soit dans les tellurures.
- Nous avons également vu en partie l’étude des alluvions.
- En Ipoucin, la nature des alluvions est peu sableuse faite d’argile blanche ou colorée ; 40 à 60 0/0 de rognons quartzeux de roches provenant de liions. v._
- (Souvent l’on rencontre plusieurs couches alluvionnaires superposées au nombre de deux ou trois, séparées seulement d’argiles diverses, vertes, bleues, blanches et la dernière formation composée de gros blocs de pierres roulées repose invariablement sur la glaise, c’est-à-dire sur le bed-rock décomposé.
- Teneur AURIFÈRE DES ALLUVIONS.
- La valeur moyenne des battées en bon terrain donne 6 à 8 cg d’or dans les battées de 6 à 71 de matières, y compris les roches; on peut tabler sur 150 battées au m3, soit une teneur de 10 g 5.
- Exceptionnellement, des coups heureux se présentent, par exemple :
- Coups de sluice, 2 m3 : 100 gr.
- p.563 - vue 561/979
-
-
-
- 564
- l’or EN GUYANE FRANÇAISE
- Un autre facteur important est la présence dans la proportion de 60 0/0 en volume ou en poids de quartz aurifères ou boul-ders.
- Les machines en exploitation devraient recueillir et séparer les quartz qui seraient traités par simple pilonnage et amalgamation sans moyens chimiques, chloruration, cyanuration, ou autres.
- La valeur des alluvions peut donc être doublée.
- Cubage des alluvions exploitables a ciel ouvert.
- Alluvions payantes dans un ha : 10 000 m3, couche alluvionnaire de 1 m d’épaisseur, ce qui représente un volume de 1 m3 correspondant à une superficie de 1 m2.
- La superficie en Ipoucin, sur les 15 000 ha, 1 000 ha.
- Il résultera un produit de 1 000 ha X 10 000 m2 =; 10 millions de m3 d’alluvions à travailler à ciel ouvert.
- Traitement de l’or alluvionnaire en Guyane.
- L’or possède une très forte densité qui a toujours été mise à contribution pour faciliter l’extraction du métal lorsqu’on a affaire à des alluvions.
- Le premier instrument employé est la battue, sorte de sébile en bois ou en fer, dans laquelle on lave le sable aurifère en imprimant à l’appareil un mouvement giratoire, après quelques temps de secousses; l’or tombe au fond par suite de son poids, tandis que les impuretés sont, entraînées par le courant d’eau.
- En Guyane, on emploie la battée conique, elle affecte la forme d’un cône de bois ou de fer de 50 à 60 cm de diamètre, à angle au sommet très évasé, atteignant 150 degrés. Elle demande dans son maniement une grande habitude et beaucoup d’adresse.
- Après l’avoir remplie à moitié à peu près d’alluvions aurifères, on la plonge dans un ruisseau et on lui fait subir un rapide mouvement de rotation en la maintenant toujours dans fe courant d’eau. Sous, l’influence du mouvement giratoire, les terres se désagrègent; les matières les plus légères sont entraî-- nees par l’eau, tandis qu’avec la main on écarte et l’on rejette les plus gros graviers.
- Il ne reste plus finalement que les parties les plus lourdes
- p.564 - vue 562/979
-
-
-
- l’or, EN GUYANE FRANÇAISE
- 565
- dans le fond de la battée, c’est-à-dire l’or qui y est rassemblé avec un peu de sable et quelques impuretés.
- L’or est récolté en Guyane par les Créoles avec des moyens primitifs.
- On emploie un appareil dénommé « Sluice » et dans lequel l’amalgamation de l’or se fait rapidement.
- L’or ayant une affinité particulière pour un petit nombre de métaux, en particulier pour le mercure, cette affinité a donc été, et est toujours,, employée pour l’extraction de l’or. En ce qui concerne le sluice, c’est un canal en bois très long qui peut atteindre jusqu’à 1 000 et 1 500 m.
- Le fond, loin d’être uni, présente des cavités, des excroissances, des rainures; dans tous les creux, on met du mercure.
- A l’une des extrémités,, de ce tuyau, le mineur fait glisser la terre d’alluvions, qui est rapidement entraînée par un courant d’eau. Les impuretés reparaissent à l’autre extrémité, tandis que l’or, que le poids a fait sombrer au fond, est arrêté, soit par les aspérités et les rocailles du fond, soit par le mercure avec lequel il s’amalgame. A Ipoucin, ce procédé est employé sur la concession par trois ou quatre cents travailleurs à qui la Société demande une redevance mensuelle.
- Cubage des alluvions dragables.
- Il existe à Ipoucin, environ 10 km de berges dragables. Leur profondeur moyenne en tous points peut être admise pratiquement sur une moyenne de 500 mètres, ce qui assure une surface dragable minimum mesurée par le produit de :
- 10 000 m X 500 m = 500 lia.
- 500 ha par le coefficient pratique de 10 000 m3- d’alluvions à l ha, 500 X 10000 = 5 millions de m3 d’alluvions dragables, soit un total de 15 millions d’alluvions à exploiter.
- Dragues.
- Les dragues devront être robustes et de grand rendement de 1 000 à 1500 nX effectifs. Tirant d’eau moyen.
- Différence de niveau entre la ligne de flottaison etlebed-rock, qu’elles auront à découvrir, de quelques mètres.
- p.565 - vue 563/979
-
-
-
- 566
- l’or EN GUYANE FRANÇAISE
- Les appareils une fois engagés dans les marécages n’auront pas à subir l’influence des courants.
- Les godets devront avoir une capacité normale et être coupants, afin de pénétrer plus facilement dans les argiles compactes délayées par les eaux.
- Les terrains de surface et les alluvions à traiter étant argileux, les constructeurs de dragues devront en tenir compte.
- Les stériles de surface sur une épaisseur de 1 à 3 m devront être rejetées par un élévateur transporteur et les alluvions seront reprises ensuite à fin de lavage, ce qui nécessités deux phases de travail.
- Les alluvions étant argileuses et l’utilisation des boulders étant admise, l’utilité d’un trommel débourbeur et séparateur, approprié est indiscutable. Toutefois, les dimensions de ce trommel seront réduites et son rendement sera augmenté par l’introduction à l’intérieur d’eau sous pression, injectée par une pompe centrifuge, genre Worthington ou autre.
- Les constructeurs pourront étudier, s’il est possible, les moyens d’éviter le travail de récolte de l’or à bord même de la drague.
- Il serait en effet utile d’effectuer le lavage mécanique des alluvions préparées par la drague dans un appareil séparé qui lui serait adjoint, de façon à éviter les nombreuses pertes d’or, occasionnées par les secousses provenant des effets d’arrachements.
- Pour la Guyane, à noter pour le transport par canot des pièces de moins de 3 tonnes.
- Exploitation par dragage.
- D’après mon expérience personnelle et le travail fourni actuellement par la drague, je pourrais établir une moyenne de richesse :
- Par exemple, prenons une feuille de travail quelconque : mois de juillet 1924 qui donne ainsi des chiffres exacts de rendement, nous notons :
- Front de tailla : 45 m;
- Avancement :6 m;
- Déblai :3 m;
- Couche :1m.
- p.566 - vue 564/979
-
-
-
- l’or EN GUYANE FRANÇAISE 567
- Passe G, cube traité :
- Déblai................... 810 m3
- Couche................... 270 m3
- Total .... 1.080 m3
- Heures de travail effectif : 60 heures.
- Production 1 kg, 103,
- ce qui représenterait trois jours de travail effectif à 20 heures.
- A 20 heures par jour, la drague travaillant 24 heures et ayant 4 heures d’arrêt environ par jour, grand maximum d’imprévu.
- Rendement, d’après feuille de travail, effectué :
- 360 m3 en 20 heures; 367 g par jour,
- la drague travaillant 27 jours . par mois, elle produira en 12 mois : 367 g X 27 X 12 = 120 kg environ par an.
- La drague dTpoucin étant une machine déjà usée, ayant 12 ans de travaux dans un terrain difficile à travailler perd en moyenne 50 0/0 de son or. Cette perte de récupération est due à ce qu’elle possède actuellement de vieux godets qui mordent difficilement le terrain, et qui, par contre, sont fendus et troués dans les fonds.
- Quelques-uns montent à vide, et dans d’autres, la matière, quand elle est boueuse, passe presque entièrement a travers les fentes.
- Des godets neufs et coupants lui assureraient donc une récupération de 50 0/0 ce qui représenterait une production annuelle pour cette drague de 180 kg.
- La drague actuelle travaillant, vu son état, environ 360 m3 par jour (elle a cependant travaillé 24 heures et sortait l’or à ce moment au maximum) ne peut donner les résultats qu’on peut obtenir avec les dragues modernes.
- En effet, les constructeurs de dragues à or, établissent des types pouvant traiter 1.500 à 2.000 m3 par jour.
- En prenant une machine neuve de 1.000 m3 par exemple, le rendement 'serait donc triplé, soit la production annuelle annoncée avec l’ancienne machine, 180 kg.d’or, avec une drague nouvelle 180 kg X 3 — 540 kg.
- En admettant encore une réserve d’imprévu de 40 kg il resterait donc un chiffre d’environ 500 kg de production annuelle à 10 francs le gramme environ, soit 5 millions de francs.
- Il est à retenir que ces chiffres sont établis non théorique-
- p.567 - vue 565/979
-
-
-
- 568 L’OR EN GUYANE FRANÇAISE
- ment, mais pratiquement d’après des feuilles de travail courantes, fournies à Ipoucin à cette époque.
- D’autre part, je signalerai que le terrain travaillé était courant, puisqu’il rend 1 g au m3. Certaines régions accusent dans des sondages de prospection de 2 à 5 g au m3 et même 10 g, ce qui représenterait encore une surprise d’augmentation de production. •
- Ceci serait le résultat d’une seule drague.
- Or, la Société du Mataroni possède en outre :
- 1° Les 15.000 hectares d’ipoucin;
- 2° La concession- fluviale de cette dernière crique, jusqu’à l’embouchure de la crique, soit l’Àpprouague;
- 3° La crique Tortue sur une longueur de 20 km ;
- 4° La concession fluviale de la rivière Mataroni;
- 5° La concession fluviale-de l’Approuague depuis Guizambourg jusqu’au premier saut, c’est-à-dire une distance de 10 km.
- Quatre dragues peuvent donc travailler les terrains aussi riches en or que ceux d’ipoucin, ce qui représenterait sur la base donnée, 20 millions de francs de production.
- Déplus, viennent s’ajouter à l’exploitation aurifère les exploitations annexes :
- A. — Par exemple exploitation forestière grignon pour faire des planches;
- Coupi pour bois de charpentes ;
- Angélique pour constructions navales et aéronautiques.
- B. — Exploitation agricole le déblai laissé par la drague est un terrain débroussé et convenant parfaitement pour :
- Plantation de coton, qualité très appréciée d’après échantillons récoltés sur place. Rendement 300 kg par hectare.
- Plantation de cannes à sucre rendement 50 000 kg a l’hectare {avec possibilité de monter une usine à Tafia).
- Plantation de manioc rendement 40 000 kg de tubercules à l’hectare. Possibilité de monter des platines pour confection du couac. -
- Toute la main d’œuvre pour l’entretien de ces plantations seraient trouvée : les femmes et les enfants des ouvriers des dragues.
- Nous pourrons ajouter :
- 1° Le caféier, rendement 750 kg par hectare; -
- p.568 - vue 566/979
-
-
-
- 569
- L’OR EN GUYANE FRANÇAISE
- 2° Le cacaoyer, rendement 1000 kg par hectare;
- 3° Le bétail pour le ravitaillement du bassin de l’Approuague.
- Au point de vue industriel, des recherches actives seraient à faire, car il existe sur la concession des sables platinifères qu’il serait intéressant d’analyser. On pourrait même prétendre au diamant de par la composition géologique du sol.
- Des excursions et des études m’ont même permis de constater des bouillonnements huileux, qui me font espérer qu’un jour, le carburant auquel on s’intéresse (le pétrole), sortira des terres d’Ipoucin. Chacune de ces catégories d’affaires demandent des études bien déterminées. Ces entreprises soient agricoles, soient industrielles, demandent pour réussir et donner des résultats sérieux des capitaux assez élevés, car il faut pouvoir travailler sur des bases larges et solides afin de pouvoir vaincre toutes les difficultés.
- Beaucoup d’entreprises furent abandonnées parce qu’une fois montées, on n’a pu y apporter les améliorations qu’elles demandaient, ou dans l’outillage, ou dans l’emploi des procédés nouveaux.
- Le jour arrivera peut-être où les grands financiers, qui sont si prompts à monter des entreprises lorsqu’il s’agit des colonies africaines ou asiatiques, ne délaisseront plus complètement la Guyane.
- Les terrains guyanais sont encore vierges après plus 'de quatre siècles de possession, et en Ipoucin les terrains renferment des sources de richesses naturelles inépuisables, et l’on peut affirmer que ces concessions occupent la première place parmi les terrains de nos colonies d’Amérique.
- p.569 - vue 567/979
-
-
-
- L’ÉTAT ACTUEL
- DES RECHERCHES RELATIVES A L’ÉTUDE DES
- PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DE LA VAPEUR D’EAU "
- PAR
- M. Charles ROSZAK
- Les premiers travaux sur ce sujet sont dus au physicien français Henri Régnault (1810-1878), mais depuis cet initiateur, la participation de notre pays a été à peu près nulle. DansHes vingt dernières années, et surtout depuis la guerre, une série de travaux d’importance capitale ont été exécutés par l’École allemande avec Mollier, Iiolborn, Henning, Raisch, Hausen et Kno-blauch, l’École suisse avec Stodola, l’École américaine avec Thomas, Marks, Davis, Osborn et Keyes, et ses trois organismes chargés de ces études, à savoir: le Rureau of Standards, l’Université de Harvard et le Massachusetts Institute of Technology.
- Nous allons indiquer ci-après les résultats récents qui, par les garanties d’exactitude qu’ils offrent, méritent d’être retenus.
- Vapeur d’eau saturée.
- I. — Chaleur d’échauffement de l’eau.
- La chaleur d’échauffement de l’eau suit la loi suivante, déduite des travaux de l’École allemande :
- q= 1,0024978t —1,08717.10“* <1 2 -h 0,93739.10“6i3 (2).
- IL — Chaleur totale.
- En pratique, on ne peut calculer la chaleur totale X par la somme des chaleurs d’échauffement et de vaporisation : q-\~r, car il est difficile de mesurer r avec précision. Aussi se réserve-t-on d’obtenir r par différence. La chaleur totale doit alors être déterminée directement.
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 22 mai, page 233.
- (2) La lettre t exprime les températures relatives et la lettre T les températures
- p.570 - vue 568/979
-
-
-
- ÉTUDE DES PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DE LA VAPEUR D’EAU
- 571
- Les expérimentateurs ont d’abord trouvé que X variait, aux pressions usuelles, d’une façon linéaire en fonction de la température de saturation.
- Les formules de Régnault et de Henning sont de cette nature, mais on s’aperçut que la loi linéaire, acceptable à la rigueur dans la tranche de 0 à 100 degrés, ne saurait l’être au delà de 100 degrés : Calendar et Mollier ajoutèrent un terme correctif, fonction de la pression.
- Marks et Davis utilisèrent au-dessous de 100 degrés les résultats de Dieterici, Smith, Griffiths, Henning, Joly, et au-dessus de 100 degrés, les courbes de détente sans travail de Grindley, Griessmann, Peake, transformées en utilisant les valeurs de la chaleur spécifique de la vapeur surchauffée données par Knoblauch et Jakob ; la courbe obtenue dans le diagramme (t, X), raccordée à la précédente, s’éloigne nettement des droites de Régnault et Mollier ; elle présente la forme générale d’une parabole à axe vertical présentant sa concavité vers le bas.
- Cette forme générale est également celle donnée par Stodola, le maximum correspondant à 25 kg/cm2 environ, et celle donnée par Knoblauch, Raisch êt Hausen, partis de conceptions thermodynamiques réduisant au minimum la contribution expérimentale ; d’après ces derniers auteurs, le maximum de X correspond à la pression de 29 kg/cm2. ,
- Donc, la chaleur nécessaire pour produire de la vapeur saturée aux hautes et très hautes pressions n’est pas plus grande que celle qui est nécessaire pour produire de la vapeur saturée aux basses et très basses pressions, de part et d’autre de 25 kg/cm2 (Stodola) ou 29 kg (Knoblauch).
- Ceci est incompatible avec les formules classiques, qui assignent a X une variation linéaire en fonction de la température, donc exponentielle en fonction de la pression.
- En résumé :
- 1° Les courbes de Henning, Marks et Davis, Stodola, Knoblauch, sont presque confondues entre 100 et 200 degrés; les formules linéaires sont donc acceptables aux faibles pressions ;
- 2° Aux fortes pressions, leur interprétation donne des résultats inverses de la loi réelle
- 3° Dans la région moyenne, l’erreur à laquelle elles donnent lieu est par défaut, c’est-à-dire dans le mauvais sens, au point de vue des limites de sécurité pour le calcul des appareils.
- p.571 - vue 569/979
-
-
-
- 572 ÉTUDE DES PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DE LA VAPEUR D’EAU
- Nous retiendrons les résultats de Knoblauch, non tant en vertu du principe in medio stcil vif tus qu’à cause de la sûreté de sa méthode. On ne peut rrïettre en équation simple les courbes de Knoblauch, Raisch et Hausen, qu’en la scindant en trois parties ; nous proposons les formules suivantes :
- Entre 0° (0 kg) et 100° (1 kg) :
- X = 597 0,431 1 (à 1/2 cal près).
- Entre 100° (1 kg) et 230°,9 (29 kg) :
- X = 666,8 — ^^034—~ cal près).
- Au delà de 230°,9 (29 kg) :
- X = 666,8 — ^,9qq t) ^ fy-g cai près).
- La méthode de l’École allemande est analytique et basée en partie sur la connaissance de fonctions que l’on peut qualifier de dynamiques. Cela a pour but «d’éviter, le plus possible, les mesures de quantités de chaleur, qui sont très délicates ; on s’arrange donc pour n’avoir à mesurer que des pressions, des volumes et des températures.
- L’École américaine, avec Osborn et Keyes, tente en ce moment, au contraire, une réaction en faveur des méthodes thermiques, rendue possible par le perfectionnement de l’outillage ; elle utilise, elle aussi, le fil d’Ariane que sont les formules thermodynamiques pour former de ses tables de vapeur un tout homogène.
- III. — Chaleur latente de vaporisation.
- La chaleur de vaporisation r sera donnée par?’ = X—q, en se reportant aux formules précédentes.
- Entre 200 degrés et le point critique, on peut aussi employer la formule de Thiesen :
- r — c (^critique 0%
- où c et n sont des constantes :
- n — 0,315 et c — 92,796.
- L?augmentation de q, la diminution de r et de X quand la
- p.572 - vue 570/979
-
-
-
- ETUDE DES PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DE LA VAPEUR D’EAU
- 573
- pression croît, montrent que, dans les chaudières à haute pression, le rôle de l’économiseur prendra une importance de plus en plus grande.
- A la limite, pour le fluide critique, la chaudière ne sera plus, en somme, qu’un économiseur. Tel est le cas de la chaudière Benson. En détendant ensuite le fluide critique, Benson fait de la vapeur surchauffée à 105 kg et 420 degrés.
- IY. — Loi t = <p(p).
- L’industriel a besoin de connaître la loi de variation de la température de saturation en fonction de la pression, entre certaines limites :
- Limite inférieure : .celle qui correspond aux condenseurs, environ 0 kg absolu.
- Limite supérieure : celle qui correspond aux chaudières à vapeur dont les timbres élevés augmentent régulièrement :
- - 20 kg avant la guerre ;
- De 20 à 30 kg aujourd’hui ;
- De 30 à 100 kg dans les années qui vont suivre..
- On ne peut pas déterminer la fonction t = y(p) rationnellement. Il faut recourir à l’expérience. Les premières déterminations expérimentales furent faites par Dulong et Arago, puis par Pouillet. Régnault, qui opéra avec un soin légendaire entre 0 degré et 220 degrés G, obtint-des chiffres très voisins de ceux publiés ensuite par Battelli, Cailletet et Gollardeau, le Physi-kalisch-Technischen-Reichsanstalt (P. T. R.), Stodola. On s’explique aisément cette concordance par le même argument que donnait. Hirn pour.commenter la simplicité relative des formules expérimentales («, q), (t, X), (t, r) vis-à-vis des formules p — f(t), à savoir qu’il est infiniment plus facile de mesurer avec précision des pressions que des quantités de chaleur, et il est rare que des expériences précises conduisent à des lois simples.
- En ce qui concerne l’expression analytique de la loi : t — <p(pj, Régnault adopta par tâtonnements une forme exponentielle à 6 coefficients, proposée par Biot. Elle a servi à dresser les tables de Zeuner.
- Thiesen a donné une formule empirique plus simple ; des courbes d’erreur en furent tracées par Holborn-Henning. J. Ber-
- p.573 - vue 571/979
-
-
-
- 574 ÉTUDE DES PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DE LA VAPEUR D’EAU
- trand, Dupré, Unwin ont également abordé la question. Duper -ray a établi une formule très simple, très employée :
- p kg/cm2 = 0,984
- que l’on simplifie encore pour les calculs mentaux :
- p = (isô)‘
- ce qui n’est suffisant qu’entre 100 et 200 degrés seulement.
- Les matières en dissolution dans l’eau ont peu d’influence sur la vaporisation si leur teneur est faible, mais une teneur élevée’ provoque des retards dans l’ébullition.
- L’élévation de la température d’ébullition est donnée par la loi de Raoult :
- où T est la température d’ébullition absolue normale, cle nombre de molécules d’impuretés dissoutes.dans 1 gr de dissolution.
- V. — Volume et poids spécifiques.
- L’expression précise du volume spécifique de l’eau saturée a été donnée par Hirn, Amagat, Landolt et Bôrnstein; on peut industriellement prendre : u = 0,001. Pour déterminer le volume spécifique u de la vapeur saturée, on part le plus souvent de la formule de Thomson-Clapeyron :
- r = A.T(u-u)'à
- La détermination la plus précise de u est due à l’École allemande, qui est partie de la formule caractéristique de Linde, en utilisant certains résultats de Henning.
- Pour les calculs mentaux, entre 6 et 20 kg/cm2, on pourra utiliser la formule de Bertin : "
- P-./=V
- qui est de même nature que celle de Duperray.
- Elle montre avec évidence que u décroît quand la pression
- p.574 - vue 572/979
-
-
-
- ÉTUDE DES PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DE LA VAPEUR d’ëAU 575
- augmente, d’où un avantage des timbres élevés; l’engorgement des capacités est moins à redouter.
- L’orientation actuelle, très marquée, vers l’emploi de la vapeur à haute pression, rend nécessaire une connaissance approfondie des propriétés de la vapeur d’eau entre 60 kg et le point critique.
- Rappelons à ce sujet qu’il existe 4 méthodes d’étude des propriétés d’un corps au voisinage du point critique :
- a) L’examen des isothermes (disparition des paliers) ;
- b) L’examen direct de la vaporisation totale (disparition du plan de séparation) ;
- c) La méthode du diamètre dit rectiligne ;
- d) La loi des états correspondants, c’est-à-dire des éléments physiques de tous les corps, rapportés aux éléments critiques correspondants; elle peut s’énoncer ici : « Tous les corps ont une même loi de compressibilité pour des états correspondants »
- Ceci permet, par exemple, connaissant les propriétés de GO2 à la température ordinaire, d’en déduire celle de l’eau aux très hautes températures. Cela a été fait déjà pour le volume spécifique, moyennant de petites corrections, et l’on cherche à en tirer .parti pour les quantités calorimétriques. Kleinschmidt, notamment, a vérifié ses expériences sur l’effet Joule-Thomson dans la vapeur par des résultats obtenus antérieurement sur le gaz carbonique.
- Si l’on représente sur un même graphique les poids spécifiques de l’eau tc et de la vapeur saturée rJ, en fonction de la température, on constate que quand celle-ci et la pression croissent H décroit pendant que II' croît avec une accélération subite au-dessus de 300 degrés, pour se rejoindre au point critique.
- Les volumes et poids spécifiques critiques ont été donnés par de nombreux auteurs; leurs résultats varient du simple an double.
- Yoici les plus vraisemblables (Cailletet et Mathias) :
- tc — 374 degres ; Pc = 225 kg/cm2. tcc = 322 kg/cm3; ac = 0,00312 m3/kg.
- On observe que :
- tc(; ~ 1/3 tc0 (Loi de Mathias)
- La'meilleure étude de et u pour l’eau aux très' hautes
- Bull - / • ;*'l
- p.575 - vue 573/979
-
-
-
- 576
- ÉTUDE DES PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DE LA VAPEUR d’eAU
- températures semble due aux analystes Marks et Davis qui, au-dessous de 315 degrés, ont utilisé la formule de Thomson-Cla-
- peyron (?% d’après Thiesen, d’après Thîesen - Henning, u,
- d’après Landolt et Bôrnstein). Au-dessus de 315 degrés, ces auteurs ont eu recours à la méthode du diamètre qui, même pour une température critique indécise, donne avec assez de précision la densité critique. Ils obtiennent tc et tc' en résolvant pour chaque température le système :
- 03 = g>(tc “h *0 — wo + at bt2
- 1
- tt' ~ AT, /dp\
- W
- Il va sans dire que l’incertitude sur r dans cette région se reporte sur tc et tc'. La courbe obtenue est aplatie au sommet, ce qui se conçoit, la pression augmentant considérablement dans cette région, pour un faible accroissement de la température. La portion d’horizontale limitée par les deux branches décroît assez rapidement avec la température, et rapidement avec la pression, pour s’annuler au point critique, ce qui permet de prévoir ce qui suit quant aux groupes évaporatoires à haute pression :
- Dans les surchauffeurs, la densité élevée de la vapeur, le mouillage meilleur des parois accéléreront la transmission de chaleur entre la paroi et la vapeur; la transmission totale n’en sera pas beaucoup améliorée, car elle est surtout abattue par la transmission gaz-paroi ; mais la chaleur ne s’accumulera pas dans le métal, d’où meilleure conservation de celui-ci. Cela permettra de surchauffer la vapeur notablement plus qu’actuel-lement.
- - Dans, les chaudières, la transmission et la circulation seront modifiées.
- " Dans les tubes de descente, la vitesse de circulation sera peu atténuée ; au contraire, la vitesse d’ascension de la colonne émulsionnée sera notablement réduite. Et cela se comprend, car la force qui la met en mouvement décroît avec tc — tc', qui tend à s’annuler. D’autre part, la teneur volumétrique en vapeur de la colonne montante sera amoindrie du fait de la diminution de u.j
- p.576 - vue 574/979
-
-
-
- ÉTUDE DES PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DE LA VAPEUR D’EAU
- 577
- Le primage ne sera donc pas accru; au contraire, la transmission sera plutôt favorisée, par la diminution de la teneur en vapeur, ce qui diminuera également la fatigue des tubes.
- Densité : d = -L_.
- ^air
- Faisons le calcul pour J 00 degrés, 760 mm de mercure :
- d
- Dans la mesure où la vapeur obéit à la loi de Gay-Lussac, on peut considérer cette densité comme une constante pour les mêmes conditions de température et de pression.
- VI. — Conductibilité. %
- Eau. — Péclet, dans des expériences célèbres, vit que l’eau au repos est très mauvaise conductrice de la chaleur ; il donna : c = 0,421 (amiante : 0,14). Si l’on maintenait à 100 degrés la surface d'une masse d’eau, il faudrait deux heures pour que l’eau commençât à fondre de la glace placée à 75 mm au-dessous du plan d’eau.
- La mauvaise conductibilité de l’eau rend désirable l’établissement de courants de circulation dans les chaudières dès l’allumage. Cette mauvaise aptitude à la conduction de la chaleur, jointe à la dilatabilité sous l’effet de la température, favorise d’ailleurs la création naturelle de ces courants.
- Gomme beaucoup de « constantes physiques »,.la conductibilité d’un corps n’est pas une constante. Elle varie avec la température. L’eau n’échappe pas à cette, loi.
- L’expression la plus sûre, semble-t-il, de la valeur de la conductibilité de l’eau en fonction de la température est donnée par la formule de Max Jakob :
- c = 0,4769 (1 + 0,0029841). '
- Vapeur. — Le coefficient- de conductibilité de la vapeur varie de 0,0201 à 100 degrés et 0,0258'à 200 degrés, à 0,0315 à 300 degrés.
- = 0,5973 =1,293. = 0,629
- 1 + 100 a
- 0,949,
- p.577 - vue 575/979
-
-
-
- o"8 ÉTUDE DES PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DE LA VAPEUR D’EAU
- On voit ainsi qu’à la température de 200 degrés correspondan t à une pression effective de 15 kg/cm2, on a :
- cMU = 0,762 et' cVi!])Clll. = 0,026,
- ce qui explique en partie les phénomènes de caléfaction et met en évidence la nécessité du mouillage des parois qui, par ail leurs, favorise la transmission entre paroi et fluide.
- Vapeur d’eau surchauffée.
- I. — Définitions.
- î)Tous savons que quand une vapeur est en présence de l’eau qui lui donne naissance,. sous une pression de saturation donnée, on ne peut en chauffant élever la température, qui reste égale à la température de saturation définie parla loi de Régnault. Si l’on retire ou si l’on donne de la chaleur au mélange, seul le titre varie.
- Considérons maintenant de la vapeur soutirée, ou bien supposons que toute l’eau soit vaporisée; le système devient monophasé, donc Invariant. Chauffons encore. La loi p = f(t) cesse d’être applicable ; seule subsiste la loi générale des gaz parfaits: pv = RT, ou plutôt une loi analogue ; en gardant p constant, on peut maintenant augmenter la température, à condition de laisser au fluide le moyen* de se dilater.
- Une vapeur chauffée hors de la présence de son eau est dite * surchauffée ». -
- On peut encore surchauffer une vapeur saturée en la déten: dant sans modifier sa chaleur totale ; ceci peut s’obtenir soit par détente sans travail, soit par détente lente avec travail, en compensant les pertes de chaleur par un apport extérieur.
- La surchauffe industrielle de la vapeur s’effectue à pression constante et égale sensiblement à celle de la chaudière, car il y a communication entre le réservoir de la chaudière et les capacités du surchauffeur. 1
- Les propriétés de la vapeur surchauffée sont d’autant plus voisines de celles des gaz parfaits que l’on s’éloigne de la saturation.
- La chaleur nécessaire s là surchauffe varie avec la loi de transformation. Elle est évidemment plus grande avec dilatation qu’à
- p.578 - vue 576/979
-
-
-
- ÉTUDE DES PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DE LA. VAPEUR D’EAU
- 579
- volume constant. La seule chaleur spécifique à considérer dans les industries thermiques, actuellement du moins, est la chaleur spécifique à pression constante. Entre deux températures t et t', la dépense de chaleur sera :
- en appelant cp et cpm les chaleurs spécifiques vraie et moyenne entre t et f.
- cp et cpm varient avec la pression ; en effet, la vapeur d’eau n’est pas un gaz parfait, tout au moins dans une large zone a partir de la saturation ; or, l’équation
- montre que c n’est indépendant de la pression que quand le deuxième membre est nul, ce qui n’est réalisé que par la loi simple des gaz parfaits.
- II. — Chaleur spécifique.
- Les premières déterminations de c furent faites par Régnault. 'Ses expériences furent malheureusement circonscrites :
- .4 la pression atmosphérique ;
- A des températures comprises entre '123 degrés et 231 degrés.
- Entre ces limites, Régnault trouva des valeurs de cp toutes égales à très peu près à 0,48.' Certains de ces disciples crurent pouvoir en déduire que. c’est une constante indépendante de la température et de la pression ; or, il est évidemment impossible de tirer de ses travaux aucune conclusion quant aux variations de c en fonction de ces facteurs.
- Hirn, puis Mallard et le Chatelier, Sarrau et Vieille, Lorentz, Holborn-Henning étudièrent les variations de cp.
- Avant 1914, les physiciens étaient partagés en deux écoles :
- L’école allemande, se basant sur les travaux de Knoblauch et Jakob, puis de Knoblauch et Mollier, admettait que, pour une pression donnée et surtout aux fortes pressions, cp décroît fortement quand la température augmente, et passe par un minimum pour croître ensuite. On a craint que, au début de la surchauffe, la chaleur fournie à la vapeur ne serve en partie à la sécher. Aussi ces résultats furent-ils combattus par le professeur Tho-
- p.579 - vue 577/979
-
-
-
- 580
- ÉTUDE DES PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DE LA VAPEUR D'EAU
- mas, qui admettait que cp augmente avec la pression et diminue constamment quand on s’éloigne de la saturation. D’autre part, l’Université de Liège, avec M. À. Duchesne, publia des résultats non seulement différents, mais contradictoires : pour une même température, la chaleur spécifique décroît quand la pression croît; pour une même pression, la chaleur spécifique croît d’emblée au lieu de décroître pour croître ensuite, et tend à devenir indépendante de la pression et de la température.
- A titre d’exemple, on a : pour 20 kg et 220°, début de surchauffe :
- cp (Knoblauch et Jakob) = 0,78, cp (Duchesne) = 0,335.
- L’écart est considérable, mais il semble aujourd’hui difficile de nier que l’erreur.est du côté de l’École belge.
- Depuis ia guerre, Neumann, Kast, Marks et Davis publièrent des travaux se rattachant à l’une ou à l’autre école. Knoblauch reprit la question en collaboration avec Winkhaus (jusqu’à 20 kg et 380ÔC.), puis avec Raisch en 1922 (jusqu’à 30 kg et 350° G.). Les courbes (t, cp paramètre p) extrapolées jusqu’à 60 kg ont la même forme que les précédentes, mais les minima sont plus décalés et moins accusés. Ils n’apparaissent que très tard aux hautes pressions (450° pour 20 kg).
- .Elles sont régies par la loi,suivante qui non seulement représente exactement les résultats expérimentaux, mais se trouve vérifiée aux pressions basses comme aux hyperpressioils :
- cp — /’ (Ts) +
- G
- Ts — ? (p)
- / et f sont des fonctions qui figurent dans toutes les formules de leur ouvrage, remarquablement cohérent. L'expression de cp en constitue d’ailleurs la base solide, et le fait que les conclusions tirées ont été confirmées par l’expérience en accroît l’autorité.
- Une formule analogue avait été antérieurement proposée par Planck :
- Cp — Cq —j“~
- Uv)
- n(pï
- Ges formules mettent en évidence l'existence d’une asymptote verticale qui^/varie avec la pression ou la température con-, sidérée.
- p.580 - vue 578/979
-
-
-
- 581
- ÉTUDE DES PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DE LA. VAPEUR D’EAU
- Par ailleurs, PUniversité de Harvard a entrepris toute une série de mesures basées sur l’étude de l’effet Joule-Thomson dans la vapeur surchauffée, et dont les premiers résultats ont été donnés par Kleinschmiclt. La concordance avec 231 mesures directes de Knoblauch. est satisfaisante et pourra être améliorée par la révision des coefficients de Harvard, calculés approximativement à l’heure actuelle. En planimétrant la courbe (t, c7J), on a X à une constante d’intégration près. En traçant un diagramme d’isobares (t, X) et en marquant sur chaque isobare le point correspondant à la température de saturation, on obtient une détermination graphique de la variation du X de la vapeur saturée sèche avec la température. La courbe ainsi trouvée par une voie toute différente est semblable à celle de Knoblauch-Raisch-Hausen et présente également un maximum vers 230° (29 kg) égal à environ 667 calories.
- En définitive, dans l’état actuel de la question, il est indiqué d’utiliser les derniers résultats dè Knoblauch ;. si on ne les a pas à sa disposition, on peut faire choix d’un cpm moyen. Autrefois on utilisait le nombre 0,48 de Régnault. On a pris ensuite 0,5 et l’on tend, sous l’influence des travaux allemands, à faire usage de valeurs supérieures. Nous prendrons 0,55 au-dessous de 29 kg et 0,70 au-dessus.
- III. — Chaleur totale.
- L’expression la plus sûre de la chaleur totale, de la vapeur surchauffée sera donnée par les travaux de l’École allemande. Mais la formule est compliquée. On .gagnera du temps en ajoutant, de préférence graphiquement, la chaleur de surchauffe et* la chaleur totale de vapeur saturée fournies par ces auteurs. L’examen des graphiques (tmt., X, param. : fgurch.) ou (p, X, 7s-urcll.) montre que la quantité de chaleur à fournir à une vapeur surchauffée pour arrivera une température donnée décroît toujours quand la pression augmente, contrairement a ce qui se passe pour la vapeur saturée.
- Autrement dit, si l’on désire obtenir de la vapeur contenant un nombre donné de calories, c’est-à-dire demandant pour sa production, toutes choses égales d’ailleurs, une dépense donnée d’énergie, il y a une infinité de solutions. En opérant aux hautes pressions, nous obtiendrons de la vapeur à plus haute
- p.581 - vue 579/979
-
-
-
- 582
- ÉTUDE DES PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DE LA VAPEUR D’EAU'
- température, donc de plus- haute valeur d’usage. Des vapeurs à 175° (10 kg), 230° (24 kg) et 260° (40 kg) ont la même chaleur totale. C’est là un avantage important des hautes pressions combinées avec la surchauffe.
- IV. — Volume spécifique.
- Si l’on admet la loi de compressibilité : pv = RT, on a
- En réalité, cette loi ne peut s’appliquer à la vapeur surchauffée que pour des surchauffes très élevées.
- Dans la recherche de la loi qu’il faut lui substituer,, on peut suivre trois voies différentes, basées respectivement sur :
- 1° L’observation directe simultanée de p, u, T ;
- 2° L’étude de la détente sans travail;
- 3° La connaissance analytique de cP.
- La première est la plus accessible et fut le plus souvent utilisée.
- Les deux autres permettent, en partant d’équations thermodynamiques différentielles, d’arriver par intégration à l’équation caractéristique. La deuxième fut utilisée par Gallendar et Mollier en 1906; elle est reprise actuellement par Gallendar et le laboratoire Jefferson à Harvard. La troisième ne fut pas employée, en raison de l’indécision qui a longtemps régné au sujet de cp. Mais après ses quatre séries d’expériences, Knoblauch pouvait entreprendre d’établir par ce moyen des tables de vapeur. Il est "arrivé, avec Raisch et Hausen, à la forme :
- soit :
- f^p, T) exprime l’écart entre l’état de la vapeur et celui des gaz parfaits et s’annule aux très hautes températures.
- Zeuner, Weyrauch, Callendar et Mollier ont donné des formules analogues. Duchesne vérifia l’exactitude de pv — RT à partir d’une certaine surchauffe, d’autant plus importante que la pression est élevée.
- p.582 - vue 580/979
-
-
-
- ÉTUDE DES PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DE LA VAPEUR D’EAU 583
- Ceci semble bien établi, en dépit de l’opinion contraire de M. Jakob, qui pense que la vapeur atteint l’état de gaz parfait à température finie, mais s’en éloigne à nouveau ensuite.
- Pour les besoins dé la pratique, la formule de Lebeau est suffisante :
- Conclusion.
- L’harmonie des résultats de l’École allemande, les recoupements. qui les ont éprouvés, permettent de les employer avec sécurité jusqu’à 60 atm, bien que cp n’ait été mesuré que jusqu’à 30 atm, r et u jusqu’à 20 atm. Ils seront certainement confirmés par les travaux que préparent Jakob sur r et le laboratoire de Munich sur cpaux hautes températures.
- On peut considérer qu’ils le sont d’ores et déjà par les'résultats de l’École américaine, dont les conclusions définitives sont annoncées dans un délai de cinq ans par M. Orrok, président du Comité exécutif du « Sleam TableFund ». Il est probable que les nouveaux essais de Munich seront terminés vers la même date.
- Mais les déterminations de Knoblauch-Raisch-Hausen constituent une excellente solution d’attente, et le principal intérêt des travaux actuellement en cours sera de nous renseigner au sujet des pressions supérieures à 50 atm, de plus en plus à l’ordre du jour.
- p.583 - vue 581/979
-
-
-
- ETUDE SUR
- “ L’EFFET DE FILM
- ET
- L’INFLUENCE DES VIBRATIONS DES PAROIS
- sur la transmission de la chaleur par convection d)
- l’Ail
- AI>I. < il. ROSZAK et i*E. MMîpX
- I. — Processus du phénomène de la convection.
- Pour l'intelligence des raisons qui nous ont amenés à entreprendre celte étude, nous croyons devoir rappeler tout d'abord le processus du phénomène de la convection.
- Nous nous bornerons à l'étude qualitative de ce mode de transmission de la chaleur, sans entrer dans la discussion poussée des théories auxquelles il a donné naissance, car, outre qu elles ne sont pas encore au point, nous serions déviés du but précis visé.
- P
- Ecoulement mécanique et écoulement calorifique simultanés.
- Considérons un fluide qui s’écoule au contact d’une paroi dont la température est différente de la sienne propre; le fluide, dont certaines molécules sont en contact avec la paroi, lui enlèvera ou y déposera une certaine quantité de chaleur, dont il sera enrichi ou dépouillé. C’est le phénomène de la convection.
- Et l’on dit qu’il y a convection naturelle quand le fluide se meut en vertu de la seule variation de sa température, et convection accélérée quand on fait intervenir une cause artificielle de déplacement.
- Il convieni avant tout de distinguer entre l’écoulement matériel des particules du fluide et L’écoulement immatériel des calories. Ils .ne. sont pas superposables, et c’est d’ailleurs un
- (1) Voir planche n° 96.
- p.584 - vue 582/979
-
-
-
- ÉTUDE SUR L’EFFET DE FILM
- 583
- lieu commun que cette constatation : la célérité de l’onde thermique est très faible vis-à-vis de celle de l’onde mécanique. Les deux écoulements sont évidemment liés; mais si le second est la cause déterminante du premier en convection libre, le premier peut très bien exister sans que le second atteigne, en convection accélérée, une valeur appréciable : c’est l’écoulement adiabatique, celui des tuyères convergentes, où le fluide prend une accélération aux dépens de sa chaleur interne.
- Dans les tubes d’échangeurs, l’écoulement du fluide est gouverné exclusivement par des facteurs mécaniques : pression, frottements; les températures prises parles diverses molécules en sont la conséquence.
- Par contre, l’écoulement de la chaleur, superposé mais non confondu avec le précédent, ne fait pas partie intégrante des masses matérielles douées d’inertie. En ce qui les concerne, M. Drosne a pu dire que tout se passe comme si les molécules du fluide emportaient avec elles une sorte d’atmosphère infiniment légère où serait localisée la chaleur transmise, qui pourrait s’échanger de molécule à molécule, et même former un régime d’écoulement hydraulique proprement dit.
- En d’autres termes, le double phénomène en cause pourrait être schématisé ainsi qu’il suit : un liquide s’écoule dans un canal; des globules faiblement magnétiques, très légers et très ténus, lui sont incorporés à l’amont et sont entraînés dans sa marche. Ils s’y répartissent de façon irrégulière, mais statistiquement homogène; si l’on crée autour du tube, ou du canal un êhamp magnétique constant, les molécules vont, tout en étant toujours entraînées par le courant, former un flux régulier aboutissant le long des parois et finissant même, si le canal est assez long, par émigrer complètement vers elles.
- Tout cela est une figuration commode, mais ne prétend pas faire avancer le problème de la constitution intime de la matière ; nous avons seulement substitué à l’enchevêtrement des diverses formes de l’énergie et à la « topographie tourbillonnaire » du fluide, inconnue, à contours indécis, et à coup sûr complexe, une schématisation d’allure géométrique commode pour le calcul.
- De M. Drosne également cette autre image concrète de la « cinématique thermique » : tout se passe comme si les molécules du fluide étaient animées à la fois d’une vitesse générale d’entraînement de translation, et d’une vitesse orbitaire propre
- p.585 - vue 583/979
-
-
-
- 586
- ÉTUDE SUR L’EFFET DE FILM
- (le circulation : le flux calorifique a une trajectoire cycloïdale, une partie de ce flux pouvant'être dérivée vers l’extérieur au moment des contacts.
- Cette vue est précieuse pour l’étude qualitative du phénomène. Elle permet de comprendre que l’écoulement isoentropique des tuyères et l’écoulement à flux de convection calorifique intense des éléments d’échangeurs diffèrent uniquement par l’importance des mouvements orbitaires, et' non par la vitesse ou la durée de séjour du fluide dans le tube. Ces mouvements rotationnels caractérisent donc la convection. Plus leur vitesse sera grande par rapport à la vitesse de translation, plus la fréquence des contacts entre molécules et parois sera grande.
- En d’autres termes, l’intensité du flux calorifique passant du fluide à la paroi, ou inversement, est liée à l’intensité des mouvements rotationnels internes du fluide, c’est-à-dire à la turbulence du régime d’écoulement.
- On a pu eii conclure que les pertes de charge, (Pune part, et le flux calorifique de convection, d’autre part, sont des grandeurs étroitement liées, puis établir des relations entre le coefficient de transmission thermique et le coefficient de résistivité hydraulique.
- Différents régimes d’écoulement mécanique.
- Phénomène du film.
- Il résulte de ce qui précède que le phénomène de la convection est gouverné par le régime d’écoulement du fluide et que l’étude du premier ne saurait se passer de celle du second ; or, cette dernière fut longtemps peir avancée et laisse encore à désirer, hors de quelques cas simples. Aussi, dans beaucoup de travaux, théoriques se rapportant à cette question, a-t-on fait abstraction de la viscosité du fluide. Les résultats auxquels on est ainsi conduit sont très éloignés des faits expérimentaux, ce qui montre qu’on ne peut assimiler l’écoulement d’un fluide à celui d’un gaz parfait, tout au moins au voisinage des parois.
- Considérons, par exemple, un fluide doué d’une certaine viscosité, qui s’écoule par filets parallèles le ‘long d’une paroi fixe. Le feuillet fluide infiniment mince qui est en contact avec la surface reste au repos, en vertu du frottement superficiel; le feuillet immédiatement voisin possède, par rapport au pré-
- p.586 - vue 584/979
-
-
-
- ÉTUDE SUR L'EFFET DE FJ LM
- 587
- cèdent, une vitesse finie; il naît donc entre eux uneJorce de viscosité donnée par la loi de Stokes :
- -p dY
- F - !J- ik
- cr étant l’aire de contact, ^ la dérivée de la vitesse prise normalement à la paroi, et p. le « coefficient de viscosité ».
- Dans le cas qui nous occupe, <7 et dV étant finis, il en sera de même de F, qui retardera la marche de ce second feuillet. Quand on s’éloigne de la paroi dans le sein du fluide, on rencontre des filets qui s’écoulent de plus en plus vite, présentent des dV de plus en plus petits, et sont soumis à des forces de viscosité de plus en plus faibles; on parvient ainsi au « fluide sain » ou les forces de viscosité sont négligeables par rapport aux forces de masse.
- Les filets voisins de la paroi, animés d’une vitesse non sensible, constituent une couche distincte de l’écoulement mécanique général ; les forces de viscosité y sont appréciables, en sorte qu’elle est douée de propriétés très particulières. Dans les ffuides aériform.es, de faible viscosité, son épaisseur est très faible, uaais toujours supérieure à Celle qui résulterait des conditions d’équilibre capillaire. Elle a reçu- des noms divers : « couche-frontière » ou de « transition », « pellicule », etc. en France, « film » en Angleterre (1 ) ; ’ ce dernier terme a prévalu dans l’industrie.
- L’existence du film fut longtemps controversée, ainsi qu’en témoigne l’extrait suivant de Y Aérodynamique de M. Jou-kôwsky :
- & Pour ce qui est de l’adhérence du fluide aux parois du récipient lors de l’écoulement, il existe différentes opinions à ce sujet. Certains auteurs admettent que le long des parois il n’y a aucun mouvement du fluide; d’autres supposent un glissement le long de ces parois. La viscosité étant proportionnelle à la première puissance de la dérivée de la vitesse, et le frottement-contre les parois, au carré de la vitesse, ainsi que le
- . (1) Les techniciens anglais semblent avoir exagéré son importance, que l’école allemande aurait tendance à sous-estimer. 11 est certain que cette pellicule intervient dans de nombreux phénomènes de surface, autres que les écoulements mécaniques ou. thermiques.
- p.587 - vue 585/979
-
-
-
- 588
- ÉTUDE SUR L’EFFET DE FILM
- montre l’expérience, il en résulterait une différence considérable entre la théorie et les données des expériences
- » .... Je propose de considérer la vitesse comme nulle au
- voisinage des parois, puis augmentant très rapidement jusqu’à devenir égale à celle que donne la théorie, en supposant l’existence d’un potentiel des vitesses..,..
- » La couche de fluide qui ne possède pas de potentiel des vitesses est très mince. Son épaisseur dépend de la vitesse du courant; si la vitesse est petite, l’épaisseur est assez considérable, tandis qu’elle est faible si la vitesse est grande. >
- Ces considérations demandent à être complétées par d’autres, qui expliquent les divergences initiales.
- Cas de la circulation intérieure.
- Plaçons-nous d’abord dans le cas le plus simple, et le mieux étudié, où le fluide circule à l’intérieur d’un conduit de forme cylindrique.
- Il est aujourd’hui reconnu que la loi de variation des vitesses dans une section transversale au flux change à une certaine distance des parois. Il en va de même de la loi de variation des températures, mais le fait est d’une observation plus difficile. Gela tient à la présence d’un « film » fluide mince, plus ou moins adhérent à la paroi.
- Les caractéristiques de ce film varient avec la vitesse générale d’écoulement.
- On sait, et il est aisé de s’en rendre compte pour les liquides par la coloration d’un filet, que l’écoulement au centre d’un tube a lieu par filets parallèles tant que l’on ne. dépasse pas une certaine vitesse, dite « vitesse critique supérieure ». Le film est alors épais et peut être considéré comme immobile, en première approximation. Si l’on dépasse la vitesse critique, les filets prennent une trajectoire sinusoïdale, puis se rompent, des remous apparaissent : c’est le régime turbulent. Le film ne disparait pas, mais il s’amincit et présente un écoulement laminaire, dont la vitesse moyenne est égale aux 6/10e de la vitesse sur le filet moyen.
- Ces deux régimes d’écoulement présentent des caractéristiques très différentes.
- En régime turbulent, la distribution des vitesses est elliptique,
- p.588 - vue 586/979
-
-
-
- ETUDE SUR L'EFFET DE FILM
- 589
- l’axe de l’ellipse dirigé suivant la direction du courant étant très petit pour les très grandes vitesses; la perte de charge est proportionnelle à une certaine puissance de la vitesse, puissance variable entre 1 et 2, et qui peut caractériser le degré de turbulence. C’est en déterminant cet exposant que M. Camichel a montré expérimentalement l’existence d’un « plafond o de turbulence : des obstacles entièrement différents, placés sur le trajet d’un liquide en mouvement, peuvent donner à celui-ci un même degré de turbulence, qui ne peut être dépassé.
- En régime laminaire, dit « de Poiseuille », la distribution des vitesses suivant le rayon est parabolique ; la perte de charge est proportionnelle à la vitesse même'. Il semble d’ailleurs démontré que la perte de charge en régime laminaire peut, dans certains cas, varier de façon plus rapide; cette considération a donné à penser qu’il existe sans doute des régimes laminaires autres que celui de Poiseuille.
- Les deux régimes précédemment décrits sont stables ; le passage de l’un à l’autre est instable. Si l’on fait croître la vitesse, le régime troublé s’établira plus ou moins tôt à la suite d’un ébranlement, d’une résistance quelconque. Toutefois, il ne semble pas pouvoir exister, quelles que soient les circonstances, en dessous d’une vitesse d’écoulement dite « vitesse critique inférieure », dont l’ordre de grandeur est égal au 1/100® de la vitesse limite supérieure, laquelle est seule à considérer en pratique.
- Entre les deux vitesses critiques s’établissent des régimes instables et irréguliers, constitués par des mélanges en proportions variables du régime hydraulique non turbulent et du régime turbulent, ainsi que le montre l’observation directe des filets liquides, en dépit des théories contraires.
- On a, depuis longtemps, remarqué que le régime laminaire est très stable dans les tuyaux de gros diamètres. C’est qu’en effet la vitesse critique est fonction du rayon hydraulique de la section d’écoulement; elle dépend, en outre, de la rugosité de la paroi, du module de viscosité et du poids spécifique du fluide, et par leur intermédiaire, de la température et accessoir rement de la pression et de la concentration. Il semble qu’elle puisse avoir des valeurs très différentes suivant les cas : en effet, dans certains ajutages de turbines hydrauliques, on obtient des jets absolument cylindriques et transparents, ce qui indique
- p.589 - vue 587/979
-
-
-
- 590
- ÉTUDE SUR L’EFFET DE FILM
- le parallélisme des filets élémentaires, malgré l’énorme Vitesse atteinte.
- Pour l’étude des différents régimes d’écoulement, on a imaginé plusieurs dispositifs. Voici le plus récent, du à M. Dieterlen :
- « Un brise-jet destiné à régulariser l’écoulement d’un liquide
- COC/Æ^cT ÆB
- est fixé à un orifice quelconque. A une faible distance (5 à 20 cm) de l’orifice, une surface horizontale (glace, tôle, etc...) est présentée au jet vertical. Celui-ci s’étale sur la plaque et
- p.590 - vue 588/979
-
-
-
- ÉTUDE SUR L'EFFET DE FILM
- 501
- forme une nappe à circulation radiale • centrifuge très mince ; puis brusquement un redan se produit, et l’eau prend une épaisseur sensiblement plus forte (2 à 4 mm) ; l’écoulement a dès lors un tout autre aspect. L’œil le moins averti est vite frappé par la représentation simultanée des deux régimes^ de caractéristiques différentes, séparés par un anneau extraordinairement net * (fig. 4).
- De toute évidence, le régime turbulent s’établit au 'centre, et le régime laminaire, à l’extérieur de cet anneau. En effet, au centre de la plaque, le périmètre circulaire d’écoulement est faible : la vitesse d’écoulement est élevée, supérieure à la vitesse critique ; mais le liquide en s’écoulant radialement rencontre des cercles de périmètres proportionnels au chemin parcouru ; l’épaisseur restant constante, la vitesse décroit donc linéairement; d’autre part, l’écoulement turbulent étant très dispendieux d’énergie, il arrive un moment où l’impulsion initiale ne peut suffire à son maintien; alors, la vitesse critique supérieure est atteinte, et le régime laminaire, celui du « moindre effort », s’établit.
- M. Dieterlen a également employé des tubes légèrement coniques, mais alors la transition est moins nette, car les trois dimensions sont liées entré elles, tandis que sur la plaque, le phénomène a toute latitude pour se manifester suivant la dimension épaisseur.
- Ces procédés sont riches de possibilités. En opérant « toutes choses égales d’ailleurs », c’est-à-dire en faisant des séries d’expériences caractérisées chacune par la variation d’un seul des facteurs, on pourra en effet étudier les propriétés des différents fluides, surfaces, régimes, d’autant que les grandeurs en jeu sont toutes d’une mesure facile.
- M. Dieterlen a pu, en particulier, faire aisément les observations suivantes :
- Corrosions. — L’air contenu dans l’eau , se dégage à la surface delà plaque; les bulles formées dans la zone turbulente sont arrachées immédiatement par le courant, avec une rapidité qui décroît cependant quand on s’éloigne du point d’incidence ; dans la zone laminaire, au contraire, les bulles, volumineuses, stagnent et adhèrent à la paroi qu’elles finissent par baigner complètement. Le phénomène s’atténue quand la plaque est. -oxydée.
- Bull.
- 42
- p.591 - vue 589/979
-
-
-
- 592
- ÉTUDE SUR L’EFFET DE FILM
- Cette observation, dii plus haut intérêt pour la conception des échangeurs en acier, s’explique aisément. En effet, dans le régime laminaire, la vitesse étant négligeable au voisinage de paroi, aucune force ne tend à arracher la bulle. Au delà de la vitesse critique, au contraire, la vitesse propre du film et les tourbillons arrachent les bulles dès leur formation.
- Il en résulte qu’en régime troublé, l’oxydation est très lente et aboutit à un voile léger d’oxyde ferrique jaune; en régime laminaire, elle donne rapidement des tramées vertes d’oxyde FeO, Fe203, puis des bandes d’oxyde rouge. Au bout d’un certain temps, la périphérie est entièrement rouillée, alors que le centre est intact.
- Toute cause augmentant la turbulence, un obstacle matériel, par exemple, accroît la corrosion.
- En résumé, « le piquage est intense au voisinage de la vitesse zéro ou dans un remous; il croit jusqu’à une valeur maximum qui correspond à la vitesse critique (0,35 m/s dans les économiseurs classiques). Au delà, le piquage est infime ».
- Film. — L’examen des traînées de rouille qui se forment au delà de chaque piqûre a conduit à cette conclusion que dans la zone laminaire, le film avance en sens contraire du courant principal. La projection de poussières lourdes ou de liquides colorés denses le confirme. On se l’explique par l’encadrement de la zone laminaire entre deux zones turbulentes. Les théories générales ne semblent toutefois pas pouvoir en rendre compte.
- Incrustations. — La vitesse du liquide est un facteur important de fixation des dépôts; on peut donc prévoir l’absence d’incrustations en régime troublé et leur formation rapide en régime laminaire; l’expérience le confirme.
- Une question se pose alors : les expériences précédentes ayant porté sur des plaques ou des petits tubes, peut-on les étendre aux tubes de gros diamètres, étant donné que la vitesse critique diminue rapidement quand le diamètre augmente?
- La réponse que fera l’expérience à cette question est très importante; elle nous fera savoir si l’absence de corrosions et d’incrustations est due, avant tout, à une vitesse d’écoulement élevée au contact de la paroi, ou bien simplement aux tourbillons intérieurs. On constate qu’il est nécessaire, non seulement que l’écoulement soit turbulent, mais encore que le tube n'e soit pas'
- p.592 - vue 590/979
-
-
-
- ÉTUDE S UK IL El*'F ET DE FILM
- o93
- trop grand, ou alors il faut atteindre des vitesses dépassant de beaucoup la vitesse critique, donc des débits considérables.
- Cas de la circulation extérieure.
- En matière de circulation extérieure, les travaux dont nous disposons ont en majorité visé le cas des fluides gazeux, dont la faible viscosité donne lieu à un film peu épais.
- Depuis Péclet, un grand nombre d’expérimentateurs ont rivalisé. d’ingéniosité pour démontrer dans ce cas l’existence objective d’un film et pour annuler' ou évaluer son. influence sur la transmission de la chaleur. D’autres, comme Prandtl, ont eu recours à des vues théoriques d’un puissant intérêt, visant le côté mécanique de la question.
- En convection libre, les circonstances de formation du film sont très simples : considérons un fil horizontal maintenu à une température donnée, dans un fluide au repos. La couche adjacente au fil, chauffée par conductibilité, monte,, tandis que le fluide froid, de densité supérieure, s’écoule à sa place. Ainsi, un courant de convection s’établit par différence de densité, entre le fluide chaud et le fluide froid. A la surface du fil, le fluide est stationnaire par viscosité. Si nous nous écartons de la. surface du fil* la rapidité des courants de convection croit jusqu’à ce qu’on atteigne une certaine distance, à laquelle La. vitesse critique dans le. fluide est dépassée : le courant linéaire se rompt en. un état, turbulent., La discontinuité entre l’écoulement parallèle et l’écoulement turbulent constitue la limite externe du film. A la limite interne, le film a la température de la surface chàude; à la partie externe règne la température du fluide ambiant. La forme de cette limite externe est mal connue. Langmuir a supposé que Le: filial présentait une section annulaire concentrique au tube, hypothèse simplificatrice certainement injustifiée.
- Le fait est plus évident en circulation forcée*
- Considérons le cas pratique d’un faisceau tubulaire entièrement plongé dans un fluide aériforme. animé d’un mouvement de translation normal aux génératrices. Sur la périphérie d’un tube, on distingue habituellement, deux zones : une région .à film mince, balayée par lé fluide en mouvement, et une région d’écoulement laminaire à film très développé et tourbillonnaire.
- Si le fluide était parfait, la .-veine fluide adjacente au tube
- p.593 - vue 591/979
-
-
-
- 594
- ÉTUDE SUR L’EFFET DE FILM
- prendrait, sur la première moitié du pourtour du cylindre, une accélération croissante aux dépens de sa pression, puis les phénomènes inverses se produiraient symétriquement; ces transformations ayant lieu sans perte d’énergie par frottement, la somme des énergies de pression et cinétique Testerait constante (1).
- Mais si le fluide est visqueux et les vitesses sensibles, les feuillets' adjacents à la paroi sont soumis à un freinage lorsqu’ils]] avancent le long d’une directrice; leur différence de vitesse avec le noyau sain croit, d’où de nouvelles forces de viscosité qui engendrent un nouveau ralentissement, etc. Le film grossit]donc en arrière du tube; quand l’espace qu’il occupe est suffisant, ses éléments extérieurs sont arrachés et forment des tourbillons stables, car les résistances de viscosité sont faibles en dehors du voisinage immédiat des parois. D’autre part, l’énergie totale d’un élément donné diminue d’une quantité égale à la somme des travaux de frottement, en sorte que la pression d’aval de la « couche frontière » ne peut plus atteindre celle du noyau, et ne lui permet plus de progresser. La contre-pression arrête donc les feuillets internes, puis leur fait rebrousser chemin, alors que de nouveaux lambeaux de cette couche continuent d’affluer en formant une masse tournoyante, d’où des tourbillons sont périodiquement arrachés par le courant. Ces effets seront d’autant plus accentués que le frottement sera plus important. D’une façon générale, ils sont affectés par la vitesse. Celle-ci décroissant, on observera successivement les phénomènes suivants :
- 1° Un écoulement turbulent ;
- 2° Un écoulement général laminaire, séparé' d’une zone turbulente située derrière l’obstacle par une surface de discontinuité, dont l’allure est indépendante de la vitesse, mais que l’on peut déformer jusqu’à faire disparaitre la région tourbillonnaire en faisant vibrer l’obstacle normalement à la direction d’écoulement du fluide ;
- 3° La zone turbulente se change en une zone de tourbillons alternatifs bien connue, décrite ci-dessus ;
- 4° La surface de discontinuité disparait ; derrière l'obstacle
- (1) On peut observer ces phénomènes dans les liquides visqueux animés de faibles vitesses (0m 02, sec. pour l’huile). ^
- p.594 - vue 592/979
-
-
-
- ÉTUDE Sül\ L’EFFET DE FILM
- oüo
- s’établit un double mouvement de circulation non turbulente avec points singuliers ;
- 5° La vitesse continuant à décroître, cette zone se réduit progressivement, et l’on tend vers la distribution symétrique par rapport à deux axes, rectangulaires, dont l’un est normal au courant (1).
- D’où les conséquences suivantes :
- 1° Le film et les tourbillons ne constituant qu’une très faible portion du courant, on pourra appliquer les équations des fluides parfaits au mouvement d’ensemble, en tenant compte des conditions aux limites, c’est-à-dire au voisinage des parois.
- 2° Si l’écoulement avait lieu sans frottement, les pressions seraient réparties symétriquement en amont et en aval du cylindre; en milieu visqueux, nous savons que la pression en aval ne contre-balance plus là pression en,amont; il naîtra une force dirigée vers l’amont : c'est la résistance hydrodynamique du solide.
- 3° Si l’on fait tourner le cylindre, on diminue les frottements sur une moitié du pourtour — et l’on sait que les forces de viscosité sont, au voisinage des parois, de l’ordre de grandeur des forces de masse — on réduit donc l’épaisseur du film et la vitesse d’accumulation en aval, d’où déplacement du point de décollement du fluide dans le sens de la rotation. Les phénomènes inverses se produisent sur l’autre partie du pourtour. Dans la première zone, fe gaz va épouser un arc plus grand de la paroi; dans l’autre, il sera décollé prématurément, et ceci d’autant plus que la vitesse de rotation sera plus grande. Il en résultera un écoulement asymétrique, donnant naissance à une force dirigée non plus dans la direction du courant, mais transversalement à elle. C’est l’effet signalé par Malus, expliqué par Prandtl, et utilisé notamment par Flettner.
- Ainsi, malgré sa faible épaisseur, le film joue un rôle capital en aérodynamique. Au prix d’une faible dépense d’énergie, on pourra grâce aux forces de viscosité produire un mouvement circulatoire au voisinage des parois, modifier l’allure de l’écoulement dans cette région, le rendre dissymétrique et engendrer par là des forces de pression considérables génératrices de
- (l'i Cf C. Camiehel, L. Escande, J. Ricaud : Écoulement des lluides visqueux autour d’un obstacle.
- p.595 - vue 593/979
-
-
-
- 596
- ÉTUD3E SUR T.’EFFET DE FILM
- « portance ». Ces mêmes phénomènes de viscosité donnent naissance à la résistance hydrodynamique.
- Mécanisme de la convection. Rôle du film.
- Nous allons voir que l’importance du film est également très importante du point de vue thermique..
- Les notions précédentes sont suffisantes pour saisir, en première approximation, le mécanisme de la convection calorifique, dégager le rôle du film et en tirer a priori des conclusions.
- Soit une paroi séparant deux fluides à températures différentes, en quoi se résume tout échangeur thermique (fig. 2).
- Suivons le flux calorifique après son arrivée dans la paroi même; il éprouve vraisemblablement une résistance infime pour passer de la paroi aux molécules du « fluide froid » appliquées contre elle, en raison de la conductibilité des parois utilisées.
- Pour passer au noyau fluide, le flux çalorifique doit ensuite traverser le film que l’on peut thermiquement assimiler à une gaine isolante ou à un mur, au travers duquel l’écoulement a lieu par conductibilité. Or, le coefficient de conductibilité des gaz est très faible5 et c’est pourquoi la transmission dans leur sein ne peut avoir lieu efficacement que par mouvements tourbillonnaires; la conductibilité des liquides, quoique plus élevée, n’est pas considérable : celle de l’eau est trois fois plus grande quenelle de l’amiante.
- Enfin, le passage de la chaleur entre le film et les molécules du noyau intérieur au cours de leurs mouvements rotationnels est a priori d’un rendement très défectueux, mais augmente avec la turbulence.
- . Mêmes phénomènes en sens inverse de l’autre côté de la. paroi, au contact de l’autre fluide. .
- p.596 - vue 594/979
-
-
-
- ÉTUDE SUR L’EFFET DE FILM
- 597
- Nous sommes ainsi amenés à prévoir que le film aura une grande influence sur le passage de la chaleur ; tout facteur capable de modifier le film agira donc par là même sur le flux de convection.
- Examinons ces différents facteurs.
- Un accroissement- de la vitesse de circulation provoquera l’amincissement puis la mise en mouvement du film ; celui-ci pourra même être désintégré, voire déchiré ; d’autre part, les tourbillons intérieurs seront également favorisés. Pour toutes ces raisons, la convection sera intensifiée, effet connu depuis longtemps. Péclet le dégagea le premier, au cours d’expériences demeurées fameuses, sur la conductibilité absolue des métaux. Mesurant le flux de chaleur qui passe de vapeur à eau ou de liquide à liquide, à travers une lame métallique, il constata que ce flux était indépendant de la nature et de l’épaisseur du métal, ce qu’il expliqua par l’encadrement de la lame en expérience entre deux lames d’eau stagnante, dont le rôle est prépondérant ; il tenta de réduire leur épaisseur par un brossage continu des surfaces, et insista dans ses ouvrages sur l’importance primordiale de ces couches fluides, liquides ou gazeuses, et sur les moyens de la réduire par accélération de la vitesse de circulation. Néanmoins, les valeurs de la conductibilité établies par Péclet étaient plusieurs fois trop faibles, mais dans un rapport variable et maximum pour le cuivre, probablement en raison de la très mauvaise aptitude de ce métal à la transmission par convection.
- Depuis lors, on a utilisé de nombreuses formules empiriques (Ser, Mollier, etc), donnant la relation entre le coefficient de convection K et la vitesse. Mais ces formules ne sont applicables que dans les circonstances où elles furent établies. En effet, l’amincissement du film est un effet d’inertie; la densité et la viscosité y jouent un rôle ; donc la loi dé variation de la transmission en fonction de la vitesse ne sera valable que pour un fluide de poids spécifique, y donné et pour un régime donné de températures ; ceci d’autant plus que la vitesse sera plus grande.
- Il est actuellement confirmé que le flux de convection varie dans le même sens que la vitesse d’écoulement w du fluide et que la turbulence qui en dépend. Cette influence est représentée dans les formules récentes et rationnelles de l’École allemande, par le facteur wn, où n est un exposant voisin de 0,8
- p.597 - vue 595/979
-
-
-
- ÉTUDE SUR L’EFFET HE FILM
- 598
- pour la circulation intérieure et de 0,6 pour la circulation extérieure d’un flux gazeux.
- De même et a fortiori, la loi de variation du coefficient de transmission K sera différente suivant le régime d’écoulement. Cette vue théorique a été confirmée par l’expérience : les professeurs Groker et Clément (1) ont démontré que le coefficient de convection varie brusquement quand on passe du régime laminaire au régime turbulent, à* tel point que cette discontinuité leur a permis de déterminer la vitesse critique en observant l’augmentation de température d’un courant d’eau s’écoulant dans un tube entouré d’une enveloppe de vapeur.
- Cependant des formules récemment proposées ne semblent pas en tenir compte. Cela confirme qu’elles ne sont applicables qu’au régime turbulent; on ne conçoit d’ailleurs pas que la transmission puisse s’annuler avec la vitesse d’écoulement, ainsi qu’on pourrait le croire par leur examen superficiel.
- On peut également prévoir, d’après ce qui précède, que le coefficient de convection croit dans le même sens que la conductibilité a et la chaleur spécifique c du gaz, cette dernière intervenant au même titre que le débit-poids 710.
- On a donné au produit ^wc le nom de flux « calorifique » du fluide. Il est bien établi aujourd’hui que Iv est fonction d’une certaine puissance positive de ce flux calorifique dont la considération est très-intéressante d’autant qu’il n’est pas sensible-' ment affecté par les variations de la température, contrairement à ce qui a lieu pour chacun de ses éléments.
- On peut encore prévoir que K sera influencé par la rugosité de la paroi et l’angle d’incidence du flux sur les tubes de l’échangeur ; qu’il sera d’autant plus élevé que le diamètre du conduit sera plus faible, ou le quinconçage mieux étudié. A ce sujet, le tube à circulation intérieure peut être considéré comme correspondant à la limite inférieure de cette perfection (2).
- C’est en partant de considérations analogues que M. Kamme-rer a pu procéder à une critique serrée des expressions connues de K, et dégager le rôle des températures : « Nous savons,
- (1) Proceedimjs Royal Soeie'y. Vol. LXX1.
- (2) Supposant que les formules établies pour la circulation intérieure expriment la loi générale de variation du coefficient de convection, en fonction de la variation d’épaisseur du film, on a été amené à concevoir une vitesse et un diamètre thermiques caractéristioues d’un quinconçage donné, tels que, substitués à la vitesse et au diamètre réels dans ces formules, ils conduisent à la valeur du coefficient de transmission externe. A la limite, pour le tube à circulation intérieure, vitesse thermique et vitesse jéelle seraient identiques.
- p.598 - vue 596/979
-
-
-
- ÉTUDE sun l’effet de film
- 599
- d’une part, que la conductibilité des gaz est très faible, et que, par conséquent, la propagation de la chaleur à l’intérieur du noyau de gaz a lieu surtout au moyen de courants ou tourbillons intérieurs appelés courants de convection; d’autre part, qu’une couche ou pellicule très 'mince de gaz adhère à la paroi du tube. Les courants de convection qui agissent dans le même sens qu’une augmentation de vitesse, seront d’autant plus intenses que la différence de température entre»le noyau gazeux et la paroi sera plus grande. On peut donc prévoir que K augmentera avec cette différence de température. Au contraire, au travers de la pellicule adhérente, dont la température se rapproche d’autant plus de' celle de la paroi qu’elle sera plus mince, la chaleur ne peut pénétrer que grâce à la conductibilité, qui augmentera avec la température. Donc, le coefficient K augmente également avec la température de la paroi(1) ».
- Toutefois, la caléfaction peut imposer une limite à ce facteur : le film se transforme alors en vapéur, il y a changement brusque d’équilibre ; la température de la paroi tend vers celle du fluide chaud, d’où danger de coups de feu.
- On peut enfin prévoir que toute modification du film aura sur K une répercussion plus importante à faible qu’à grande vitesse, pour les gaz que pour les liquides.
- Les principaux facteurs qui entrent dans l’expression rationnelle de K sont donc accessibles à l’intuition, en partant de vues générales.
- Remarque. — Les observations précédentes s’appliquent lorsque les fluides ne changent pas d’état au cours du phénomène. 11 peut en être autrement. L’échange peut provoquer l’ébullition ou la condensation. ^
- La condensation donne lieu à un film liquide, étudié par Nüsselt, qui joue un rôle considérable dans la transmission.
- Si le fluide considéré est un liquide en ébullition, des bulles de vapeur se forment et grossissent en dés points déterminés, où préexistait une impureté ou une bulle d’air qui provoque le début de la vaporisation; les bulles se détachent de la paroi e-t sont entraînées par le courant.
- Le film est donc rompu par les bulles de vapeur de place en place, mais sans profit pour la transmission, bien au contraire,
- (1) Considérations sur la transmission de la chaleur dans les générateurs de vapeur.
- p.599 - vue 597/979
-
-
-
- 600
- ÉTUDE SUR L’EFFET DE FILM
- car la conductibilité de la vapeur d’eau, par exemple, est de l’ordre de 0,03. Mais l’ébullition augmentant l’état d’agitation de la masse sera un puissant facteur de répartition des calories dans le fluide récepteur, une fois le film franchi; en sorte qu’en définitive elle favorise la transmission ; c’est un fait bien connu.
- II. — Effets possibles des vibrations de la paroi.
- Nous savons que l’on peut aisément, au prix d’une faible dépense d’énergie, déformer le film et provoquer par là d’importantes modifications des phénomènes mécaniques ou thermiques.
- Le brossage, la rotation rapide des surfaces cylindriques, les effluves électriques, la circulation spasmodique ou pulsée, l’accélération de la vitesse de passage des fluides, sont les plus connus de ces facteurs d’action.
- Nous avons, en particulier, décrit les effets heureux d’une accélération de la vitesse des fluides sur : la transmission de la chaleur, les corrosions, les incrustations, le dégagement éventuel de la vapeur. En mouvement de translation longitudinale, ce principe a reçu d’heureuses applications dans le domaine des chaudières de locomotive, des chaudières à circulation accélérée et des économiseurs.
- On a cherché à en profiter, parfois au prix de moyens mécaniques assez compliqués, en mouvement centrifuge (chaudière Âimos), en mouvement hélicoïdal (appareils Galor), ou en mouvement de translation normale (générateurs à vaporisation instantanée) ; ces solutions présentent en outre l’avantage de faciliter la séparation des fluides par différence d’inertie, en cas de vaporisation.
- Nous avons été amenés à penser que l’on pouvait arriver à des résultats analogues, et par des voies plus simples, en mettant parois et fluide en mouvement relatif au moyen de chocs ou de vibrations transversales imprimés à la paroi.
- Les effets possibles seraient, relativement à la transmission de la chaleur :
- 1° Mise en oscillation du film, avec conséquence probable de le détacher périodiquement de la paroi, par effet d’inertie, ce qui provoquera son amincissement et peut-être sa dislocation par les' filets adjacents. Les molécules centrales, au cours de leur'
- p.600 - vue 598/979
-
-
-
- ÉTUDE SUR L’EFFET DE FILM
- 601
- mouvement orbitaire viendraient donc toucher, sinon la paroi, au moins un film aminci:;
- 2° Accroissement de la turbulence au delà du film ;
- 3° Accroissement de la vitesse du déplacement relatif du fluide par rapport au film et aux parois ;
- 4° Eventuellement, accélération de la vitesse de détachement des bulles de vapeur. En effet, leurs points d’insertion suivront le mouvement de la paroi, alors que leurs corps n’en seront pas affectés : le cordon d’attache sera donc rompu plus vite, toutes choses égales, que lorsque la paroi est au repos. Donc, vaporisation plus rapide, mouillage meilleur des parois, rendement et sécurité accrus.
- En outre, on peut prévoir en ce qui concerne les chaudières à vapeur :
- 1° L’atténuation de l’adhérence des dépôts apportés par l’eau et formant des incrustations;
- 2° L’atténuation de l’adhérence des suies et poussières apportées par. les gaz, non pas les suies gommeuses et collantes, mais celles non cohérentes, qui constituent les nids d’hirondelles ;
- 3° L’amélioration de la combustion par introduction de vibrations dans la masse gazeuse, par l’intermédiaire des parois.
- Des améliorations auraient d’ailleurs une répercussion sur le flux de chaleur transmis par convection.
- Des remarques ont reçu depuis longtemps leur utilisation, involontaire il est vrai, sur les chaudières de locomotives,-à la faveur des chocs qui se produisent au passage d’un rail sur l’autre ; les lignes suivantes, extraites d’une conférence, de M. Orille, en font foi : ' .
- « La chaudière locomotive a ‘cependant rencontré des échecs. A l’origine des torpilleurs, on a de suite songé à la chaudière locomotive, qui semblait tellement appropriée aux énormes allures qu’on était forcé d’imposer à ces petites unités.
- » Mais au grand étonnement de tous, les résultats furent déplorables : déboitage de tubes, rupture des plaques tubulaires, etc. .. ; toutes ces avaries se produisaient même avec des combustions inférieures à celles qu’on obtenait normalement sur les locomotives.
- » L’échec fut attribué à ce que les foyers étaient moins profonds, les chauffeurs moins bons.., L’Amirauté anglaise, pour
- p.601 - vue 599/979
-
-
-
- 602
- ÉTUDE SUR L’EFFET DE FILM
- en avoir le cœur net, munit un bélier cuirassé, le Polyphemus, de chaudières locomotives, construites dans un atelier du London and North Western par M. Webb, un spécialiste, et identiques à celles qui étaient montées sur le châssis des loco-molives.
- » Le résultat fut identiquement mauvais ! .
- » Je crois pouvoir vous donner la raison de ces échecs : lorsque j’étais Ingénieur de traction de Chemin de fer, bien souvent les mécaniciens envoyés à la construction, roulant sur des voies déplorables non éclissées, me devenaient en signalant que tous les ressorts de suspension étaient cassés, les boites calées sous les longerons avec des écrous, que leur machine avait de telles secousses que le service n’étail plus possible.
- » Les ressorts remplacés, ces mêmes mécaniciens revenaient de la tournée de service suivante, disant : « Je ne sais ce qu’on a fait à ma machine ; avant j’avais de la vapeur plus que je n’en voulais, je tirais de la balastière 40 wagons, maintenant avec 20 je reste en panne faute de pression.
- » L’explication est bien simple : les secousses de la locomotive détachaient les bulles de vapeur collées aux parois des foyers et des tubes, au fur et à mesure de leur production, permettant à l’eau d’arriver plus vite sur les surfaces chauffées.
- » Au reste, l’ancien cahieT des charges à donner aux locomotives du P.-L.-M. prévoyait une vaporisation de 65 kgs par heure et par mètre carré de surface de chauffe, pour les locomotives à grande vitesse, et seulement 45 pour les machines à marchandises; cette donnée, toute pratique, résultait de constatations directes du Service. Les locomotives à grande vitesse marchant à 75 km à l’heure supportaient des secousses plus violentes que les machines à marchandises qui, dans ce temps-là, marchaient à 15 et 20 km à l’heure. »
- Nous avons expliqué précédemment que des facteurs autres que celui invoqué par M. Grille doivent entrer en jeu. D’ailleurs, nous avons constaté nous-mème l’influence heureuse des chocs sur l’évaporation.
- Quoiqu’il en soit, ces chocs, joints à la grande vitesse de circulation des gaz dans le faisceau tubulaire au tirage pulsé et au rayonnement intense, expliquent l’excellent rendement de ces chaudières, en dépit,des mauvaises conditions d’exploitation.
- On ne peut songer à imprimer de tels chocs aux chaudières
- p.602 - vue 600/979
-
-
-
- ÉTliDK SUR L’EFFET UE FILM
- 603
- fixes. Mais on peut penser que les vibrations transversales ont des effets analogues. D’ailleurs, l’examen optique des filets montre qu’elles peuvent modifier notablement la structure de l’écoulement (voir précédemment).
- ' Et le procédé serait d’une application aisée : les vibrations s’amortissant très lentement dans les métaux, il suffirait de mettre en vibration un ou quelques points de chaque appareil au moyen de cames (mouvement rotatif) ou de marteaux (mouvement alternatif) dans les conditions d’amplitude et de fréquence optimal La commande de ces organes pourrait être mécanique, pneumatique ou électro-magnétique; les chocs pourraient être appliqués soit directement sur la paroi, soit par l’intermédiaire d’une pièce d’usure; les vibrateurs pourraient être fixes ou amovibles, placés de préférence dans un carter de protection contre le bruit. La consommation d’énergie serait infime.
- La meilleure solution semblerait constituée par un vibrateur à électro-aimant donnant une fréquence de 2 000 coups/min. et une amplitude réglable de 2 à 5 mm, la masse en jeu pesant 1 kg 200. La consommation de courant serait 1 ch 5 pour une puissance de 450 ch, soit 3/1000.' *
- III. — Étude expérimentale de l’influence des vibrations appliquées à une paroi, sur la transmission de la chaleur entre deux fluides qu’elle sépare.
- Les notions et les faits précédemment exposés nous ont conduits à étudier expérimentalement l’influence des vibrations des parois sur la transmission de la chaleur par convection.
- Nous avons fait deux séries d’expériences, qui se différencient par leur précision et le mode de chauffage mis en œuvre.
- La première fut exécutée dans les laboratoires de la Société Française des Constructions Babcock et.Wilcox, à La Courneuve.
- La deuxième eut lieu d’après nos directives et .sur la demande de la même Société, dans les laboratoires de Puteaux, de la Société de Recherches et de Perfectionnements Industriels; ils furent exécutés par M. Rothen et surveillés par M. Dunoyer.
- Première série d’expériences.
- 1. — Les premières expériences ont porté sur divers échangeurs chauffés par un même brûleur à gaz, avec et sans vibra-
- p.603 - vue 601/979
-
-
-
- 604
- ÉTUDE SUR L’EFFET DE FILM
- tions, pendant des temps égaux de l’ordre de 1 heure, en réalisant-au mieux l’identité des conditions.
- Le vibrateur employé était un trembleur de sonnerie électrique.
- Les récipients utilisés furent ; un élément de chaudière en verre (fIg.. /, pl. 96), une capsule de porcelaine, un cylindre en acier, un tube Field de 400 mm, dans lesquels on maintenait le niveau constant.
- On a pu constater un accroissement de la turbulence, la précocité du départ des bulles d’air et de vapeur, de l’émulsion et de l’ébullition, la disparition de « l’accrochage » des dépôts et, accessoirement, l’existence de deux systèmes d’ondulations des surfaces libres : les unes radiales, partant de quatre centres d’émission, visibles lorsque l’œil est au repos, et les autres concentriques et visibles seulement par déplacement du rayon visuel.
- En outre, le poids d’eau vaporisée sembla s’être accru de 6 à 45 0/0.
- IL — Ce mode opératoire ne pouvait être admis que pour une première approximation; craignant les perturbations dues aux variations de la pression du gaz, nous avons ensuite opéré sur de grandes masses d’eau et porté les temps de chauffage jusqu’à 8 heures,, ce qui diminuait les erreurs relatives; d’autre part, au moyen d’un manomètre à eau, nous avons relevé les pressions toutes les demi-heures, ce qui nous a permis de faire les corrections nécessaires; enfin, nous avons opéré simultanément sur deux appareils identiques, chauffés avec des brûleurs semblables, étalonnés et permutés à la mi-temps.
- Les expériences ainsi conduites sur des chaudières en verre et des capsules de porcelaine ont confirmé lés résultats des précédentes. L’accroissement de vaporisation oscilla, suivant les cas, entre 4 et 7,5 0/0.
- HL — Nous avons ensuite opéré sur des éléments de chaudière en cuivre et en verre Pyrex (fig. -/ et pl. 96) identiques deux à deux et permettant de traiter un volume d’eau de 1000 cm3; la permutation des brûleurs avait lieu toutes les 30 minutes, pendant les 2 heures de chauffage. L’amélioration varia entre 7 et 10 0/0. *
- IV. — Toutefois, certaines anomalies nous donnèrent à penser, que notre mode opératoire, et surtout notre mode de chauffage,
- p.604 - vue 602/979
-
-
-
- ÉTUDE SUR L’EFFET DE FILM
- 605
- ne présentait pas, malgré les précautions prises, une précision suffisante; nous eûmes recours à l’emploi du régulateur de pression du professeur Moitessier, en remplaçant l’eau de la cloche du gazomètre par du pétrole, afin d’augmenter sa sensibilité. Les variations de pression ne dépassaient pas 2 mm. D’autre part, les deux appareils identiques étaient mis simultanément en expérience, employant donc du gaz de meme pouvoir calorifique.
- Les résultats furent également positifs.
- Les moyens dont nous disposions ne permettaient pas d’opérer sur les gaz ; ils ne se prêtaient pas à l’étude de la convection accélérée ni à la détermination des fréquences optima. Enfin, la mesure des quantités de. chaleur mise en œuvre laissait peut-être à désirer; en tous cas, sa précision n’était pas comparable à celle assurée par l’emploi du chauffage électrique, lequel caractérisa les expériences qui suivent :
- Deuxième série d’expériences.
- Désirant spécialement étudier l’effet des vibrations sur la transmission de la chaleur à travers une paroi métallique entre un fluide gazeux et un fluide liquide placés de part et d’autre de cette paroi^ on s’est proposé d’étudier séparément chacune des deux phases du phénomène.
- I. — Transmission de la chaleur entre une paroi métallique et Veau qui la baigne.
- L’appareil employé est représenté sur le schéma (jIg. S); il comprend un cylindre vertical G en acier contenant l’eau en expérience ; ce cylindre est chauffé extérieurement au moyen d’un enroulement en fil de chromel parcouru par un courant continu facile à régler et à mesurer.
- L’appareil comporte à sa base une membrane élastique M en tôle d’acier qui peut-être mise en vibration au moyen d’un électro-aimant EJ, alimenté par un courant alternatif de 50 périodes ; l’amplitude des vibrations était de l’ordre du dixième de millimètre,
- La tubulure T4 est reliée à un vase de Mariotte qui permet de maintenir constant le niveau de l’eau dans l’appareil. . La
- p.605 - vue 603/979
-
-
-
- 00(3
- ÉTUDE SUD l'eFFET DE FILM
- tubulure T2 est reliée à un réfrigérant qui permet de condenser et de mesurer la vapeur d’eau dégagée.
- En T3 et en T4 sont placés des thermomètres.
- Le tube l fixé à l’intérieur du cylindre sert à diriger les
- I
- courants de convection de l’eau et à régulariser la répartition des températures. - ..
- La masse d’eau enjeu était de 1 ISO gr et la quantité de chaleur fournie de 0,2 grande calorie par seconde.
- La précision des expériences était de 3 0/0.
- Dans ces conditions, l’appareil mettait le même temps pour passer de 20° à 100°, qu’il soit ou non en vibration, et la quantité de vapeur produite à 100° était également la même ; cette constatation va être utilisée dans la seconde expérience. Il est toutefois permis de penser qu’un bénéfice fût apparu si
- p.606 - vue 604/979
-
-
-
- ÉTUDE SUR L’EFFET DE FILM
- 601
- l’amplitude des vibrations avait été plus importante, si elle avait été purement transversale, si la vitesse de circulation de l’eau avait été moins élevée, si la précision des mesures avait été meilleure.
- II. —: Transmission de la chaleur d'une paroi métallique à un fluide gazeux, en convection libre.
- En matière de convection simple, avec ou sans rayonnement, la méthode calorimétrique la plus simple en même temps que
- la plus approchée réside dans la mesure des vitesses de refroidissement. Ce fut celle des précurseurs : Newton, Dulong et Petit, Péclet.; elle leur permit, dans certains cas, d’obtenir une précision qui n’a pas été dépassée depuis. Elle s’affranchit de tout réglage et de toute mesure du courant de chauffage et de quantités de chaleur ; elle ne nécessite çque l’usage du seul thermomètre.
- Il a donc été procédé à l’expérience suivante, destinée à
- Bull. ^ 43
- p.607 - vue 605/979
-
-
-
- 608 ÉTUDE SUR L EFFET DE FILM
- mettre en évidence l’influence possible des vibrations sur la transmission d’une paroi à un fluide gazeux.
- Un vase calorimétrique G en fer blanc (fig. 4) muni d’un agitateur et d’un thermomètre, est suspendu dans l’air par 3 fils élastiques. Un électro-aimant ~El alimenté par du courant alternatif à 50 périodes et placé sous le calorimètre, permet de le faire vibrer avec une amplitude plus grande que précédemment. L’expérience consiste à introduire de l’eau chaude dans le vase calorimétrique, et à mesurer la vitesse de refroidissement de l’appareil. Si l’on observe une variation de cette vitesse, suivant que l’appareil vibre ou ne vibre pas, cette variation sera due à l’influence des vibrations sur l’échange .entre paroi et air, puisqu’on vient de voir que ces vibrations sont, dans des conditions semblables, sans influence sur la transmission entre la paroi et l’eau.
- La quantité d’eau introduite dans l’appareil était de 500 cm3.
- La vitesse de refroidissetnent était déterminée par l’observation de la température de l’eau, de minute en minute. Un agitateur mû mécaniquement assurait l’égale répartition de la température dans la masse d’eau. La température de l’air ambiant était égale à 19°C.
- Les lectures faites dans ces• conditions sont reproduites au tableau 1 et ont permis de tracer les courbes figure 5. Ces courbes s’écartent assez peu de la forme exponentielle prévue par Newton. Leur examen montre que les vibrations ont nettement accéléré le refroidissement de l’appareil, c’est-à-dire augmenté la transmission entre la païoi métallique et l’air qui la baigne.
- En dix-sept minutes, l’eau était passée de 96 degré à 61 degrés sans vibrations, et de 96 degrés à 60 degrés avec vibrations, soit un écart de 3 0/0 environ. Pour atteindre la température de 61 degrés il a fallu dix-sept minutes dans le premier cas et seize minutes sensiblement dans le second cas.
- Il apparaît donc comme certain que les vibrations améliorent nettement la transmission de la chaleur entre une paroi métallique et un fluide gazeux, en convection simple.
- Nous pouvons prévoir que cet effet sera moindre en régime accéléré.
- p.608 - vue 606/979
-
-
-
- ÉTUDE SUR L’EFFET DE FILM
- 609
- Tableau I.
- 1 TEMPS EXPRIMÉ EN MINUTES .TEMPÉRATURE EN DEGRÉS
- SANS VIBRATIONS AVEC. VIBRATIONS
- 0 96 96
- 1 92 91,8-
- 2 88,2 88'
- 3 85 84
- 4 82 *81,2
- 5 79,6 —T 00 C7«
- 6 77,3 76,2
- 7 75,2 74
- 8 73,1 71,8
- 9 71,4 70
- 10 69,8 68,6
- 11 68,2 67,1
- 12 66,7 66
- 13 65,5 64,7
- 14 64,4 63,5
- 15 63,3 62,3
- 16 62,2 61
- 17 61 60
- %
- III. — Convection accélérée.
- On s’est proposé d’opérer dans des conditions aussi voisines que possible de celles réalisées pratiquement, en opérant à dés températures voisines de 500 degrés sur des courants gazeux de 4 à 5 m/s,
- p.609 - vue 607/979
-
-
-
- Çaerrz/jèrttÆury?,
- 610
- ÉTUDE SUR L’EFFET DE FILM
- Mode opératoire. — Le principe de la méthode employée est le ' suivant :
- De l’air chaud est mis en mouvement dans un tube de fer et
- 100'
- $o
- \
- \
- \v
- V V
- L
- V
- N,
- \ s
- \
- \ S.
- \
- \ V,
- \ S Sj
- J 70 K F *
- f. -J A. “i h
- t \ <* r4
- < s V
- s
- / W v "y \ eL
- T3 £ > i
- » kN
- X,
- <p5’
- <gQ X
- , h
- X
- < h L 5 l * „ £ î c i r r & i £ > i 0 1 t 2 I 5 V. J- l S 1 6 1 'Ÿ/MUi
- Ffg. 5.
- cède sa chaleur, à travers la paroi du tube, à de l’eau qui circule dans l’espace annulaire ménagé par un manchon extérieur. On mesure le débit gazeux et le débit de l’eau que l’on maintient constants; on note la empérature à l’entrée et à la sortie de l’air, d’une part, et de l’eau, d’autre part. Un électro-aimant à courant alternatif permet de faire vibrer à volonté l’appareil. Si les vibrations ont une influence sur la transmission de la
- p.610 - vue 608/979
-
-
-
- p.611 - vue 609/979
-
-
-
- 612
- ÉTUDE SUR L’EFFET DE FILM
- chaleur, cette action sera mise en évidence par des, variations dans le régime des températures.
- Ceci fut réalisé de la façon suivante (fig. 6) : Une bouteille d’air et son détenteur D fournissent le courant gazeux dont un anémomètre étalonné An mesure le débit; le courant d’air est ensuite conduit par l’intermédiaire d’un tube souple au tube de fer T. Ce tube comprend une première partie horizontale mesurant 2 m de longueur et 22/27 mm de diamètre, placée dans une série de 4 fours électriques F1? F2, F3, F4, destinés au chauffage du courant gazeux ; le chauffage est réglé au moyen des rhéostats R/q et Rh2, et des ampèremètres A4 et A2.
- A la sortie des fours, le tube T est coudé et prolongé par une branche verticale de 1 m, 50 de longueur en 12X17 mm. Sur ce tube vertical est soudé un manchon R de 0 m, 30 de longueur, dans lequel circule l’eau à laquelle l’air cède sa ^chaleur.
- Un vase de Mariotte alimente la circulation d’eau à pression constante. L’éprouvette graduée Y recueille et mesure le volume d’eau écoulée.
- L’électro-aimant fixe El permet de faire vibrer la partie verticale du tube T à travers laquelle se font les échanges de chaleur que l’on mesure. Il est alimenté en courant alternatif à 50 périodes, et communique au tube un déplacement vibratoire dont l’amplitude est de l’ordre du 1/2 mm.
- Dans les tubulures tx et t2 sont placées les deux soudures d’un couple thermo-électrique cuivre-advanee, mesurant la température de l’air. Dans le tubulures £3 et li sont les ther- ♦ momètres mesurant la température à l’entrée et à la sortie de l’eau.
- En réalité, le montage adopté pour les couples Ihermo-élec-triques donne directement l’abattement de température de l’air entre l’entrée et la sortie. Les mesures effectuées dans ces conditions permettent une plus grande précision que la détermination séparée des températures et t2. Le galvanomètre employé permet d’observer des variations de un degré. Pour avoir la température en ti on plonge momentanément dans un bain à température connue la soudure du couple^ordinairement en lr
- Les thermomètres placés en t3 et /4 donnent la température de l’eau à 0°05 près.
- L’uniformité des débits d’eau et d’air chaud a été assurée avec une précision de 10/0. L’anémomètre donnait le débit II en
- p.612 - vue 610/979
-
-
-
- ÉTUDE SUR L’EFFET DE FILM
- 613
- litres/minute, mesuré sur l’air froid à la sortie du détendeur. La vitesse.. moyenne w en m/s en a été déduite : -
- mj = 0,147 n m/s.
- Il convient d’autre part, de tenir compte des variations de la vitesse le long du tube, en fonction de la. température. W, S et T d’une part, iv, s et t d’autre part étant des vitesses, des sections et des températures centigrades correspondantes ; on a :
- W = w.
- 1 + *T
- 1 -J— oc t
- S
- S
- Pour T = 510 et t = 20, il vient : W = 2,68 | mj.
- Le régime permanent est atteint quand la température de l’air à l’entrée de l’échangeur R est constante pour un courant gazeux donné. Toutes nos séries de mesures ont été faites une fois cet équilibre réalisé.
- La mise en régime permanent durait deux heures. On procédait alors à la détermination en valeur absolue de la température q, puis, plaçant les couples en q et f2 comme l’indique la figure 6, on faisait les lectures de températures de 2 en 2 minutes, en alternant les mesures avec vibrations et les mesures sans vibrations toutes les 6 minutes environ.
- Il fut effectué, dans ces conditions, deux séries d’expériences ; dans la première, la vitesse moyenne du courant gazeux atteignait 4,20 m/s à l’anémomètre, 11,30 m/s à l’entrée de l’échangeur, et 7,60 m/s à sa sortie ; dans la deuxième, ces vitesses étaient respectivement ramenées à 2,09 m/s, 5,1 m/s et 3,2 m/s. Le régime turbulent était donc assuré.
- Résultats obtenus. — Les résultats des deux séries de mesures sont reproduits dans les tableaux 2 et 3.
- Leur examen montre que la chute de température de l’air q-q est sensiblement constante, à la précision près des mesures, que l’appareil soit ou non.en vibration. De même, l’élévation de température de l’eau q-q ne présente pas de variations systématiques attribuables aux vibrations.
- Une vérification facile des mesures consiste à écrire que la quantité de chaleur cédée par l’air dans la traversée de l’échangeur est égale à celle gagnée par l’eau, aux pertes parasites près, en vertu du principe de la conservation de l’énergie.
- p.613 - vue 611/979
-
-
-
- 14
- ÉTUDE SUR LEFFET DE FILM
- Tableau II. lre Série.
- Débit de l’air = 28,6 lit/min.
- Débit de l’eau = 253 cm3/min.
- Vitesse des gaz à l’entrée de l’échangeur = 11 m, 3/sec.
- HEURE «i i. /, -1, h t. h — h
- Sans vibrations. 16,36 510° 256° » 19,9 28,7 8,8
- — 16,41 )) >) )) 20,3 29,0 8,7
- . — 16,43 )) » 254 20,4 29,1 8,7
- Avec vibrations. 16,44 » » 254 )> )) 8,7
- — 16,49 )) )) 254 19,8 28,7 8,9
- Sans vibrations. 16,50 )) » 255 19,6 28,4 8,8
- — 16,52 » )) 25 i » )) >)
- Avec vibrations. 16,53 )) )) 254 )) )) 8,8
- — 16,58 » )) 254 18,9 27,6 8,7
- Sans vibrations. 16,59 )> )) 254 )) )) »
- — 17,02 )> )) 254 18,6 26,9 8,3
- Avec vibrations. 17,03 » 257 253 18,5 27,2 8,7
- — 17,05 )) )) 253 18,3 27,0 8,7
- — 17,07 » )) 253 18,3 26,7 8,1
- Sans vibrations. 17,08 » )) 253 18,3 26,7 8,4
- — 17,10 » » 253 18,4 26,8 8,4
- — . 17,12 » )) 253 18,4 26,7 8,3
- — 17,15 » )) 253 '18,2 26,6 8,4
- — 17,20 510° » » » » »
- Pour la première série de mesures, on peut prendre comme chaleur spécifique des gaz : 0,316 et pour celle de l’eau : 1 La chaleur cédée en une minute par l’air sera :
- 28,6 X 263,6 X 0,316 = 2292 cal.,
- p.614 - vue 612/979
-
-
-
- ÉTUDE SUR L’EFFET DE FILM
- 615
- Tableau III. 2e Série.
- Débit de l’air = 14,“2 lit/min.
- Débit de l'eau = 317 cm3/min.
- Vitesse des gaz à l’entrée de l’écliangeur = 5 m, i/sec.
- HEURE 6 $ k “ 4 k k k ^3
- Avec vibrations. 16,10 438 172 » » » ))
- — 16,18 V » 266 10,1 13,8 3,7
- — 16,24 )) » 266 10,1 13,6 3,5
- Sans vibrations. 16-, 25 )) » 259 10,1 14,0 3,9
- — 16,28 )) » 260 » » »
- — 16,30 » » 260 9,9 13,8 3,9
- Avec vibrations . 16,31 )) » 259 1) » ))
- — 16,32 )) » 259 1) V) )>
- — 16,39 » » 259' 9,9 13,6 3,7
- Sans vibrations. 16,40 )) >> 259 » » )>
- — 16,42 » » 261 9,8 43,5 3,7
- — 16,46 )) » 260 9,8 13,4 3,6
- Avec vibrations. 16,47 )) » 260 » » )>
- — 16,49 )> » 260 9,8 13,5 3,7
- —- 16,54 )) » 260 9,7 13,4 3,7
- 15,57 » » 259 » » »
- Sans vibrations. 16,58 » » 258 » » »
- — 17,00 » » 258 » » »
- — 17,03 » » 260 » » »
- — 17,06 » )> 260 » » »
- Avec vibrations. 17,07 )) » 260 » » )>
- — 47,10 » 1 » 260 9,8 13,4 3,6
- — 17,12 » » 260 )> » »
- — 17,15 438 178 260 » » 3,7
- et celle gagnée par l’eau :
- 253 X 8,57 X 1 = 2169 cal.
- Elle diffère de la précédente pour des raisons de deux sortes ;
- p.615 - vue 613/979
-
-
-
- 616
- ÉTUDE SUR L’EFFET DE FILM
- les erreurs de mesure ou d’appréciation faites sur la chaleur spécifique, d’une part, les échanges secondaires, d’autre part. En régime permanent, le seul échange secondaire appréciable a lieu à travers la paroi extérieure de l’échangeur R, entre l’eau et l’air environnant. Il est fonction delà différence de température entre ces deux fluides, ainsi que de l’état d’agitation de l’air ambiant. Il est facile de4’évaluer approximativement de la façon suivante : en l’absence de tout courant gazeux dans le tube, on fait circuler dans l’échangeur 253cm3/m d’eau entrant à 25 degrés environ, moyenne des températures réalisées au cours des mesures. La chute de température entre l’entrée et la sortie a été trouvée égale à 0,4 degré, l’air ambiant étant à 20 degrés. Il convient de remarquer que-la perte vers l’ambiance tend alors à être comblée par l’apport de la chaleur accmulée dans le métal du tube T, et restituée en l’absence du courant gazeux ; cet apport a été trouvé expérimentalement égal à 0,2 degré en annulant l’échange avec l’ambiance.
- Donc la perte vers l’extérieur, en régime continu, correspond à une chute de température cie 0,6 degré, soit 150 cal. environ par minute.
- En tenant compte de cette correction, il est passé dans l’eau :
- 2169 4- 150 = 2320 cal. environ.
- 28
- L’erreur relative est donc = 1 0/0 ? elle correspond à la
- précision des mesures (le terme correctif a certainement été évalué par excès) et à l’indécision actuelle relative à la chaleur spécifique de l’air.
- Pour la seconde série de mesures, la chaleur cédée à la minute par l’air est :
- 14,2 X 260 X 0,316 = 1167 cal., et la chaleur gagnée par l’eau :
- 317 X 3,7 = 1173 cal.
- Dans ce cas, l’eau recevait également de la chaleur de l’air ambiant, puisque sa température était inférieure à celle de la pièce, cet apport étant d’ailleurs trèsjfaible, comme les différences de températures en jeu.
- Eli-résumé, dans les conditions expérimentales décrites ci-dessus, l’influence des vibrations sur l’échange de chaleur entre
- p.616 - vue 614/979
-
-
-
- ETUDE SUR L’EFFET DE FILM
- 617
- l’air et l’eau est nulle, ou plus exactement, inférieure aux approximations des mesures effectuées. Les variations relatives, assez importantes, de trt^, concomitantes à la stabilité de t^-t^, donnent à penser que la précision obtenue n’est pas parfaite. Il est certain que les mesures de ti — ^ sont faussées par le rayonnement des parois qui a, sur le couple, une influence perturbatrice et nivellatrice contre laquelle il eût fallu- se prémunir, par exemple au moyen d’écrans. D’autre part, les mesures de débits sont délicates et absorbantes.
- Il serait intéressant de refaire l’expérience dans les conditions suivantes :
- De l’eau en cours de refroidissement est placée dans un tube entouré par un cylindre bien calorifugé. Un gaz froid circule dans l’espace annulaire avec une vitesse réglable. On mesure la vitesse de refroidissement dans ces conditions, puis en faisant vibrer la paroi du tube intérieur avec une amplitude de l’ordre de quelques millimètres. -
- IV. — Conclusions.
- Nous avons constaté expérimentalement les faits suivants :
- 1° Les vibrations de la paroi d’échange favorisent l'ébullition et le dégagement des bulles de vapeur;
- 2° Elles accélèrent nettement la turbulence et la transmission de la chaleur aux faibles vitesses d’écoulement, notamment en milieu gazeux ;
- 3° Dans les conditions où nous avons opéré, cet avantage disparaît pour la convection accélérée (1) ; .
- 4° Les vibrations contrarient la formation des dépôts d’incrustations et de suies non collantes-;
- 5° Ces effets croissent avec P amplitude des vibrations ;
- 6° La meilleure méthode d’observation consiste dans la mesure des vitesses de refroidissement. D’autre part, les méthodes de l’optique moderne pourraient renseigner utilement sur-la structure de l’écoulement au voisinage des parois et sur les modifications qu’y apportent les vibrations. Les essais réalisés incidemment dans ce but devront être systématisés.
- La troisième de nos conclusions constitue un recoupement
- (1) Il ne nous a pas échappé que notre dernière expérience, relative à la convection accélérée, diffère des précédentes non seulement par la vitesse d’écoulement, mais par le régime des températures réealisées; toutefois, ce second facteur ne peut ici fausser .notre conclusion.
- p.617 - vue 615/979
-
-
-
- 618
- ETUDE SUR L’EFFET DE FILM
- — indirect, il est vrai —, des vues récentes de l’école allemande.
- Dans son ouvrage remarquable : « Die Grundsetze der Wârme-leitung und des Wârme-iibergangen », Grôber, par l’application des lois généralesdesimilitudeentreles phénomènes thermiques et les phénomènes hydrauliques, est arrivé pour le coefficient de convection K à une expression où figure la fonction caracté-
- ristique Rt = où l est la longueur du tube; cette caracté-
- ristique, dite de' Reynolds, tient compte de l’état du régime d’écoulement.
- Or, les essais de Nüsselt auraient montré qu’elle n’influe pas considérablement sur la valeur du coefficient de transmission ; en d’autres termes, si la caractéristique de Reynolds semble d’importance primordiale dans les écoulements hydrauliques turbulents, son influence est faible sur les écoulements thermiques concomitants. On peut s’en rendre compte en observant la distribution des températures dans différentes sections droites d’un tube où circule un fluide chaud; à partir d’une certaine zone, dite critique, l’influence de la distribution initiale des températures dans le fluide cesse; à partir de cette zone, le coefficient de transmission reste constant, bien que la loi de distribution des températures prenne une forme parabolique de plus en plus aplatie. Or, l’allure de ces paraboles dépend évidemment de la caractéristique de Reynolds. Donc, K ne dépendrait pas de R„ au moins d’une façon appréciable; on s’explique ainsi que l’influence des vibrations sur le film et l’état tourbillonnaire reste, dans ce cas, sans effet sur l’échange calorifique.
- * *
- Si l’influence des vibrations de la paroi, relativement au rendement des échanges calorifiques, n’est pas quantitativement aussi intéressante qu’on pourrait le croire a priori, nous espérons que cette étude sera de quelque utilité aux techniciens de la chaleur; nous serions heureux si elle pouvait attirer leur attention sur les facteurs propres à intensifier le phénomène si complexe et si important de la convection, et provoquer par là un progrès dans cette voie.
- Le Secrétaire administratif, Gérant : Tony Huber.
- imprimerie ch.ux, RUE bkrgèke, 20, paris. — 9153-7-25. — (Kucro Lorilleaï).
- p.618 - vue 616/979
-
-
-
- MÉMOIRES
- COMPTE RENDU DES TRAVAUX
- DE LA
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS DE FRANCE
- BULLETIN
- DE
- SEPTEMBRE-OCTOBRE 192S
- Nos 9 et 10
- Blll.
- 44
- p.619 - vue 617/979
-
-
-
- BULLETIN
- DE
- Sciiteinbire-Oetobire 19 S 5
- SOMMAIRE
- Mémoires :
- La Production industrielle et l’habileté de l’ouvrier, par M. L. Legros. . 621
- Les Méthodes de rémunération des travaux à la tâche, par M. J. Axdrolix. 664 Le Salaire moderne, par M. F. Bayle............................ 689
- Considérations générales sur les transports en commun pour la desserte des grandes villes et de leur banlieue, par M. André Mariage .... 717
- p.620 - vue 618/979
-
-
-
- LA PRODUCTION INDUSTRIELLE
- ET L’HABILETÉ DE* L’OUVRIER
- PAR
- IV!. L. LEGROS
- Le développement et l’évolution de l’industrie auxquels nous assistons sont venus apporter à la condition de l’ouvrier des modifications profondes, dont l’importance ne peut échapper à personne, et qui se dessinent en Angleterre avec une. acuité toute spéciale très favorable à leur étude. Aussi est-ce à l’industrie de ce pays que nous emprunterons nos exemples (2).
- Dans la grande industrie surtout, les nécessités de la production intensive ont conduit à augmenter dans une énorme proportion le nombre des ouvriers, et la substitution de l’énergie distribuée à l’énergie humaine, l’emploi des machines-outils, la simplification des opérations de l’atelier et la division du travail ont permis de faire largement appel à des hommes dépourvus de toute formation professionnelle, à des manœuvres. Il en est résulté un état de choses tel qu’un observateur superficiel serait tenté de croire à la décadence de l’artisan d’autrefois — dont il ne se fait du reste qu’une idée très vague — et se figurerait volontiers que l’habileté n’a plus sa place dans l’industrie, qu’elle en a été chassée par la monotonie.
- Il suffit d’étudier l’évolution des opérations de l’atelier pour voir cette erreur se dissiper et pour constater combien est important le rôle actuel de l’ouvrier habile et le rôle plus important encore qu’il est appelé à jouer dans l’avenir. - C’est lui qui a créé la machine-outil qui devait le libérer des travaux purement machinais et lui permettre de faire un meilleur usage de son habileté, de s’attacher à des problèmes qu’il connaissait, mais qu’il ne pouvait résoudre jusque-là qu’incomplètement,
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 26 juin, page 274.
- (2) Dans ce mémoire, l’auteur a suivi à peu près le même ordre que dans le mémoire anglais, présenté le 18 février 1925 à la section britannique des Ingénieurs Civils de France, mais les détails diffèrent beaucoup.
- p.621 - vue 619/979
-
-
-
- 622 LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET L’HABILETÉ DE L’OUVRIER
- faute des moyens nécessaires. En le faisant, il s’est ouvert un champ d’action illimité.
- Cependant, le manœuvre qu’il s’était donné comme collaborateur, ayant l’importance du nombre et ne considérant le public que comme un otage, en a abusé pour imposer les exigences les plus déraisonnables.
- L’ouvrier habile s’est ainsi trouvé dans une situation très précaire : le public le confondant avec le manœuvre dont il a à se plaindre, les syndicats s’occupant peu de lui, et le patron lui-même n’attachant assez d’importance ni à sa formation, ni à son recrutement.
- Sa rétribution, souvent inférieure à celle du manœuvre, n’est en rien proportionnée à son habileté, ni aux sacrifices qu’il a faits pour l’acquérir. Dans cès conditions, son recrutement devient de plus en plus difficile et, si l’on n’y prend garde, il pourrait bien disparaître complètement. Si œela se produisait, ce serait la fin de cette industrie à laquelle nous sommes redevables de tant de richesses et de tant de facilités d’existence.
- Avant de présenter cette étude sur le rôle de l’habileté de l’ouvrier dans la production industrielle, nous nous trouvons dans l’obligation de préciser le sens que nous attachons au mot « habileté », tâche fort délicate, car on emploie ce mot dans des sens très différents et, faisant un retour sur nous-mème, nous avons été obligé de reconnaître que les différentes acceptions que nous donnions à ce mot, au cours de cet exposé, s’éparpillaient, comme les grains de plomb d’un fusil de chasse autour du centre de la cible, et qu’il pouvait en résulter une confusion dans l’esprit du lecteur.
- Nous avons donc entrepris de grouper ces acceptions, et voici le résultat auquel nous sommes arrivé :
- En français, l’homme habile est celui qui sait faire, qui est capable d'appliquer ce qu'il sait.
- Cette définition permet de classer les ouvriers en Catégories bien distinctes pour lesquelles ils sont qualifiés, d’après le terme consacré dans les ateliers.
- La formation de l'ouvrier qualifié résulte de l’éducation des sens dans leurs' rapports avec le travail et les matériaux ; de l’éducation des muscles pour l’accomplissement des opérations mécaniques; de l’éducation du cerveau en ce qui concerne les connaissances fondamentales d’un métier, connaissances néces-
- p.622 - vue 620/979
-
-
-
- 623
- LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET L’HABILETÉ DE L’OUVRIER
- saires pour se qualifier comme tourneur, ajusteur, chaudronnier, forgeron, etc.
- Cette éducation peut s’étendre à l’acquisition de connaissances sur les relations qui existent entre un métier et ceux qui le touchent de plus ou moins près; éducation concernant les traditions de l’atelier, qui ne sont consignées nulle part, se rapportant aux jeux, au serrage d’un assemblage, au graissage, aux fuites, à l’étanchéité à la pression ou au vide, pour la vapeur ou pour l’eau ; aux matériaux isolants employés pour conserver la chaleur ou s’en protéger, et aussi à la production, la distribution et l’utilisation de l’électricité* etc. ; formations et connaissances indispensables aux monteurs des diverses catégories, metteurs au point et installateurs ou réparateurs, et pouvant être qualifiés comme tels.
- Mais si notre homme sait bien faire plusieurs choses et si, de plus, il est capable d’appliquer ce qu’il sait dans la plus large mesure et dans des domaines différents, il échappe aux limites étroites de la qualification dans une catégorie particulière. Il est de ceux qui pourront passer d’une industrie dans l’autre et rendre les plus grands services pour la création d’industries nouvelles. C’est encore lui qui permettra de reculer les limites de ia perfection atteinte, dans une industrie déterminée, par l’emploi de nouveaux moyens. Il est, par excellence, l’ouvrier habile.
- Si l’homme n’a pas reçu cette formation, s’il ne sait rien faire, il n’est pas habile et ne peut pas être qualifié. Il est ce qu’on appelle un manœuvre. Toutefois, si ses muscles et-ses réflexes ont été soumis à l’entraînement nécessaire pour l’accom-plissemént d’une opération mécanique très simple, il devient un manœuvre spécialisé, sans qu’il ait acquis les connaissances que doit avoir l’ouvrier qualifié.
- Enfin, on dit aussi d’un homme qu’il est habile quand il est dispos et apte à agir, expéditifC’est une qualité qu’on demande au chef aussi bien qu’aux ouvriers, mais qui né permet pas de classer cës derniers en catégories, bien qu’elle comporte des degrés. On demandera au monteur de faire preuve d’une grande habileté dans les installations et dans les réparations, mais on reconnaîtra également l’habileté ainsi définie chez le manœuvre, spécialisé ou non, car on lui demande surtout d’être actif et expéditif. ,
- p.623 - vue 621/979
-
-
-
- 624 LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET l'hARILETÉ DE L’OUVRIER
- L’ouvrier qualifié.
- Pour se faire classer dans la catégorie des ouvriers qualifiés, il faut, en Angleterre du moins, avoir fait un apprentissage durant cinq ans environ et ensuite avoir travaillé pendant deux ans comme « petite main ». Il y a une centaine d’années, alors que tous les ateliers construisaient des machines de toutes espèces, la grande diversité des travaux, les nombreux problèmes qu’il fallait résoudre, demandaient qu’on fit preuve de beaucoup d’intelligence et qu’on possédât des connaissances étendues sur les matières, les machines et parfois les hommes. Il fallait aussi beaucoup de savoir faire. Il en résultait une formation rendant bien plus communs qu’aujourd’hui ces mécaniciens dont le plus grand éloge qu’on puisse en faire se résume dans le mot « débrouillard » (mot sans équivalent en anglais). Mais la spécialisation a pris une importance qui limite la nature des travaux entrepris dans un même atelier, et, de ce fait, les connaissances de l’ouvrier qualifié ont moins de chances de s’étendre à tous les cas qui peuvent se présenter. Comment pourrait-il connaître les turbines, les machines à vapeur et accessoires des chargeurs, les dynamos, les moteurs d’automobiles, d’avions, ou encore cet autre monde si vaste de la petite mécanique : l’horlogerie, les machines à coudre, à écrire, les presses à imprimer, les orgues et les pianos, voire même les gramophones et la T. S. F. ? Évidemment,‘le champ est devenu trop grand pour un individu.
- La spécialisation de l’ouvrier qualifié.
- La spécialisation dans les ateliers, qui date d’environ trois quarts de siècle, a donc eu pour résultat la spécialisatio’n de l’ouvrier. Le tourneur, connaissant à fond toutes les faiblesses de son tour, restait tourneur, et, de plus en plus, ne changait jamais de machine-outil. Dans les grands ateliers, le raboteur continuait à soigner sa raboteuse, le mortaiseur sa mortaiseuse, le perceur sa perceuse, et ainsi de suite. L’ajusteur était lui-même touché par le nouvel état de choses et se trouvait spécialisé à un certain genre de pièces : appareils de distribution de vapeur, pompes à eau, compresseurs d’air, enfin aux détails d’un grand ensemble. Cette spécialisation a été encouragée des deux côtés. Le patron reconnaissait que, plus le champ de la mécanique devenait grand, plus il lui fallait de connaissances précises pour
- p.624 - vue 622/979
-
-
-
- LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET L’HABILETÉ DE L OUVRIER 625
- arriver, et l’ouvrier, passant d’un atelier à l’autre, se rendait compte du grand avantage qu’avait l’homme habitué à un certain travail sur celui qui, n’y connaissant rien, devait apprendre à ses dépens. De là, sont venus la crainte de s’embarquer dans le nouveau et le désir de rester dans les limites du connu.
- Le'monteur d’usines.
- Revenons pour un moment au commencement du siècle dernier. C’était le temps des monteurs d’usines, faisant l’installation des machines et des transmissions (les successeurs du constructeur de moulins), des hommes qui savaient tourner ou ajuster, faire les modèles pour la fonderie, tailler la denture en bois des gros engrenages, forger leurs burins et autres outils. C’étaient de véritables artistes, ils savaient travailler le fer, la fonte et le bronze au burin et à la lime, sans se tromper, ni dans la conception de la pièce, ni dans son exécutionMls eussent été extrêmement précieux pour la production, mais ils n’étaient pas nombreux, pour la bonne raison que, pour acquérir toutes leurs connaissances, il fallait plus que les cinq ans d’apprentissage. Or, on entrait dans l’àge^ des machines et il fallait produire ; la mise en pratique du proverbe anglais « le temps c’est de l’argent » s’imposait ; on ne pouvait pas attendre qu’on eût formé les ouvriers qualifiés nécessaires et l’on ne disposait pas des moyens voulus pour faire leur apprentissage. La crise de l’habileté se faisait donc sentir avant la crise de l’apprentissage ; et encore cet apprentissage n’aurait pas pu prétendre à former l’apprenti en vue de plusieurs industries. Il fallait trouver un moyen de parer à Cet inconvénient et le moyen le plus simple c’était l’usage des pièces interchangeables.
- Les pièces interchangeables.
- La nécessité de faire des pièces interchangeables a été d’abord sentie, d’après les recherches que j’ai pu faire, par Fournier le jeune, le fondeur de caractères d’imprimerie, qui dans son Manuel typographique (1) a démontré la nécessité de se servir de multiples d’unités très petites (2) ; pour bien apprécier ce
- (1) Manuel typographique, par Fournier le jeune, Paris (1764), t. I, p. 125.
- (2) « Voilà ce qui m’a engagé à débrouiller ce chaos. En mettant dans cette partie un ordre qui n’y avait jamais régné, je crois avoir eu le bonheur de réussir avec une jus-
- . tesse, une précision» qui ne laissent rien à désirer, par l’invention des points typographiques. y>
- p.625 - vue 623/979
-
-
-
- 626 LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET L’HABILETÉ DE L’OUVRIER
- que Fournier a fait, il faut se rendre compte que le métier de fondeur de,caractères d’imprimerie est un de ceux qui exigent la plus grande précision, précision qui n’est dépassée que dans la fabrication de certains appareils d’astronomie et dans la construction de quelques instruments d’optique. Les spécialistes de la fabrication des jauges et des calibres, eux-mèmes, se trouvent désorientés dans une industrie qui travaille jusqu’au 2 millième de millimètre. La nécessité de pouvoir composer ensemble les caractères de divers corps, comme on le fait dans les formules de mathématique — ce que l’imprimeur appelle « le parangonnage » — a été reconnue d’abord en France. Son extension aux autres métiers s’est faite ensuite dans les autres pays. Fournier avait bien montré le chemin, mais il manquait des instruments de mesure nécessaires pour réaliser ses idées d’une façon universelle.
- La « STANDARDISATION ».
- La, question des pièces interchangeables est venue à l’ordre du jour quand il s’est agi de la fabrication des petites machines telles que les machines à coudre et les armes portatives. C’est surtout par les machines à coudre que l’on a été poussé à trouver les moyens de fabriquer avec un degré d’exactitude permettant de supprimer le travail de l’ajusteur. De ceci découlent deux idées, la fabrication des pièces détachées propres à entrer dans la construction de n’importe quelle machine et ensuite le remplacement de l’ajustage par une étude complète du montage. Mais pour y arriver il fallait encore déterminer les limites entre lesquelles les pièces pouvaient varier ; et, après l’avoir fait, étudier un système de cotes maxima et «minima, établi en premier lieu d’après un modèle soigneusement construit, par des hommes d’une grande habileté, puis par des dessinateurs et outilleurs qui devaient se rendre compte ,de Fépaisseur des couches d’huile, de l’amplitude de jeu latéral dans les coulisses et têtes de bielle, en un mot, de toute une série de faits alors à peine connus. En cherchant à se dispenser de l’habileté pour certains travaux, on la déplaçait en lui demandant toujours davantage ; mais le plus important, vu la disette mondiale, était d’utiliser le mieux possible les hommes de cette catégorie. Cette « standardisation » s’est répandue de métier en métier :
- Comme il fallait que les cartouches puissent s’adapter à n’importe quel fusil, tous les fusils et toutes les cartouches devaient être fabriqués de telle façon qu’ils fussent interchangeables.
- p.626 - vue 624/979
-
-
-
- LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET L’HABILETÉ DE L’OUVRIER
- 627
- Il est indispensable que la largeur de voie et le profil des roues du matériel des chemins de fer soient les mêmes, pour permettre le passage des véhicules d’un bout d’un pays à l’autre. Cette condition n’a pas été réalisée pour le gabarit, qui diffère encore dans les différentes parties de l’Angleterre, ainsi que sur le continent. Ce n’est que. dernièrement, au moment de l’amalgamation des grandes lignes de chemin de fer, en Angleterre, que l’on a attaqué les problèmes les plus généraux, tels que la réduction du nombre des types de chaudières et leur interchangeabilité, pour en simplifier l’entretien et, comme toujours, substituer les facilités de montage à l’ajustage.
- Dans l’automobile, surtout dans les marques fabriquées en grande série, on prévoit la fabrication de pièces détachées propres aux remplacements après usage ; ainsi on fait des pistons et segments de plus grands diamètres pour les cylindres réalésés, des coussinets de bielles d’un alésage moindre pour s’adapter à des tourillons de vilebrequin usés? Dans le cas d’une spécialisation encore plus grande, tel que celui des autobus de Londres, on prévoit et on tient en magasin des pièces détachées de plusieurs cotes et l’on « réusine » des pièces comme les vilebrequins, de façon à tomber entre les limites propres aux paliers de diamètres A, B, C, soit une dizaine de diamètres, ce qui permet de sortir les pièces du magasin pour le montage d’après la carte de révision du moteur.
- La fabrication.
- Au début de l’industrie, le mécanicien a commencé par faire les pièces une par une dans un but déterminé ; faute de dessins-, de calibres et de jauges, une pièce ne s’adaptait à d’autres qu’avec addition et multiplication des erreurs. Ensuite est venue la fabrication, mot qui indique que déjà l’usine.s’occupe de la construction, elle demande que les pièces les plus simples telles que boulons, prisonniers, écrous et rondelles soient interchangeables et substitue la méthode à la confiance absolue dans l’habileté de l’ouvrier, confiance qui s’est alors trouvée ébranlée.
- On fabriquait autrefois les machines sans aucune idée de se servir des pièces de' l’une pour la réparation d’une machine semblable. La qberté des pièces aurait demandé qu’on ne fit usage de la machine, qu’avec beaucoup de soin, et le soin tendait toujours à diminuer. On avait construit, jusque-là, en tenant compte du vent, du temps, de l’humidité, de la température,
- p.627 - vue 625/979
-
-
-
- 628
- LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET L’HABILETÉ DE L’OUVRIER
- de la saleté et de la poussière ; il allait falloir que les machines soient garanties contre ia sottise ou la maladresse de l’opérateur (1).
- La fabrication des petites machines a poussé les fabricants à faire, dans les ateliers, l’application de la division du travail. Ce procédé était déjà connu pour les très petites pièces telles que l’épingle, les pièces de détail des montres, d’horlogerie, ainsi que certains détails des métiers à tisser et de la jenny. Mais, dans les ateliers, la division du travail avait aussi un autre but que le développement de l’habileté dû à la répétition des mouvements: éviter qu’oh ne perdit du temps à chercher le meilleur moyen de s’y prendre, à se demander s’il vaut mieux employer l’un ou l’autre de deux moyens presque identiques, à étudier les dessins pour y lire les cotes et reconnaître les parties à usiner, et à mettre au point la machine pour la production de la pièce. Les machines à répétition exigent du reste un contrôle rigoureux et une grande attention de la part du metteur au point, pour éviter que la moindre négligence, au départ, puisse donner des pièces défectueuses et faire perdre toute une série. C’est ainsi que la division du travail s’établit entre l’opérateur (manœuvre), le metteur au point (de la machine et son outillage), l’inspecteur et le chef d’atelier.
- On ne compte en rien sur l’initiative de l’indiyidu pour les opérations de ce genre, car l’initiative, même d’un ordre très restreint, demande la réflexion qui interrompt la continuité de la production. Les ouvriers qualifiés, ainsi libérés de la production en série, trouvent leur place dans les industries construisant bien des machines, mais en trop petit nombre pour la production en série, comme, par exemple, les grandes machines-outils et les machines plus spéciales, comme les presses à imprimer. Le travail de l’industrie a, du reste, été si bouleversé dernièrement, par la guerre, que l’on ne peut plus se rendre compte des nombres, ni même de la proportion entre ouvriers qualifiés et non qualifiés (manœuvres) ; on ne sait même pas si le chiffre total est moindre et de combien.
- Le RENDEMENT DU MANŒUVRE.
- "La production par les machines à répétition spécialisées peut se calculer d’avance pour la marche continue, mais, pour appro-
- (1) Un cas s’est présenté dans lequel on a dû faire les études et la construction d’un ascenseur électrique pour,un asile d’aliénés, avec parfaite garantie contre les accidents, même quand ces appareils étaient mis en mouvement par les aliénés eux-mémes.
- p.628 - vue 626/979
-
-
-
- LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET l’hA!RŒLET!É ©E L’OUVRIER
- 629
- cher du .chiffre théorique., il est (nécessaire de supprimer les pertes de temps qui se produisent surtout par les mouvements inutiles. Les systèmes de Taylor et autres, les études sur les mouvements faits par de bons et de mauvais ouvriers, commencent à montrer comment on peut augmenter la production sans qu’il soit nécessaire d’augmenter d’autant la fatigue.
- L’ouvrier qualifié,- qui doit travailler à la main, a soin de changer de temps en temps les muscles et les mouvements dont il fait usage. Les conditions du manœuvre, opérateur de machine spécialisé, sont tout autres, il n’a qu’à mettre la main ou le pied en place pour se tenir prêt à actionner le levier de commande, ou à faire le changement qui doit suivre l’opération.. C’est en évitant les pertes de temps qu’il peut -approcher de la perfection.
- Nécessité de l’habileté pour la fabrication.
- Tous les efforts dont le but est de réduire au minimum l’intervention de Touvrier qualifié dans les ateliers de fabrication, ne peuvent faire qu’on puisse s’en passer pour la confection des •outils, des calibres, des jauges, à limites, des montages, des gabarits’ porte-pièces, des modèles en bois ou en mëtal.pour la fonderie, de l’outillage pour les presses à percussion, pour l’emboutissage, qui demande des connaissances toutes spéciales au sujet de l’écoulement des métaux. Cette intervention est encore indispensable pour maintenir en bon état de fonctionnement les machines et outils propres à la production, pour les installations et améliorations de ces machines, ainsi que pour la création 'de nouvelles machines.
- Les premières machines d’un type nouveau demandent à être faites‘par les anciens moyens, par. unité, ce qui est bien plus coûteux que la fabrication, et ce travail demande beaucoup d’habileté.
- Mais c’est surtout pour la réparation des machines usées ou avariées que l’on demande de l’habileté. Suivant qu’il est plus ou moins difficile de la -trouver à sa disposition en cas de besoin, et en quantité voulue, on étudie la machine de façon que -certaines pièces puissent être remplacées par des pièces détachées, après un certain service, ou bien, comme on le fait beaucoup en Amérique, on étudie la machine en vue d’une certaine durée de Tensemble ; on s’arrange pour que Tas-are arrive par-
- p.629 - vue 627/979
-
-
-
- 630 LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET L’HABILETÉ DE L’OUVRIER
- tout à la limite en même temps, et l’on met alors la machine au rebut; on estime que, dans un délai de dix ou vingt ans, la marche du progrès aura produit une autre machine, ou un autre moyen de production plus rapide ou moins cher. Pourquoi construire une locomotive que l’on pourra réparer par étapes de dix 'ans jusqu’à sa trentième année quand , elle sera démodée en quinze ans ; mieux vaut étudier un type avec l’idée qu’à, ce moment on la réformera.
- f
- Le diagnostic des pannes.
- Il existe cependant beaucoup de types de machines dont le conducteur devra, ou posséder lui-même l’habileté nécessaire * pour faire la réparation, ou du moins savoir la commander, tels les1 mécaniciens de navires, toujours menacés de la panne en pleine mer et appelés à se débrouiller pour se tirer d’affaire. Le mécanicien de marine doit aussi posséder ce genre d’habileté, assez mal reconnu, qui permet de faire le diagnostic de ce qui se passe dans la machine, souvent dans des organes entièrement cachés, avaries de pistons, de tiroirs, de condensateur; il doit constamment s’attendre à une surprise, il ne sait d’où elle viendra, elle est presque toujours absolument nouvelle, et fait appel à un jugement sain fondé sur une connaissance intime de la machine, de toutes ses pièces, de leur rôle et de leur fonctionnement.
- Les machines-outils automatiques.
- La création des machines-outils automatiques vient de la nécessité de produire des pièces en grande quantité, et avec le degré d’exactitude exigé par l’interchangeabilité ; on peut donc se demander pourquoi leur emploi n’est pas plus général, mais, il y a à cela plusieurs causes. En pleine marche, la machine automatique ne perd pas de temps, son travail, les pièces produites, ne demandant qu’à être contrôlées de temps en temps, à des intervalles déterminés par l’usure des outils; l’affûtage ou la mise au point des outils ne demandent également pas beaucoup de temps. L’automatique, cependant, doit être préparée pour le travail, les cames et les taquets doivent être placés de façou à donner les intervalles nécessaires à l’exécution des diverses opérations, simultanées ou consécutives, et la connaissance de toutes ces conditions, auxquelles vient s’ajouter la nécessité de mettre la machine au point, constituent ensemble une habileté
- p.630 - vue 628/979
-
-
-
- LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET L'HABILETÉ DE L’OUVRIER 631
- très spéciale. Néanmoins, une fois au point, la machine marche sans avoir besoin de l’attention particulière d’un ouvrier qualifié.
- Les conditions qui permettent de déterminer le nombre d’automatiques que peut conduire un seul ouvrier qualifié, en obtenant un bon rendement, non seulement en quantité, mais aussi en qualité, varie avec la nature des pièces à fabriquer, les limites entre lesquelles les cotes peuvent varier et le nombre total des pièces d’une même espèce qu’on doit fabriquer.
- C’est le rendement qui décide si l’automatique est ou non utile. Par la divison du travail on peut faire passer une pièce, telle qu’un prisonnier à. deux diamètres, par exemple, sur plusieurs tours : un premier ouvrier marque les centres au poinçon, un second les ébauche sur le tour, un troisième dégrossit un bout, un quatrième l’autre bout, un cinquième taille un des filets de vis au peigne et ainsi de suite. Après avoir passé par neuf ou dix mains, chaque ouvrier ne disposant que d’un seul outil, le total de la main-d’œuvre par pièce ne s’élève qu’à une somme très faible. C’est ainsi qu’une grande partie du travail des machines à filer et à tisser est fait, dans le nord de l’Angleterre, par des ouvriers très spécialisés, presque automates eux-mêmes, faisant ces opérations ,à la tâche, et produisant à des prix que l’automatique ne peut dépasser qu’en grande série.
- L’habileté très spécialisée.
- La question des ouvriers très spécialisés a été l’un des grands problèmes industriels de la guerre, dans certaines parties de l’Angleterre, car, des ouvriers qui ne pouvaient faire rien de plus qu’une simple opération, étaient classés par les associations ouvrières comme qualifiés, parce qu’ils pouvaient gagner, en travaillant dans leur spécialité, autant que l’ouvrier de métier travaillant à l’heure, et cela, presque sans apprentissage et certainement sans connaissance de la mécanique, ni des divers métiers que pratiquent les bons mécaniciens. Nous touchons ici à deux questions ; la première: celle de l’apprentissage qui a déjà été à l’ordre du jour, et la seconde : sur quelle base qualifier l’ouvrier,' quand on peuf, avec des hommes dont l'adresse n’est développée que pour des opérations très restreintes, travailler plus économiquement qu’avec l’homme du métier, capable de faire tous les travaux qui, s’il fait tout aussi bien, ne peut pas aller aussi vite?
- p.631 - vue 629/979
-
-
-
- 63i
- LA PRODUCTION INDUS TRI,ELLE ET Il’hABSLETÉ DE L’OUVRIER
- La vitesse de production.
- L’étude de ces problèmes a fait ressortir l’importance de la vitesse de la production. Il ne suffit pas que l’ouvrier arrive au résultat en y mettant tout le temps q.u’il voudra,, il est nécessaire qu’il puisse achever son travail dans- un certain laps de temps. Cette question, pour le travail fait à la machine, concerne non seulement le travail à l’heure, mais aussi le travail à la tâche, car, dans- les deux cas, les; frais horaires de la machine montent en raison du temps passé par pièce.
- On peut encore1 dire, d’une façon plus générale, que moins l’habileté est nécessaire, plus la machine a d’importance pour obtenir le résultat voulu, et plus grande est la part qui lui incombe dans- les frais de fabrication totaux par pièce. En conséquence, le patron a intérêt à employer les ouvriers les plus rapides. Ce problème a reçu des deux côtés, en Angleterre au moins, des solutions lamentables. Un. patron qui n’est pas lui-mème ouvrier habile jugera comme « vite » un ouvrier qui ne fait que tourbillonner et tout bousculer, tandis qu’un autre patron se dira qu’un certain chiffre total de salaires ne doit pas être dépassé, et dès que l’ouvrier gagne, à la tâche, plus qu’un certain taux, souvent 2£> O/O au-dessus de ce qu’il gagne à l’heure, on diminue les prix ;; de ce fait résultent beaucoup de difficultés. Il serait juste que l’ouvrier qui produit le plus soit rémunéré sur un taux d’autant plus élevé qu’il dépasse davantage la production moyenne, car, par sa production plus élevée, il augmente le rendement des capitaux engagés et permet de faire des économies de bâtiments, de chauffage, d’éclairage, etc. Si, par exemple, dans un atelier où l’on travaille à la tâche, on pouvait remplacer tous les. ouvriers: par d’autres capables de faire le double, on atteindrait un rendement double avec les mêmes capitaux et avec une légère augmentation seulement 'des frais généraux, forée motrice, réparations, etc. Ainsi le système idéal, au point de vue de la justice, devrait comporter une augmentation de salaire ou une gratification pour la production intensive.
- Les augmentations de taux pour le règlement des heures supplémentaires : temps et quart pour les deux premières heures supplémentaires, par jour, temps et demi pour la nuit complète, et double temps pour le dimanche, n’ont pour but que de tenir compte de l’économie importante faite en temps de
- p.632 - vue 630/979
-
-
-
- LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET l/HABILETÉ DE L’OUVRIER
- 633
- crise. Mais, quand on s’efforce de rendre la production intensive pendant les heures ordinaires de travail, on vise à produire en assez grande quantité et à. des prix assez bas pour faire concurrence à rAllemagne, qui emploie les longues heures de travail, ou à l’Amérique avec ses systèmes de production perfectionnés.
- i Le grand ralentissement.
- Les associations ouvrières ont trouvé mo^yen de s’opposer aux réductions de temps dues à la rémunération à la tâche, d’abord en refusant de permettre de travailler autrement qu’à l’heure, et ensuite — comme les fabricants éliminaient d’abord les ouvriers les moins productifs — par le nivellement de tous les travailleurs, réglant la vitesse de production sur celle du plus lent. D’autres difficultés éprouvées par le fabricant' proviennent de l’empire de plus en plus grand pris par les associations dans les usines et de la difficulté de mettre les meneurs à la porte, ceux-ci prétendant qu’on en fait des victimes.
- Ce ralentissement dans-l’exécution du travail se faisait déjà sentir à Londres en 1886, lorsqu’on discutait la question de la journée de huit heures. L’adoption de la journée de huit heures a traîné quelque peu, et, comme on savait qu’il était entendu que le rendement devait rester le même, cela a contribué au ralentissement général qui s’est produit dans certaines industries. Dans ces industries, les taux de production sont absolument déraisonnables et font paraître insignifiantes les exigences des syndicats et des mercantis en comparaison de la part que prennent les salaires de ces travaillistes. Les chiffres varient, il est vrai, d’une industrie à l’autre, mais les plus grevées sont les industries des constructions métalliques de toutes espèces et le bâtiment.
- Les constructions en briques.
- ‘ Le maçon briqueteur faisant un travail simple, mur de l’épaisseur dune brique et demie ou plus, posait en Angleterre avant la guerre 900 briques, par jour , en travaillant à l’heure. En Amérique, il en posait 1400 et même plus ; ce chiffre évidemment ne devait pas être impossible à obtenir en Angleterre, vu qu’une grande partie de ces briqueteurs sont des émigrés britanniques. Effectivement en 1889 des briqueteurs travaillant à la pièce, sur des constructions dont j’avais établi les plans, ont posé plus de 1400 briques par homme, par journée de neuf heures. Pen-
- p.633 - vue 631/979
-
-
-
- 634 LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET L’HABILETÉ DE L’OUVRIER
- dant la .guerre la vitesse a diminué petit à petit jusqu’à atteindre au milieu de 1918, le chiffre de‘280 briques par jour ! Mais, encore plus étonnant que le chiffre lui-même, est l’effet malsain produit par cette limitation.
- Ces limitations dans le travail sont néfastes pour l’industrie, car le constructeur ne croit plus que les ouvriers lui donnent une juste mesure de travail contre le paiement d’un juste salaire. L’idée de justice s’est évanouie dans l’atmosphère brumeuse créée par les meneurs, déclarant que, comme tous les biens et toute la richesse sont produits par eux, il faut que la somnie totale provenant du prix de vente soit distribuée entre eux.
- Le raisonnement de l’ouvrier.
- Pour bien apprécier comment ce ralentissement (ca’ canny) s’est répandu parmi les ouvriers, il faut d’abord se mettre à leur place et ensuite comprendre ce que sont leurs idées au point de vue du travail et des-salaires. C’est essentiellement une question d’actualité, qui s’explique plus- facilement par un exemple. Admettons qu’il s’agisse d’usiner une centaine de pièces dans un atelier et que les ouvriers sachent que le temps réalisé antérieurement, sur un autre lot, ait été de deux heures par pièce. Supposons qu’un ouvrier, un nouveau venu à l’atelier, ayant fait ailleurs à peu près le même travail, mais plus vite, se mette à faire la pièce en une heure. On lui expliquera qu’il va faire perdre sa place à quelqu’un ; à ce régime, les 100 pièces ne lui prendront qu’une quinzaine et alors, ce sera lui ou un autre qui sera sacqué. En ne s’occupant que du présent, on ne tient aucun compte de l’avenir, des commandes delà concurrence et surtout de la concurrence étrangère. Le résultat sera, évidemment, l’accaparement du commerce par l’étranger d’une autre mentalité, tandis que les inventeurs et ingénieurs s’appliqueront avec d’autant plus d’acharnement à ne ]ffus être tributaires d’une prétendue habileté qui ne mérite pas ce nom, puisqu’elle n’atteint pas le but dans un temps raisonnable. Mais l’ouvrier anglais est décidé à ne tenir compte que de ce qu’il croit de nature à faire employer tout, le monde, les associations ouvrières ne regardent que leurs chiffres de « pour cent de chômeurs » et font des difficultés pour accepter des apprentis ; or, on a fort bien dit que les entrées en apprentissage sont, pour la conservation de l’habileté dans l’industrie, ce que les naissances sont pour la population du pays. On pourrait croire
- p.634 - vue 632/979
-
-
-
- LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET L HABILETÉ DE l’oUVBIER 635
- qu’après discussion, qu’après qu’on a démontré par tous les moyens que c’est surtout la production qu’il nous faut, on doit arriver à convaincre, mais, pas du tout, 'on vous sort toujours des cas d’ouvriers mis à la porte faute de travail, et les camarades n’ont pas de peine à persuader à l’ouvrier que les idées des capitalistes, sur le travail à la tâche et la production, les mèneront tous au chômage.
- C’est ainsi que raisonnent les ouvriers anglais. À l’heure, ils ne gagnent pas beaucoup plus qu’il ne faut pour leurs besoins ; l’incertitude du lendemain, la crainte de perdre leurs places les inquiète, ils ont horreur du chômage et de l’accueil qu’ils reçoivent quand ils rentrent à la maison sans argent et sans place.
- L’éducation des ouvriers au sujet de « la production »
- Le manque de connaissances personnelles sur ce qui précède, le fait, surtout, de ne pas avoir eux-mêmes travaillé comme' ouvriers, a empêché beaucoup de ceux qui sont haut placés dans l’industrie, ou qui ont à s’occuper dès disputes industrielles, de comprendre la situation, et par là ils ont contribué pour beaucoup à la dissatisfaction générale des travailleurs, dont on ne peut se faire comprendre qu’en substituant aux rêves socialistes des exemples réels des' grands changements qui s’accomplissent en Amérique et en Allemagne. »
- Les associations ouvrières sont assez bien renseignées sur le marché du travail ; l’ouvrier ne se fie qu’à ce que lui disent les" autres ouvriers, ou ceux qui occupent une position dans son association. Tant que l’employé sera payé à l’heure et que l’usine devra payer les matières brutes au poids ou à la pièce et vendre son produit aussi à la pièce, l’élément d’incertitude résidera dans le rendement $e l’ouvrier. Cette instabilité effraye les capitaux, qui ne s’embarquent pas dans des industries menacées perpétuellement par des grèves. L’ouvrier qui souffre du manque de confiance du patron se console comme Omar Khayyam : « Vas ! prends l’argent comptant et renonce au reste », tandis que l’ingénieur, toujours entre ces deux feux, fait un second apprentissage qui lui permettra d’entrer en enfer diplômé et qualifié.
- I .
- La « MAIN NOIRE » DANS L’iNDUSTRIE.
- On ne connaît pas assez l’existence de la « main noire » dans l’industrie, ses menaces voilées et la terreur qu’a l’ouvrier de
- 45
- Bull.
- p.635 - vue 633/979
-
-
-
- 636
- LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET L’HABILETÉ DE L*OUVRIER
- sa Société. L’apprenti qui travaille trop vite reçoit un premier avertissement, on lui fait entendre que des accidents peuvent arriver à ceux qui neffont pas assez attention à ce qu’ils font ; si cet avis ne produit aucun effet, il .arrive un dérangement inexplicable à sa machine, pendant son absence ; et si cela ne suffit pas, il se produit un dérangement entraînant, cette fois, des dégâts à la pièce qu’il a en main, et même à la machine. Le résultat désiré étant obtenu, en général, on "n’a pas besoin de passer au troisième et quatrième degré, consistant à lui faire perdre son temps, puis à le faire se presser d’une manière démesurée (le korsing) ou bien à le faire appeler devant le conseil de la « section » de la « Société » pour expliquer pourquoi il. rend la vie impossible à ses camarades (le branching), ce qui veut dire que rentré dans l’atelier il sera placé sous la surveillance de tous ses compagnons. On pourrait facilement en dire bien d’autres sur cette influence cachée, généralement inspirée par une haine envers toute la classe des patrons et augmentée par la grande peur qu’elle inspire aux travailleurs, membres de l’association ouvrière ; c’est l’une des principales causes du développement de cet « esprit de corps » dont les ouvriers en grève font preuve. Ceux qui connaissent bien les origines des mouvements de soulèvement, savent qu’elle entretient une crainte continuelle. Elle opère en menaçant, d’une façon dissimulée, de ne plus Jamais trouver de travail, celui qui ne se soumet pas, plutôt que par l’influence des menaces ouvertes des grévistes « guetteurs paisibles » (peaceful picketing).
- La périodicité des grèves.
- Les associations ouvrières en Angleterre doivent leur origine d’abord à la nécessité de combattre et, en second lieu seulement, à celle de s’occuper du bien-être. La majorité est donc bien facilement amenée à voter pour la grève dès que les fonds représentent cinq ou six semaines de salaires. Ceci en vertu de l’idée que l’argent en caisse doit travailler (be doing something) pour les membres de l’association : obtenir soit des augmentations de salaires, soit des diminutions des heures de travail, ou, mieux^encore les deux. Les conséquences d’une grande grève, et la misère qu’elle entraîne, ne s’oublient généralement pas en Angleterre pendant une génération, soit trente ans.
- Une dizaine d’années environ avant la. guerre, par suite de , l’amalgamation de plusieurs associations ouvrières, et de l’aug-
- p.636 - vue 634/979
-
-
-
- LA- PRODUCTION INDUSTRIELLE ET L’HABILETÉ DE L’OUVRIER
- 637
- .mentation de leur puissance qui en résultait, on commençait déjà à menacer les industriels de la grève de sympathie dont on avait entendu les premières menaces en 1903. Ce moyen est tout à fait contre nature pour les Anglais de bonne éducation, et surtout pour ceux qui ont une éducation sportive ; l’esprit sportif leur dit en effet que quand deux hommes veulent se battre on fait le cercle autour d’eux et on laisse le. meilleur combattant gagner. Mais cette nouvelle manière dite de « sympathie », consistant à se battre comme des loups, leur répugne tellement qu’ils se demandent d’où elle peut venir. Les courants d’idées qui paraissent le mieux expliquer le développement continu des grèves de sympathie se rattachent : 1° à l’influence étrangère dominant les conseils des associations ouvrières ; 2° à l’usage du scrutin « non-secret », au lieu du dépôt d’un bulletin dans l’urne ; 3° à l’admission à égalité des apprentis et des hommes (égalité de voix) ; 4° à la mise des associations au-dessus de la loi, à la reconnaissance « du guet paisible » comme placé hors d’atteinte de la loi, et 5° au scrutin définitif par voix « à la carte », par têtes que représentent les délégués.
- Tout ce qui est nécessaire pour le combat acharné se trouve donc réuni: les meneurs devant leurs places à des succès obtenus; le scrutin à découvert empêchant de voter ceux qui désirent avancer sûrement quoique lentement ; les jeunes gens sans responsabilité ne demandant pas mieux que d’avoir des vacances payées ; la certitude que, la grève lancée, fort peu chercheront à travailler. Ceux-ci se garderaient bien d’essayer, car ils savent que du moment que la question est mise à l’ordre du jour, le scrutin des délégués est connu d’avance, et ils se tiennent pour avertis.
- Un pareil pouvoir, en pareilles mains, a forcé les associations ouvrières à sortir de leur cadre primitif. Dès qu’elles ont été assurées de l’aide des autres sociétés, ces organisations sont devenues des matamores, ne cherchant que le moyen de causer au public le plus grand dérangement possible. Les travaillistes ont gagné du poids dans leurs sabots, et non dans leurs cervelles, et ne cherchent qu’à donner un coup de pied au public où cela lui fera le plus de mal. Ainsi les grévistes et les travaillistes perdent toute la sympathie de leurs concitoyens même pour des griefs réels. Et l’on voit se développer en Angleterre, l’idée de fascisme, à cause de l’impossibilité de régler ces questions devant les tribunaux. Les progrès qu’a fait cette idée de
- p.637 - vue 635/979
-
-
-
- 638 LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET L’HABILETÉ DE L’OUVRIER
- la grève de sympathie ont été très grands pendant la guerre. Les hommes au pouvoir, chargés de s’occuper de litiges sur les questions ouvrières et n’y connaissant rien, se laissaient intimider par des histoires de «c ce que nos hommes ne supporteront jamais » et leur cédaient ce qu’ils voulaient, c’est-à-dire la moitié de ce qu’ils demandaient, dès que la discussion faisait entrevoir la grève générale.
- Les ouvriers ont dû accepter « la dilution du travail » contre leur gré, ne croyant pas que les méthodes modernes prissent permettre aux femmes de produire plus que les hommes ; ils disaient que les manœuvres et les femmes ne pouvaient que gâcher du métal et encore dans les pires « boîtes », où l’on ne fabriquait que de la ferraille. Malheureusement pour ceux qui conservaient toujours l’idée d’être indispensables, mais heureusement pour les alliés, les femmes anglaises ont travaillé avec un dévouement, une loyauté, un patriotisme dont le résultat se lit dans les chiffres du rendement en munitions de guerre. Elles ont travaillé non seulement mieux, mais plus vite que les hommes.
- La BONNE JOURNÉE DE TRAVAIL.
- Tout ce que nous pouvons mesurer, dans les laboratoires et les ateliers, comporte une exactitude d’autant plus grande que l’unité dont il s’agit est plus simple. Ainsi pour mesurer la distance, le. poids, les angles, le temps, nous disposons d’appareils de haute précision, mais dès qu’il est question d’énergie, de puissance exercée par les moteurs nous ne pouvons plus garantir nos chiffres à 1 0/0 près.
- Si nous éprouvons déjà des difficultés quand il s’agit des moteurs inanimés, nous en rencontrons de bien plus grandes encore quand il s’agit du travail humain, car il met en cause des variables psychologiques et physiologiques. Pour les premiers nous possédons des étalons et des instruments de mesure portatifs tels que le palmer, le mètre, la montre, le chronomètre, la balance, le gramme, au moyen desquels nous pouvons, dans n’importe quel endroit, nous reporter à nos étalons. Mais nous ne possédons rien de pareil pour le travail humain. Du reste, l’énergie produite par la houille noire, verte ou blanche, par le gaz, par l’essence ou par l’huile a remplacé le moteur humain à tel point que nous n’en trouvons plus qu’un assez petit nombre d’applications. Aujourd’hui, c’est près-
- p.638 - vue 636/979
-
-
-
- LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET L’HABILETÉ DE l’0UVRI£R 639
- qu’un appareil de laboratoire. L’unité de mesure du travail humain en pratique n’est plus le kilogrammètre, car on lui demande bien d’autres qualités, telles qu’une attention presque automatique, dont l’étalon est des plus difficiles à établir. Et encore, quand le travail demande du raisonnement, comme c’est le cas pour les réparations, il devient de plus en plus difficile d’établir des comparaisons.
- C’est cette absence d’étalon qui aide fortement les associations ouvrières à restreindre la production et donne au meneur l’occasion de brouiller les relations de l’employeur et de l’employé. Il est facile de faire croire à l’égalité, au droit de vivre et de faire admettre qu’on ne doit considérer personne comme étant d’une essence supérieure, mais on ajoute que l’on ne doit pas dire « Monsieur » ni ôter son chapeau comme font la plupart des gens; de là il n’y a pasloin à suggérer qu’on pourrait très facilement se procurer des vivres et des richesses, le seul obstacle étant constitué par une vitrine ou même par un plan imaginaire. C’est ainsi que l’on ouvre la voie à l’anarchie. On oublie que dans la'République des Etats-Unis on dit « Sir » à- tout le monde, au décrotteur aussi bien qu’au millionnaire, ét que dans la République française on fait toujours usage des formules de politesse ; il est certain que la politesse se rencontre plus souvent dans les républiques qu’en Angleterre. Et cependant « chose assez amusante à remarquer, les voleurs, qui font profession de sentiments anarchistes, ne manquent jamais de choisir un chef » (1).
- ' LES RÉPARATIONS ET LES DIFFICULTÉS INDUSTRIELLES.
- Le meneur dispose encore d’autres moyens plus ou moins astucieux et l’un des champs les plus fertiles où il puisse semer le désaccord et les contéètations, est l’atelier de réparations.'La > réparation demande de l’habileté, et aüssi du raisonnement ; on doit y travailler à des heures incommodes, souvent dans des conditions désagréables et ce travail est, en général, très urgent. Il peut être nécessaire que le travail soit fait, en partie seulement dans un certain délai, pour être repris lorsque les conditions le permettront ; autant d’heures supplémentaires et de nuits blanches à recommencer, pour permettre aux, autres de travailler pendant la journée. La nature mpme semble se mettre du côté du meneur ; tous ,ceux qui ont été chargés de la réparation dans les usines ou les chantiers ont éprouvé la déveine
- (1) Les Mémoires de M. Goron, t. I, p. 132.
- p.639 - vue 637/979
-
-
-
- 640
- LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET L’HABILETÉ DE 1,’OUVRIER
- de la panne multiple, des machines, automobiles, locomotives ou même chargeurs avariés, de la même façon, simultanément. Ces circonstances arrivent plus souvent qu’on ne le croirait possible, les pannes dues à des causes différentes atteignant plusieurs machines ou locomotives de même type, ou classe, de façon à désorganiser le travail ou le service ; et, par surcroît, plus souvent aussi qu’il ne semblerait devoir résulter des lois de la probabilité et des calculs mathématiques, ces alertes se produisent en même temps dans des endroits différents; et encore, on dirait que la nature y met de la malice, car cela arrive justement à l’approche des grandes courses, des fêtes, enfin au moment le plus incommode. Le meneur attribue cette coïncidence de travaux pressés,, au mauvais moment, au manque de prévision ou au mauvais vouloir de l’administration. D’un mensonge bien tourné, cémenté et trempé, on fait un outil qui peut percer facilement l’armure de la vérité et, en pareille occasion, d’autant plus facilement que l’administration a déjà les mains assez pleines de plaintes et a autre chose? à faire qu’à se protéger contre de fausses accusations. Le mécontentement croît, le meneur peut dire que le contremaître ne fait que guetter ses hommes — il ne dit pas que c’est lui* même qui s’occupe à regarder le contremaître — que les uns sont favorisés et peuvent rentrer chez eux, tandis que d’autres doivent faire la nuit blanche — il ne tient aucun compte de la nécessité de faire appel à des connaissances ou à une habileté particulières, et ainsi de suite. Et cependant, si l’on donne la responsabilité au meneur, il devient lui-même bien plus dur pour les autres, et, si possible, il se débarrasse de ceux qui cherchent à lui faire exactement ce qu’il faisait.
- Après les grèves des chemins de fer français, vers 1920, les réparations de locomotives dans les ateliers étaient, si je ne me trompe, engagées dans cette voie, et quand il s’en rendit compte, le Gouvernement décida dé mettre les réparations' dans les mains d’entrepreneurs.
- La timidiié des très habiles. v
- Les travaux de grande précision qu’on rencontre dans l’optique, le télémètre, les calibres, les étalons de mesures, enfin, les travaux comportant de l’exactitude et en même temps de la répétition, exigent beaucoup d’attention, des mouvements précis, des pressions exactement dosées.
- p.640 - vue 638/979
-
-
-
- LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET L* HABILETÉ DE L’OUVRIER 641
- Ils produisent une certaine timidité, et, en même temps, un état nerveux très réel, bien qu’on ne s’en rende pas compte assez généralement. La crainte de rater un travail soigné, par un mouvement intempestif, dans les opérations de précision, n’a pas été éprouvée par le patron, ni par l’ouvrier habile ou le manœuvre. Pour des travaux dans lesquels l’erreur maximum ne doit pas dépasser le millième de millimètre (1), plusieurs ouvriers, des plus qualifiés, nous ont avoué que, dès qu’un directeur ou un étranger quelconque visite l’atelier, ils substituent une pièce semblable, mais déjà ratée, un rebut, à celle qu’ils paraissent être en train de finir,, et que ce n’est que quand cette cause de distraction est passée qu’ils reprennent la bonne pièce. Ceci doit être attribué à ce fait'que la grande précision demande presque tout le soin dont un être humain est capable; cette sorte de-timidité se rencontre souvent chez les artistes, et. le meilleur remède est d’éloigner les étrangers. Il y a chez ces hommes une certaine conscience, une volonté qui leur permettent d’atteindre un but défini, mais qui se perd si le fruit des heures pénibles est sacrifié par un profane. Si l’œuvre demande un soin tel que peu d’ouvriers, même des plus habiles, peuvent le dopner, et si on leur impose des heures supplémentaires, leur nervosité augmente. Pour ceux-ci, la répétition des mêmes-pièces est plus fatigante que l’exécution de pièces variées, car ' ils sont obligés de faire toujours usage des mêmes muscles et toujours de la même façon. Quand les limites qu’on impose à l’exactitude sont moins étroites, quand les pièces à travailler varient d’un jour à l’autre,da tension d’esprit se trouve de beaucoup réduite.
- Comme autre" exemple d’habileté exceptionnelle, on peut citer l’impression des eaux-fortes. Après avoir étudié les mouvements et le travail du meilleur spécialiste de ce genre en Angleterre (2), encrant, essuyant et tirant les planches une à la fois, nous lui avons demandé de lui servir de manœuvre pendant une journée et de tourner la manivelle de la presse ; par hasard, apparemment, la sélection des planches avait été faite par épaisseurs semblables, les vis de droite et gauche furent mises d’accord, les Manchets changés dès que leur humidité devenait trop-
- (1) Ajuster, à la main, des pièces d’acier trempé, en les frottant sur un marbre enduit de l’émeri le plus fin. Une machine Wicks comporte 200 pièees de ee genre, formant Ies-parois des moules de caractères d’imprimerie, dont les faces sont inclinées de 3° 36'-
- (2) Mr. F. Goulding, imprimeur d’eaux-fôrtes et de lithographie; pendant ladite expérience il imprimait les eaux-fortes du professeur Legros. r '
- p.641 - vue 639/979
-
-
-
- 642 LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET L’HABILETÉ DE L’OUVRIER
- grande, enfin toutes les variables restèrent ce jour-là entre les limites désirées. Mais l’imprimeur travaillait sur deux planches, au lieu d’une, presque de la même grandeur, don,t il apprêtait l’une pendant que le tirage de l’autre se faisait. Le résultat fut étonnant, son «record» antérieur était de 55 épreuves, il atteignit 115; mais l’imprimeur fit comprendre à son «manœuvre» qu’il le priait de ne plus jamais recommencer cela, car il s’était senti trop éreinté le lendemain poun.pouvoir faire sa journée habituelle, il est évident que, dans ce cas, l’absence de changement dans les mouvements avait contribué à la fatigue, car tout le travail reposait sur l’habileté conjuguée de l’œil et de la main, bien qu’il y eut- changement d’une planche à l’autre pendant toute l’expérience.
- Il y a cependant.un autre côté à cette question de l’habileté' «•indispensable, Tant que l’habileté met en cause plusieurs variables que Ton ne sait pas mesurer par les moyens ordinaires, celui qu'i la possède jouit d’une certains sécurité. Mais dès qu’on peut la soumettre à des mesures et que le besoin de produire s’impose, c’est la production qui reste victorieuse. Nous en donnerons comme exemple la coupe des poinçons pour les caractères d’imprimerie. Le meilleur tailleur de 'poinçons d’Angleterre, un Français établi à Londres depuis 1863, fut employé vers 1900 pour une affaire de taille de poinçons, comportant certaines exigences dans là lqrgeur et les cotes des caractères; la limite d’exactitude dans ce métier est de 5 à 10 millièmes de millimètre suivant les cas, non seulement pour la hauteur,et la largeur des caractères, mais pour les pleins et les déliés ainsi que pour leur forme ; de plus, pour donner à l’ensemble des lettres un aspect régulier, il faut y introduire des irrégularités pour neutraliser les effets de l’irradiation. Un tailleur de poinçons de première force ne fait qu’un peu plus d’un poinçon par jour en moyenne; donc, 'en face de la nécessité de produire des poinçons par milliers, il fallait avoir recours à la machine. On s’est alors trouvé en face de cette difficulté que les caractères produits avec une régularité absolue ont l’air difformes et paraissent n’avoir pas la régularité de ce'ux tailles à la main., L’ouvrier habile pouvait dire avec une certaine confiance : « Allez, vous ferez des poinçons à la machine, mais des caractères jamais ». Cependant, la nécessité ne s’arrêta pas à cet obstacle ; par l’emploi du microscope micrométrique, on mesura les irrégularités de plusieurs espèces de caractères, on les classa et l’on fit des tableaux des
- p.642 - vue 640/979
-
-
-
- LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET L’HABILETÉ DE L’OUVRIER 643
- irrégularités à introduire dans les modèles'/En possession de ces chiffres, on recommença avec de, nouveaux modèles. On copia et recopia des poinçons faits à la main et, se conformant exactement au tableau' des limites, on -contrôla les deux épreuves au microscope (l’original à la main et la copie à la machine). Enfin l’œuvre put être soumisè à une épreuve décisive. Qu’allait dire l’artiste, car une telle adresse de main est véritablement de'l’art, quand on lui demanderait : « Et maintenant, de ces deux impressions, laquelle est la vôtre?. ». La nécessité ne voit pas combien cette question est cruelle, elle ne se représente pas ce que doit penser un homme qui a passé, non seulement le temps de son apprentissage, mais toute sa vie à se perfectionner dans un métier des plus difficiles et qui voit tomber cè métier, ses connaissances, ce coup de fion, dont il se croyait'être l’un des rares détenteurs, le tout égalé par une vulgaire production, faite par des hommes peu qualifiés, voire même par des filles, et pour quelquesœous au lieu d’un louis par pièce (1).
- Ainsi, avec la machine, nous sommes en train de faire disparaître l’habileté spécialisée. Nous ne demandons maintenant que l’habileté adaptable. ,
- La monotonie.
- Depuis longtemps il a été reconnu que la confection, à la main, des mêmes pièces, en répétition, à courts intervalles de temps, est un travail qui met en jeu les mêmes muscles de la même façon et produit la même fatigue. D’où tendance, dans les études de machines, à faire faire par l’énergie distribuée dans les ateliers, toutes les opérations les plus pénibles et celles qui se suivent dans un ordre invariable, des pédales ou manettes permettant à l’employé de mettre la machine en marche, l’arrêter ou donner l’avance convenable aux outils de la machine. Dans certains modèles de machines, établies pour se substituer aux anciens métiers, dans lesquels on a commencé simplement par chercher à copier les mouvements'de l’ouvrier travaillant à la main, on trouve des dépenses exagérées d’efforts statiques, développés pour tenir des pédales baissées ou des leviers relevés pendant de longues périodes de temps et avec peu de répit.; on
- • y a
- (1) La réponse du vieux Français en question fut caractéristique : « Sainte-Hélène! ». Mais on lui a conservé sa place pour faire les modèles originaux dont on avait besoin et pour lesquels ses connaissances avaient encore plus de valeur que son travail.
- p.643 - vue 641/979
-
-
-
- 644 LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET L’HABILETÉ DE L’OUVRIER
- trouve aussi des exemples de grandes dépenses d’efforts dynamiques pour actionner des volants ou des manivelles à la main au lieu de le faire faire par l’énergie distribuée.
- Plus la machine se développe, moins pénible devient le travail musculaire (enkilogrammètres) de l’ouvrier, et plus sa tâche se trouve réduite à i’attention par la vue et l’ouïe. Dans l’industrie de la filature et celle du tissage, il faut une surveillance continue, sauf dans les machines à arrêt automatique en cas de rupture de fil; dans d’autres machines, l’attention est demandée-à l’oreille. S’il s’agit de suivre des successions de mouvements variés, indépendants de la volonté de l’employé, comme on doit le faire pour la réception des télégrammes transocéaniques, avec les anciens appareils à miroirs qui ont précédé l’enregistreur à siphon, le cerveau est obligé de faire le même travail^ pénible en raison de la grande responsabilité encourue. En pareil cas, nous sortons des conditions de la machine de production, de la machine dont le maniement ne demande pas d’habileté et nous entrons dans le champ de la physiologie et .de la psychologie. L’influence de la monotonie est dominante, sans aucun doute, mais les causes de la fatigue sont parfois difficiles à expliquer. Tel cet ouvrier, imprimeur de billets de chemins de fer, qui a quitté sa place parce qu’il y avait trop de changements dans les couleurs. D’autres se trouvent hypnotisés par les mouvements des pièces de la machine, d’autres encore sont épouvantés par la grandeur ou la vitesse des massej mises en mouvement par les manettes qu’ils opèrent, tandis que1 d’autres n’en ressentent rien. A ces faits se rattachent les cas assez nombreux de passagers se jetant dans les machines des bateaux à vapeur. Une locomotive routière à platè-forme basse et à roues si grandes qu’elles dépassaient la-tête du conducteur avait un effet néfaste pour ceux qui la conduisaient, à cause du mouvement en avant des rais qui paraissaient marcher au double de la vitesse de la voiture. L’effort nécessaire pour tenir serrées des petites manivelles, surtout si celles-ci. ne sont pas d’une forme convenable, peut produire des contractions permanentes des muscles de la main (1). La fatigue des yeux se produit chez les typographes travaillant à la composition dans les ateliers mal éclairés, ou bien sur des linotypes, quand une ombre empêche de lire clairement la ligne des matrices. La fatigue de l’oreille est produite par les moteurs
- (1) Les contractions de Dnpuytren, observées chez les ouvriers des machines à fabriquer la dentelle.
- p.644 - vue 642/979
-
-
-
- LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET L’HABILETÉ DE L’OUVRIER 645
- d’avion au banc d’essai et par les riveuses à air comprimé; la fatigue peut aussi provenir de la mauvaise ventilation,, de l’air impur;-elle est toujours* occasionnée par l’àir raréfié des hauts plateaux ; enfin, en dernier lieu, il y a l’élément d’insécurité, le risque d’explosion, de mort foudroyante, un effet qui paraît affecter plutôt ceux qui ont la responsabilité de la gestion des usines à explosifs que les ouvriers eux-mêmes.
- Les vibrations sont maintenant reconnues comme un. remède pour certaines maladies ; telles qu’on les rencontre dans les machines, leur effet ne paraît pas être toujours le même pour des individus différents, M pour des périodicités et des amplitudes variées. Les mécaniciens détestaient les machines d’une certaine classe, d’un chemin de fer anglais, à cause de leurs vibrations qui leur donnaient des maux de jambes. Ces locomotives avaient l’essieu accouplé arrière au-dessous de la plateforme, monté sur ressorts à boudin ; on sait maintenant, grâce à l’expérience de l’automobile, que l’on peut parer aux inconvénients résultant de la prédominance de certaines vibrations par des combinaisons de ressorts de périodicités différentes. Ces causes sont très nombreuses et constituent autant de sujets pour les recherches sur la fatigue industrielle.
- Quoiqu’il existe vraiment des cas dans lesquels la TÉnonotonie est accompagnée de fatigue, beaucoup d’autres, surtout ceux qui se rapportent à la conduite des machijies utilisées pour la production, existent plutôt dans l’imagination de l’ouvrier ou des personnes inexpérimentées qui l’accablent de leur compassion pour ses maux, réels ou supposés. Quand l’apprentissage a commencé vers l’âge de 20 ans, le débutant a déjà traversé une période du plus profond ennui, à l’école, où il faisait des traductions médiocres des classiques latins et grecs, avec l’alternative d’un pensum encore pire, évité ; par la production journalière de quelques pages de contribution «aux archives» (au panier).,. L’apprenti qui commence ainsi peut se figurer que sa formation intellectuelle pourrait l’aider, tandis que, bien qu’elle puisse être d’une grande utilité pour les études et les calculs, elle n’avance en rien l’entrainement de ses muscles à faire des mouvements précis et, de plus, devant la difficulté qu’il éprouve à acquérir une certaine habileté, et la lenteur de ses progrès, celui qui commence tard éprouve un grand découragement. L’apprenti se figure quelquefois qu’il ferait mieux de s’exercer sur des métaux durs, ear, l’avancement du travail étant moins
- p.645 - vue 643/979
-
-
-
- 646 LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET L’HABILETÉ DE L’OUVRIER
- rapide, il a l’illusion que la perfection sera atteinte plus vite, mais cette illusion disparait lorsqu’il apprend que le temps d’exécution est un facteur important. Dès que l’apprenti a reconnu la nécessité d’économiser le temps et de dresser ses muscles a la répétition des mêmes mouvements, pour atteindre le degré de perfection nécessaire dans le travail, il comprend qu’il lui faut faire la même opération sur une série de pièces de même espèce, au lieu de faire une série d’opérations différentes sur chaque pièce et de perdre ainsi du temps à changer d’outillage chaque fois qu’il passe d’un genre d’opération à un autre. La mentalité du bon ouvrier lui fait reconnaître la nécessité de travailler en série et en ceci il diffère de l’artiste autant que l’occident diffère de l’orient. Pour l’oriental le temps ne compte pas, demain vaut aujourd’hui, et ce n’est qu’avec la plus grande difficulté qu’il change ses habitudes ; il préfère travailler en artiste, changeant le travail de ses mains et de son cerveau au petit bonheur. L’ouvrier moderne travaille en série, sans faire travailler sa tête plus qu’il n’est absolument nécessaire. Une fois habitué à l’idée que, par ce moyen, le travail se fait plus facilement et aussi plus vite, l’impression de monotonie disparaît. Quarante ans d’expérience dans plusieurs métiers et la fréquentation de milliers d’ouvriers ne nous ont fait constater, à part la fatigue produite par les exigences des , travaux -de la plus grande précision, qu’un ou„deux cas de fatigue due à la monotonie parmi les chefs d’atelier, contremaîtres, ingénieurs, machinistes, mécaniciens, apprentis (et ceux-là étaient des apprentis ayant commencé très tard à se servir de leurs mains).
- Si la substitution de la division des opérations faites à la machine, par des manoeuvres, au travail plus varié de l’ouvrier habile, engendrait en effet une monotonie insupportable, c’est en Amérique que nous devrions le constater. Mais d’après Ford, le grand constructeur américain, plus de 960/0 des ouvriers ne demandent pas mieux que de rester là où ils ont commencé et Ford se plaint de la difficulté qu’il éprouve à trouver des personnes qui désirent avoir ün peu de responsabilité et monter en grade.
- Aux États-Unis, nous trouvons par contre qu’on emploie une grande somme d’intelligence à perfectionner des systèmes comme celui de Taylor et à faire des études de mouvements dans le but de diminuer ou éliminer les mouvements inutiles, dont l’existence n’était pas soupçomiée, et qui persistaient malgré
- p.646 - vue 644/979
-
-
-
- LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET L’HABILETÉ DE L’OUVRIER 647
- l’entrainement de l’ouvrier. Si même on arrivait à trouver, aux Etats-Unis, des exemples de fatigue,dus à la monotonie, on ne pourrait pas les comparer aux exemples britanniques, car l’entrée dans les usines se fait librement aux États-Unis et permet à des personnes qui n’ont pas appris .à se servir de leurs mains, de s’y mettre provisoirement, condition désavantageuse et qui ne se rencontre pas dans la Grande-Bretagne. S’il y avait quelque chose de juste dans ce cri poussé contre la monotonie résultant de la fabrication en série, il serait inexplicable que l’on aime mieux travailler en usine que d’être servante, en Angleterre, et bien plus remarquable que cette tendance soit encore plus prononcée, même dans des conditions plus .dures, aux États-Unis, où l’on étudie la répétition jusqu’à l'élimination du dernier mouvement inutile.
- Le libre-échange de l’habileté.
- Depuis plusieurs années, les associations ouvrières anglaises se sont occupées du nivellement des salaires, en augmentant ceux des manœuvres, et, par contre, elles ont poursuivi le nivellement en diminuant les salaires des ouvriers habiles et en restreignant de plus en plus le champ dans lequel leurs membres sont libres de travailler. Ainsi, pour percer un trou, il faut un perceur, qui n’a pas le droit de se servir d’une lime ni d’un grattoir, outils de l’ajusteur ; de cette façon, chaque pièce doit changer de mains très souvent et passer par autant d’ouvriers qu’il y a de métiers reconnus dans un travail donné. Il en résulte un ralentissement dans la production. Un des.plus grands ingénieurs mécaniciens de l’Angleterre, Nasmyth, constructeur (1834-1856), inventeur du marteau-pilon, avait déjà reconnu ce danger et exprimé l’avis que « le libre-échange de l’habileté » importe plus à la prospérité nationale que « le libre-échange des marchandises » (1).
- Nasmyth était gêné par le fait que ce qui comptait pour les associations ouvrières* était d’avoir fait un apprentissage de sept ans, et non l’habileté acquise, car il préférait choisir les plus adroits parmi les manœuvres et en faire des mécaniciens pour conduire les machines-outils qu’il construisait pour ses ateliers. Donner à tous les ouvriers des salaires fixes, indépendamment de leur habileté naturelle ou acquise, était pour lui le moyen de
- (4j James Nasmyth. An Autobiography, Londres (1883Ç p. 218.
- p.647 - vue 645/979
-
-
-
- 648 LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET L’HABILETÉ DE L’OUVRIER
- détruire tout esprit d’émulation, base principale du rendement, 1 de l’activité et de l’adresse pratique, desquels dépend la prospérité de l’industrie. Ce moyen d’obtenir une bonne production en formant des manceuvres a coûté à Nasrayth la moitié de ses hommes qualifiés ; il a eu assez de mal à les remplacer par des travailleurs écossais, mais il a pu arriver cependant à faire ce qui est maintenant impossible en Angleterre. Tout ce que Nasmyth demandait c’était l’habileté — évidemment, celle de l’homme dispos, prêt à agir, expéditif — et si, après une semaine d’essai, l’ouvrier donnait satisfaction, il était retenu. C’est d’ailleurs le système que pratique Ford, et d’autres, dans les pays où la puissance des associations et syndicats est beaucoup moins grande qu’en Angleterre.
- La production en grande série.
- On a pu se rendre compte, pendant la guerre, de ce que peut donner la production en série. Ce genre de production était déjà' employé avec grand succès en Amérique où la formation professionnelle était beaucoup plus rare qu’en Angleterre et, par suite, plus fortement rétribuée. Mais la guerre, de même qu’elle en a montré les possibilités, a aussi mis au jour l’opposition qu’elle soulève de la part des ouvriers de toutes catégories, et non seulement des membres des associations et syndicats. Ainsi il est difficile d’expliquer pourquoi, dans deux usines pareilles, pour le thème obus et les mêmes opérations, en production continue, pendant plusieurs mois, le temps pris parles hommes était de 248 minutes par obus, tandis que dans une usine avec 95 0/0 de femmes, le temps, n’était que de 128 minutes ; il faut aussi noter que ces obus étaient de plus de 230 mm et que la force des femmes n’était que des deux tiers environ de la forée moyenne de l’homme. ,
- Il s’est présenté cependant une occasion de comparer les ouvriers anglais avec des ouvriers étrangers travaillant en Angleterre et le résultat a été assez surprenant. L’examen des salaires et des prix de travaux à la pièce, pratiqués dans les deux cas, a révélé le fait que, pour la même pièce et le même prix par pièce, l’ouvrier étranger gagnait presque toujours moitié plus que l’anglais* Quelqu’un qui connaissait les habitudes de l’ouvrier anglais en demanda tout simplement l’explicâtion aux ouvriers étrangers, et la réponse donna de suite la clé du mystère : « Si les associations ouvrières nous fichaient la paix, nous gagnerions
- p.648 - vue 646/979
-
-
-
- LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET L’HABILETÉ DE L’OUVRIER 649
- facilement le double; ces Anglais sont dns fainéants ». Ceci ne s’applique pas à une seule usine ou à des usines particulières, c’était général. Même raison donnée pour le tant pour cent fixe ou la production limitée. Il est assez curieux de comparer les conditions d’aujourd’hui avec celles qui existaient à l’époque de la construction du chemin de fer de l’Ouest (maintenant l’État). Le terrassier anglais travaillait alors beaucoup plus ferme que le français et on disait de lui : « Mon Dieu ! voyez donc ces Anglais, -comme ils travaillent! » (1).
- Pendant la guerre on arrivait à faire apprendre à des femmes, n’ayant aucune connaissance préalable des*travaux du machiniste ou du mécanicien, l’essentiel d’un métier ou d’un autre, par des moyens intensifs, et elles apprenaient fort vite ; en quelques jours, elles acquéraient une certaine habileté spécialisée, sinon l’habileté générale de l’ouvrier qualifié, mais d’une utilité très grande vu la division du travail en série ; cette habileté limitée en faisait des manœuvres spécialisés.
- Les droits acquis du travail.
- Les professions libérales, l’Église, le Droit, rEnseignement, et — plus tard — la Médecine, ont, chacune à sa façon, fait la même chose pour défendre leurs droits, en exigeant des diplômes ou l’équivalent. Il est donc tout naturel que cette conception du peuple anglais se soit étendue aux questions de métiers, et que les associations et syndicats se soient appliqués à la défense de tout ce qui pouvait appartenir à leur champ particulier de travail. Lorsque la chaudière tubulaire Belleville, introduite en Angleterre, a pris de l’importance, les chaudronniers ont demandé, de droit, la fabrication de ces chaudières, et, dans un laps de temps fort court, ils se sont mis à faire un travail, jadis la propriété du mécanicien ou du tourneur habile.. Quelque peu différent est le cas du découpage des tôles épaisses au moyen de la flamme oxy-acétylène ; comme il fallait autrefois une équipe de 22 hommes pour faire ce travail, les ouvriers ont demandé que, s’il était fait par deux hommes seulement, les vingt autres fussent, quand même, payés pour les regarder faire. Il en a été de même pour les imprimeurs qui, après la guerre, ont demandé pour certains travaux à la presse de doubler le personnel. Après discussion, on s’est.arrangé à raison de trois
- (1) Smiles. Lives of George and Robert Stephenson (1879), p. 252.
- p.649 - vue 647/979
-
-
-
- 650 LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET l’hARILETÉ DE L’OUVRIER
- hommes pour deux presses. Et comme il y a plus de 1200000 chômeurs, on continue à prétendre que les perceuses à plusieurs mèches devraient avoir un homme par mèche. On peut encore citer comme exemple le maçon briqueteur qui, après avoir ralenti son travail jusqu’au point où la construction en briques cesse d’être possible- réclame maintenant le droit exclusif de construire les maisons, quels que soient les matériaux : tôle, béton, bois. On peut se demander, dans tous ces cas, quelle est la caractéristique du métier qui demande de l’habileté ? Est-ce la nécessité de se mettre, sans formation spéciale, comme dans le cas des chaudronniers que .nous avons cité, à un autre métier que celui auquel on a fait son apprentissage? le métier doit-il, au contraire, rester dans les mains de ceux qui y ont fait leur apprentissage, ou le travail doit-il passer dans le domaine de celui auquel il ressemble le,plus? La guerre nous a fait connaître les provinces dont les démarcations avaient été faites par les associations ouvrières ; comme par exemple le tour-révolver n° 9 réservé aux qualifiés tandis que le n° 8 appartenait au manoeuvre classé demi-qualifié. Il fallait, si l’on ne s’y connaissait pas bien, étudier les machines, pour trouver la différence et l’on pensait à l’expression classique anglaise « distinction sans différence.» ; mais enfin il était nécessaire d’établir ici des frontières, comme on doit le faire à la conclusion de la paix.
- La GRÈVE « PAR PROFESSION » OU « PAR INDUSTRIE ».
- Les grandes différences dans les conditions du travail en Angleterre et en Amérique (États-Unis) proviennent, en grande partie, des syndicats, et l’une des causes principales de ces différences, comme la presse anglaise le faisait remarquer dernièrement, se trouve dans les stratifications des couches. Ainsi, en ce qui concerne l’Angleterre, les éléments se distribuent par métiers: celui de mécanicien comprend les ajusteurs, monteurs, machinistes (tourneur, fraiseur, raboteur, mortaiseur) ; les fondeurs font partie d’un autre syndicat, les forgerons aussi ; les demi-qualifiés qui conduisent des machines presque automatiques, telles que les machines à tailler les engrenages, les perceuses, les tours-revolvers, etc., sont membres du syndicat des manœuvres. Les couches suivent la nature de l’habileté nécessaire pour se qualifier ou l’absence même dé son développement; Les syndicats des fondeurs, mécaniciens, plombiers, chaudronniers, agissent généralement indépendamment les uns des autres, abou-
- p.650 - vue 648/979
-
-
-
- LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET L’HABILETÉ DE L’OUVRIER
- 651
- tissant à la dislocation de la fabrication et rendant presque imppssible l’achèvement des contrats dans les délais voulus, car la grève dans un métier quelconque empêche les autres de v produire, soit en supprimant les consommateurs, soit en supprimant les fournisseurs des produits nécessaires aux fabrications en cours.
- En Amérique, les syndicats se groupent plutôt par industries, les cheminots, les fabricants de tel ou tel produit ; on peut ainsi paralyser une industrie sans affecter toutes celles avec lesquelles elle est en rapport et qui ne sont qu’à peine touchées. Les cheminots en Angleterre se sont aperçus des avantages de leur' système lorsqu’ils ont reconnu qu’une grève de mécaniciens et de chauffeurs manquerait de succès sans le concours des aiguilleurs et des agents des signaux des postes du « block System ». Ce mouvement de consolidation des syndicats a cependant de grands désavantages polémiques pour les travailleurs. L’influence des syndicats est devenue trop étendue pour qu’ils puissent s’occuper des questions de moindre importance, et la difficulté de maintenir la discipline dans les rangs se trouve notablement augmentée. Vers la fin de 1924 un exemple assez remarquable de ce fait s’est produit quand les électriciens pensèrent à faire grève parce que le paiement des cotisations de deux de leurs membres était arriéré. La menace de grève était motivée par la prétendue obligation pour la Direction de la Compagnie de contraindre les membres à payer leurs cotisations.
- La série de grèves en France vers 1920, chemins de fer, électricité, tramways, alimentation d’eau, taxis et autres a aliéné la sympathie du public envers les employés. 400 volontaires ont fait marcher les usines d’électricité de Paris comme d’habitude, sans rationner les théâtres et cafés et sans causer - d’ennuis au public. Il est à remarquer spécialement que la plupart des services dont le chômage incommode le plus le public sont ceux qui emploient très peu d’ouvriers qualifiés. Si les grèves générales gagnent en popularité chez les travailleurs et si l’État se trouve incapable de faire exécuter les services.mécessaires à la vie et de la santé publiques, on peut, par analogieyfivec les événements des autres pays, s’attendre à ce que la masse de la population se révolte contre des calamités telles que la perte énorme de vies chez des nourrissons qu’entraînerait une opération telle que la grève générale des transports.
- Bull.
- I
- 46
- p.651 - vue 649/979
-
-
-
- LA mOTHJCTOOfll ÏSIHJ'STMELLE ET ï/hAMLETÉ DE L'OUVRIER
- mi
- La rémunération et l’habileté. .
- M. Andronin traitant cette question en détail 4ans sa communication, nous nous bornerons à une reme sommaire des conditions anglaises.
- L’apprenti mécanicien travaille pendant cinq ans, -ou même plus., à apprendre un métier qui ne lui permettra de gagner, dans sa spécialité, gu’un salaire inférieur à celui qu’il pourrait obtenir dans les travaux à répétition, voire même comme manœuvre ; il est entendu qu’on le forme et qu’on l’entraîne, que cela occupe une partie du temps des ouvriers Labiles, que l’apprenti doit apprendre à faire usage des machines coûteuses et qu’il ne peut pas en obtenir un bon rendement. La différence entre son salaire et celui qu’il aurait obtenu comme manœuvre représente donc son capital. Effectivement, il a bien placé cette somme en habileté et il a pris les risques du métier, de remploi et du chômage.
- Or., si l’ouvrier habile est capitaliste, et il a autant de droit à ce titre que n’importé quel autre homme-économe qui a mis de l’argent de côté, nous devrons admettre.que plus grandes seront ses connaissances et son habileté, plus grande devra être la valeur, au cours du jour, de son habileté. Ce n’est généralement pas le cas,. Le modeleur, habituellement très habile, ayant une grande connaissance de deux métiers — celui de fondeur et celui de mécanicien — auxquels il donne son concours, touche un salaire qui n’est plus élevé que de S 0/0 environ, et cela ne ‘lui est accordé que pour ses dépenses spéciales d’outillage. L’outilleur et l’ajusteur de calibres gagnent (en Angleterre) très peu plus que l’ajusteur ordinaire, une somme infime en raison de l’habileté demandée, du temps consacré à l’entraînement et des exigences de ce travail. Tandis que, pour les métiers- dans lesquels on pratique le libre-échange de l’habileté, tels que les music-halls, la littérature ou les affaires, par exemple,' nous trouvons bien d’aussi grandes différences de qualité entre les bons et les moyens, mais nous trouvons aussi dés différences très appréciables dans la rémunération. L’ouvrier très habile/est actuellement obligé, s’il veut se faire valoir, de quitter le métier de mécanicien'pour en prendre un autre. Mais il y a aussi aujourd’hui une crise beaucoup plus sérieuse, c’est la répugnance qu’ont les associations ouvrières à recevoir des apprentis, œt celle qu’ont les jeunes gens à se faire prendre comms apprentis,
- p.652 - vue 650/979
-
-
-
- LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET L’HABILETÉ DE l’OUVRIER
- 653
- surtout dans les métiers dits « sales », comme la fonderie et la forge,, mais- qui, en réalité, sont proches parents des industries d’art. Ce qu’on leur reproche, c’est que la rémunération ne cor- 6 respond pas à la valeur du capital « habileté » ni aux inconvénients de la saleté. On a fait beaucoup pendant la guerre pour améliorer les cantines, qui, conformément à la loi anglaise, sont dirigées par les ouvriers eux-mêmes ; on a établi des salles pour les premiers soins aux victimes d’accidents ; on s’est occupé dès' terrains de- sport, mais personne n’a pu, jusqu’à présent, trouver, un moyen de changer l’habitude qu’a l’ouvrier anglais de se-sauver de l’usirie, et de s’éloigner autant que possible de la & boite » sans se laver ni changer ses vêtements. Des ouvriers américains importés en Angleterre au commencement de la guerre ont été le prétexte de menaces de grève parce que les ouvriers écossais ne voulaient pas travailler avec des « espèces de messieurs » dont le seul défaut était d’avoir l’habitude de se laver et. de changer de vêtements avant de quitter l’usine.
- Le ralentissement de la production, qui opère très lentement, en cédant, la place sur les marchés à eeux qui donnent une meilleure marchandise pour la même somme, effet toujours déguisé par les fluctuations des opérations commerciales, rendra impossible de recruter l’habileté en assez grande quantité pour per- . mettre de créer de nouvelles industries et de poursuivre des recherches, non seulement parce que les capitaux engagés ne sont pas assez bien rémunérés, mais aussi parce que les salaires des non-qualifiés, mécaniciens ou manœuvres, sont de beaucoup les plus élevés pour plusieurs des métiers « abrités » dont nous allons parler. L’ouvrier qualifié sé demande à quoi sert d’être qualifié,, d’être un monteur habile, et de ne gagner que 75 0/0 des salaires des poubellistes et des nettoyeurs de carreaux.
- Les métiers « abrités ».
- Les industries; ayant un caractère local, telles que le bâtiment, les chemins de fer, les tramways, etc., n’ont pas senti l’effet de la concurrence étrangère à laquelle elles n’ont pas été exposées,, et elles ont pu obtenir des salaires très supérieurs à ceux qu’elles avaient avant la guerre. Il en est résulté un déséquilibre des conditions qui existaient autrefois, et le nivellement ne s’est pas seulement produit, de haut en bas, vers l’égalité ; les salaires de beaucoup d’occupations qui ne demandent aucun apprentissage soht montés bien au-dessus des salaires des hommes qualifiés,
- p.653 - vue 651/979
-
-
-
- 654 LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET l’hâRILETÉ DE L’OUVRIER
- qui, non seulement ont fait leur apprentissage, mais ont acquis par la pratique une très grande connaissance de leur métier. * Les ouvriers habiles, les aristocrates du travail, qui voient des hommes ignorants, des manœuvres ne connaissant rien du métier, gagner plus qu’eux en faisant des travaux payés à la pièce, tout en ne pouvant leur être comparés au point de vue de l’habileté, ces ouvriers habiles sont devenus les « nouveaux pauvres » parmi les travailleurs. Les ouvriers du bâtiment font exception, leur travail, exécuté nécessairement sur place, ne donne pas prise à la concurrence étrangère, ce qui a eu un double résultat, leurs salaires ont été augmentés’et leur rendement a diminué. C’est dans ces métiers que la production coûte le plus cher, en comparaison des prix d’avhnt la guerre, et c’est à simplifier la construction des maisons, a simplifier tous les détails, à éviter de se servir de briques, de tuiles et de tous les accessoires classiques de l’architecture, que beaucoup d’inventeurs travaillent en ce moment. Les métiers «abrités» sont très nombreux; ils comprennent tout ce qui se rattache aux transports : les cheminots, les employés des tramways, les camionneurs, groupe très important; les employés des ports, des docks et des magasins ou entrepôts, les employés des usines électriques, des usines à gaz, des services d’eaux, des services municipaux, y compris les balayeurs de routes etdes vidangeurs; tout ce monde fournit des exemples d’une augmentation de rétribution due à ce qu’ils sont à l'abri de la concurrence et, par suite, ont pu créer des monopoles, restreindre encore la concurrence et diminuer leur rendement.
- L’histoire des associations ouvrières nous a montré que, comme cela se produit actuellement dans le bâtiment, de mécanicien a dû remédier à l’insuffisance de la production en apportant, soit des inventions, soit de nouveaux moyens ou de nouvelles manières de travailler, par exemple, dans le métier de tonnelier et autres industries, dès que la disette s’est assez accentuée,-soit par suite de l’élévation des frais, soit par suite de l’allongement des délais de livraison des commandes, ou par la combinaison de ces deux causes. Le manque de maisons d’habitation atteint les employés et tous ceux qui travaillent de la tête plutôt que des mains, et porte préjudice à toutes les branches de la communauté. Il est très facile de faire des plans de maisons que les politiciens d’un parti approuvent et traitent d’hôtels somptueux, tandis que ceux qui ont une autre façon de voir
- p.654 - vue 652/979
-
-
-
- LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET L’HABILETÉ DE L’OUVRIER 655
- s’en moquent en les appelant des huttes ou des hangars ; mais les briqueteurs, tant que ces maisons seront construites eh briques, demanderont l’application de leurs règlèments, et de plus, si l’on change les moyens et matériaux employés dans la construction, ils réclameront encore le droit de les construire et d’en restreindre la production, même si les bâtiments devaient être construits en tôle et faits par les méthodes des constructeurs de navires.
- L’avenir du travail.
- Jusqu’à présent, le grand effort du travail organisé a été, en général, dirigé sur le nivellement vers le bas, la réduction duf rendement au minimum, et l’augmentation des salaires à un point qui, pour le travail, a réduit la demande. Les conditions anglaises ne ressemblent pas à celles du continent : la terre a cessé en grande partie d’être cultivée, et la production des comestibles ne suffit plus aux besoins de la population ; on est forcé de tirer de l’étranger de quoi nourrir les habitants et de payer les denrées au moyen de l’exportation des produits du travail. Si l’on pouvait exprimer ce que représente une journée de travail, par le résultat produit par l’homme-heure, et non par un salaire fixe en livres et francs, le problème se poserait d’une façon claire, mais on ne se rend pas compte que le temps passé à l’exécution a autant d’importance que le taux des salaires. C’est là un obstacle qui gêne la comparaison et s’oppose à la discussion.
- Il faudra tenir compte de cette difficulté quand les exportations, les transports maritimes et les placements à l’étranger cesseront de payer les importations, et alors la question du « libre-échange des denrées ou du libre-échange de l’habileté » sera’ à l’ordre du jour. On ne ,'peut pas classer les houillères dans les industries abritées, l’huile minérale remplace le charbon dans beaucoup d’emplois et c’est un article d’importation; jusqu’à présent nous ne possédons pas un moyen d'usage courant permettant de transformer le charbon en huile combustible ni un moyen de faire avec des charbons gras un combustible pareil à l’anthracite.
- Tant qu’un ouvrier habile sera moins payé que lé manœuvre spécialisé ou que le manœuvre d’une industrie « abritée », la raison d’être de l’apprentissage et du développement de Inhabileté manuelle n’existera plus et si, de plus, les taux des travaux
- p.655 - vue 653/979
-
-
-
- 656 LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET L’HABILETÉ DE L’OUVRIER
- à la pièce sont injustement réduits, la raison d’être du travail des demi-habiles cessera aussi. Ces deux causes avaient pris tant d’importance avant la guerre que plusieurs des grandes usines anglaises étaient criblées de « cellules » et de «crayons » de propagande socialiste militante et, pendant la guerre, ©an. y en tendait, souvent crier de ne pas s’inquiéter de la guerre européenne, mais de « s'occuper de la guerre qui importait réellement ». Le terrain sur lequel poussent ces plantes empoisonnées, est trop facilement fertilisé par l’injustice dans l’établissement des taux des travaux à la pièce, par la réduction des taux pour la même pièce, à l’occasion d’un changement du numéro d’ordre et non d’un moyen de fabrication, et par la réduction des tarifs., au point que l’ouvrier ne gagne pas assez pour être rétribué des efforts plus grands qu’il a faits.
- Les patrons qui font usage de cette tactique font une concurrence injuste à leurs semblables qui, souffrant des prix réduits du produit, sont obligés de les imiter. Ceci est évident dans le cas des patrons. Mais il est aussi nécessaire que la restriction-du rendement et le ralentissement.général de l’industrie, dus aux associations ouvrières, cessent, carie commerce, comme l’argent, est plus facilement perdu que regagné.
- Les travaillistes anglais veulent savoir jusqu’à quel point leurs confrères des autres pays sont d’accord pour la restriction du rendement, la diminution des heures de travail et l’augmentation des salaires, mais d’autre part, les fabricants et le public demandent qu’on leur présente des chiffres et des faits recueillis par des personnes indépendantes et faisant autorité ; ou bien, à défaut de celles-ci, par un petit comité composé, en nombres égaux, de représentants des patrons et des employés, en ayant soin que les représentants des patrons soient choisis parmi des personnes qui aient fait un apprentissage les rendant capables de faire des travaux exigeant de l’habileté ; il faut aussi que les représentants des employés ne soient pas choisis pour leur popularité personnelle, mais pour des qualités reconnues, telles que la capacité de comprendre la statistique, d’apprécier l’importance d’un témoignage et de n’avoir pas peur de dire la vérité même quand elle est inattendue et désagréable.
- Lorsqu’il s’agit de connaître le rendement d’une nouvelle machine quelconque, ceux qui s’intéressent à l’inventien, lui font en général subir un essai dirigé par un expert indépendant, et la valeur du rapport réside dans la réputation de véra-
- p.656 - vue 654/979
-
-
-
- EA PRODUCTION INDUSTRIELLE: ET L’HABILETÉ DE E OUVRIER 65-7
- cité que l’on • associe- à la signature de F expert. Si l'homme d’affaires prend ces précautions et n’agit que d’après la documentation d’un homme connu, au moins par sa réputation, il est évident qnæ’iJi ne. serait que rationnel* que les associations ouvrières envoient également des hommes de confiance pour prendre connaissance -des faits relatifs aux conditions du travail dans les autres pays, mais c’est là qu’est la différence. L’homme d’affaires qui emploie un expert demande la vérité,, qu’elle soit bonne ou mauvaise,, afin qu’il puisse décider, ou de continuer et poursuivre l’affaire,, ou bien d’arrêter sa perte. Ceux qui établissent ces rapports considèrent que le ©ôté physiologique ne doit compter pour rien, que les faits sont l’essentiel, qu’il faut s’assurer que les; matières peuvent être obtenues, que les conditions d’exploitation peuvent être réalisées et reproduites. En est-il bien de même lorsque les représentants; d’une association ouvrière rendent visite à un pays étranger? Ne se mettent-ils pas; à. la merci d’un guide étranger et d’un interprète étranger ? Préparent-ils un programme d’inspection et regardent-ils de l’autre côté de l’écran? ' 1
- Prennent-ils les précautions qu’on prend habituellement pour ne pas être rouie par une mine « salée » ?‘ Les rapports de ceux qui n’ont souci que de la vérité sans craindre l’effet de leur exposé, qui se bornent à décrire ce qu’ils ont de leurs propres yeux vu, sont dans bien des cas très différents de ce qnè nous voyons paraître dans la presse ; tous ceux qui ont voyagé librement dans d’autres pays, et surtout ceux qui ont travaillé à l’etranger, reconnaîtront cette vérité. ,
- Le danger d’une augmentation du nombre dés chômeurs est de grande actualité, car les usines de plusieurs pays du Continent fabriquent des marchandises avec des travailleurs qui ne donnent pas seulement une plus grande production horaire, mais le font pendant .une journéejplus longue, et pour des salaires moindres ; s’ils réussissent à faire . un meilleur produit, le cas deviendra encore plus grave et l’ouvrier devra reconnaître qu’il ” faut que les mêmes changements se produisent de son côté. '
- La question de la qualité du produit demande aussi tous les soins des techniciens. Or, depuis plusieurs années, ceux-ci ont passé jusqu’à 80 0/0 de leur temps à. régler des questions travaillistes, donnant lieu h des. discussions sans fin, à. propos de sujets auxquels les hommes d’affaires n’entendent rien du tout
- p.657 - vue 655/979
-
-
-
- 6o8
- LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET L’HABILETÉ DE L’OUVRIER
- C’est des questions de prix, de qualité et- de délais de livraison que l’avenir de l’industrie dépend; et si l’on parvient à fabriquer la marchandise avec moins d’ouvriers qualifiés et plus de manœuvres spécialisés et de manœuvres, il sera néanmoins nécessaire, pour la réalisation des moyens de fabrication et le contrôle du produit, que la nation produise et retienne en quantité suffisante des travaillées de grande habileté. Or, dans un temps comme celui dans lequeLnous vivons, un grand nombre d’hommes habiles étant sans emploi sont en train de perdre leur adresse manuelle. Beaucoup ont émigré dans d’autres pays et d’autres ont trouvé moyen de se faire engager dans des occupations ne demandant pas d’habileté, mais mieux payées, dans lesquelles leur habileté est perdue. Le risque que l’habileté disponible tombe à un chiffre trop bas pour permettre aux industries de se relever est réel, et le danger en a même été reconnu, pendant la guerre; par ceux qui ont étudié la situation ouvrière.
- Le chômage et l’apprentissage.
- Pendant la guerre, les salaires des manœuvres spécialisés, des manœuvres et des autres ont monté; après la guerre, la vie devenue plus chère, les salaires ont aussi monté dans les industries qui ne ressentaient pas le manque de travail, et naturellement dans les métiers « abrités », et le déséquilibre s’est accentué: Les tarifs de chémin de fer se sont élevés avec, les salaires, les prix du charbon, du minerai de fer, ont monté aussi, et en y ajoutant tous les frais de transport, la fonte, le fer, l’acier ont monté ensemble. Les exportations mesurées en quantité ont beaucoup diminué, quelle que soit leur valeur en livres. Le nombre des chômeurs a monté très vite après la guerre et il a été nécessaire de faire quelque, chose pour empêcher cette multitude de mourir de faim.,
- Autrefois, en Angleterre, les ouvriers qualifiés payaient environ 3 0/0 de leurs salaires à leur syndicat ; après la grève pour la journée de huit heures en 1896-1897, les contributions ont été portées à 4 0/0 environ et, en plus, 10/0 pour les secours aux grévistes. L’ouvrier qualifié touchait, quand il né travaillait pas, le quart de son salaire ; en grève il touchait 37,S 0/0, la différence provenant d’une contribution spéciale et non de la caisse générale. Le syndicat s’occupait de beaucoup d’autres actes de bienfaisance,
- p.658 - vue 656/979
-
-
-
- LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET L’HABILETÉ DE L’OUVRIER 659
- tels que l’assistance des .malades et, en cas de mort, une somme pour la veuve. Le système actuel est le suivant :
- Contribution du patron par homme par semaine . . 10 d
- — des employés par homme par semaine. 9d
- — de l’État par homme par semaine . . . * 9 d, 5
- 28 d, 5
- soit 11 fr, 80 par Semaine, au change de 100 fr; les associations ou syndicats ne contribuent en rien au fonds de secours des chômeurs. Les secours que les chômeurs touchent sont maintenant :
- Hommes ................ . . 18’sh. D d., soit 90 francs
- Femmes. . . ... . . . . 15 sh. 0 d., soit 75 francs
- Garçons (de 16 à 18 ans) . * 7 sh. 6 d., soit 37 fr, 50
- Filles (de 16 à 18 ans) ... 6 sh. 0 d., soit- 30 francs
- Naturellement le paiement de ces allocations donne lieu à des difficultés de toute espèce, familles touchant plus, en chômage qu’au travail, d’autres refusant de toucher les salaires de chômage pour ne rien faire, jusqu’au point de se réduire à la misère ; mais Pinfhience la plus sérieuse, c’est que beaucoup de jeunes gens ne prennent pas l’habitude du travail et qu’ils auront beaucoup de mal à s’y mettre quand il le faudra bien. Dans toutes les agglomérations, il y a beaucoup de personnes-, pas seulement des pauvres, qui nkmt guère le goût du travail et préfèrent, si possible, ne rien faire, et ce sont le plus souvent ceux qui n’ont jamais été habitués au travail. Ainsi un des grands désavantages qui résulte de ce système, système d’ailleurs nécessaire quand 10 0/0 de la population doit participer à ce secours, c’est que beaucoup de jeunes gens travaillent juste assez pour se qualifier comme chômeurs et, après quelques semaines de paye, à rie rien faire, ils perdent le goût du travail. On peut chercher à faire des apprentis, mais, en dehors même des restrictions des associations, ils sont bien difficiles;à trouver, de même que, dané les emplois de femmes, on n’en trouve plus qui veuillent être servantes. Il en résulte un surmenage des autres classes, qui doivent tenir leurs' maisons propres et en ordre, faire la cuisine, le marché, et faire tout ce qu’elles faisaient autrefois, en plus de ce que la domestique faisait. Les mêmes travaux retombent sur l’homme de classe moyenne, car il doit faire lui-même beaucoup de réparations et de travaux
- p.659 - vue 657/979
-
-
-
- 660 LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET l’hARILETÊ DE L’OUVRIER
- divers pour Feutretien de sou domicile.. Heureusement qu’en Angleterre, malgré les efforts qui ont été faits dans ce but par les syndicats, on n’en est pas arrivé à l’état de choses dont les Suédois se plaignent, c’est-à-dire à la surveillance de votre intérieur, dans lequel vous ne pouvez pas remplacer une rondelle au robinet d’eau, ni un carreau à la fenêtre, ni faire une légère réparation à votre automobile, vous-mème. De cette façon, l’habileté, déjà en danger de disparaître, le fera plus vite encore, car les essais faits en Angleterre de la manière suédoise se faisaient remarquer par un travail fort mal fait.
- Les sources « de fortune » de l’habileté.
- Parmi les nouvelles industries qui s’établissaient immédiatement avant la guerre, il en est une qui a dù être mise très vite en état de produire, sur une grande échelle : c’est celle de l’avion, et cela présentait beaucoup de difficultés. Une nation privée de ses importations ordinaires se trouve en face du manque de beaucoup d’accessoires dont la fabrication comprend non seulement plusieurs métiers, mais aussi des recherches et des connaissances spéciales * dans cette catégorie sont les magnétos et les roulements à billes. Le manque de- travailleurs habiles s’est fait sentir de plusieurs façons et comme on ne pouvait pas trouver l’habileté nécessaire dans l’industrie considérée, il fallait la chercher ailleurs et l’adapter. Ainsi le montage d’un avion demandait trois types de monteurs spécialisés : le premier pour le fuselage, les ailes et les ailerons ; le second pour installer le moteur et ses'accessoires dans le fuselage et le troisième pour ajuster et raccorder les commandes.. Pour les premiers, on trouvait des hommes capables parmi les menuisiers et les ébénistes ; pour les seconds les monteurs mécaniciens et les monteurs d’automobiles s’adaptaient assez facilement, mais pour les commandes, il fallait de l’habileté dans les travaux en bois divers, en tôle d’acier, en aluminium, et une connaissance spéciale des commandes à leviers droits ou coudés et des renvois de toute espèce, et, ara besoin, il fallait pouvoir forger, limer, souder, faire tout et achever le travail. Le seul métier qui répondait bien à cette diversité de travaux était celui de constructeur d’orgues, et l’homme habile de ce métier s’adaptait très vite au montage des commandes des avions. L’hélice d’avion paraissait un travail convenant aux modeleurs de fonderie ; mais dans ce cas c’était la quantité qui faisait défaut ;
- p.660 - vue 658/979
-
-
-
- LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET L’HABILETÉ DE L’OUVRIER 661
- il a fallu chercher l’habileté chez les éhénistes et ceux qui étaient habitués à faire des chaises arrivaient en peu de temps à fabriquer les hélices tout aussi bien et beaucoup plus vite que les modeleurs. Cette source « de fortune » de l’habileté est connue en France où beaucoup de mécaniciens et de. monteurs ajusteurs ont fait leur apprentissage dans « la petite industrie ». On peut se rappeler qu’en Angleterre, l’écossais Watt était fabricant d’instruments de précision, un des rares métiers, en Angle-. terre, dans lequel l’ouvrier fait tout le travail personnellement. Le père de Bessemer a travaillé à la Monnaie de Paris Brunei père, un Français réfugié, comme Bessemer, de la révolution française, a acquis son habileté comme il a pu, aux États-Unis, et a établi en Angleterre, vers 1800, la première fabrique en série d’accessoires,. comportant un assortiment de machines pour faire les palans, de la marine anglaise., Il est donc important d’encourager l’habileté dans la petite industrie, car les ouvriers habiles qu’on y rencontre peuvent rendre les plus grands services à la nation en cas d’urgence.. ,
- Conclusions.
- La simplification des opérations de la grande industrie et la substitution de l’énergie distribuée à l’énergie humaine, ont permis de faire appel à une main-d’œuvre moins habile, et, en même temps, d’utiliser un grand nombre de travailleurs qui, dans d’autres circonstances, n’auraient pas été à môme de gagner ' de. quoi vivre. Ces conditions ont été particulièrement accentuées pendant la guerre, qui a exigé une importante réquisition d’habileté pour la production des machines spécialisées à la fabrication des munitions. Toutefois, l'augmentation du nombre des manœuvres a renversé la proportion d’autrefois. Les ouvriers ne se font plus concurrence ; ils ont obtenu l’égalité des salaires et ramené le rendement au minimum, mais ils n’ont pas supprimé la concurrence très active du commerce international et les courants commerciaux se dirigent vers les pays capables de produire plus économiquement, avec le même degré de perfection. -
- D’autre part, on doit constater que la petite industrie est le véritable foyer de développement de l’habileté, et il faut en tenir compte. On peut, à l’appui de cette affirmation;, citer l’exemple d’une ville d’Angleterre de moyenne importance, qui
- p.661 - vue 659/979
-
-
-
- 662
- LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET L’HABILETE DE L’OUVRIER
- a vu' croître et disparaître plus ou moins complètement, chacune à son tour, les industries du ruban, de la montre, des machines à coudre, et, de là,, a passé à la bicyclette, aux machines-outils, à l’automobile et aux avions. Cet exemple de changement d’industrie vient à l’appui de la théorie d’après laquelle c’est vers la petite industrie que l’on doit se tourner pour trouver l’habileté en cas de disette.
- Le ralentissement universel de-la production individuelle, bien qu’il puisse augmenter momentanément le nombre des hommes., employés dans les industries à grande proportion d’ouvriers habiles, aura pour effet de chasser du pays, non seulement les capitaux, mais les capitalistes aussi. Les travaillistes pourront s’imaginer que cela les débarrassera de leurs ennemis, mais la débâcle du commerce et de l’exportation à l’étranger, ,mettant la Grande-Bretagne dans l’obligation de vivre de ses propres produits, forcera les habitants à se tourner vers l’agriculture, qui ne pourra nourrir qu’une faible partie de la population actuelle, et il faudra recourir à l’émigration, comme étant le meilleur moyen de réduire une population qui augmente trop vite, dans les limites de ce que la terre peut nourrir. Si tel doit être le cas, il est de première importance que ceux qui pensent à la vie coloniale s’efforcent de développer leur habileté de telle sorte qu’ils puissent se débrouiller dans les pays lointains, et ensuite, y créer ex y développer des industries.
- •Mais, pour que les dirigeants apprécient l’habileté à sa valeur, il faut qu’un esprit nouveau pénètre dans les Écoles, qui changent si peu et si lentement. Il faut qu’on les secoue un peu. On devrait y enseigner, à notre avis, l’habileté manuelle aussi bien que les mathématiques, les langués vivantes, la physique, la chimie, la géographie et l’histoire. On devrait attacher à cette habileté manuelle autant d’importance qu’à l’habileté dans les Sports eux-mêmes. Les hommes qui nous gouvernent actuellement sont, pour les ouvriers, dans la plupart des cas, des ignorants, parce qu’ils, n’ont aucune habileté manuelle. Les ouvriers habiles ont du respect pour l’artiste peintre, le graveur, le sculpteur, pour le dentiste et (le chirurgien; les autres, sont, pour eux, des ronds de cuir, des gratte-papiers, des redingotes noires.
- Pour éviter ce dépérissement de l’industrie, et l’exode général qui en sera la conséquence, pour reconstituer l’industrie sur des bases saines, il faut que les syndicats et associations fassent
- p.662 - vue 660/979
-
-
-
- LA PRODUCTION INDUSTRIELLE ET l’iIABILÈTÉ DE L’OUVRIER 663
- étudier par leurs chefs, bien plus soigneusement qu’ils ne l’ont fait jusqu’ici, les questions de production et de commerce, dans les pays étarigers, et qu’ils s’efforcent d’établir une entente cordiale avec les capitalistes, telle qu’elle existe, notamment, dans plusieurs usines ou industries des États-Unis ; ils feront ainsi beaucoup plus pour- l’ouvrier et pour le pays que ce qu’ils ont fait jusqu’ici. Il faut que leurs efforts soient plus sérieux que ceux des socialistes et des communistes et qu’ils soient exempts de parti pris. Ils assainiront beaucoup le gouvernement intérieur des associations ouvrières en pratiquant le scrutin secret, tel qu’il est en usage chez les députés. Si, de plus, ils parviennent-à. créer des catégories d’ouvriers habiles, qualifiés pour plusieurs industries, ils permettront de reprendre les travaux de 'recherches et les expériences.' Mais les ouvriers très habiles devront être mieux payés que la masse, sensiblement plus que les manœuvres des « industries abritées ».
- Il s’agit de mettre de l’ordre dans une maison prête à s’écrouler. L’enseignement général de l’habileté manuelle, et, d’autre part, la qualification de l’habileté par des juges indépendants, permettront de réaliser une meilleure entente entre les travailleurs et les patrons, et il y a de grandes chances qu’on puisse aboutir à l’établissement d’une paix industrielle durable.
- p.663 - vue 661/979
-
-
-
- LES MÉTHODES DE RÉMUNÉRATION
- DES
- TRAVAUX A LA TACHE1
- PAR
- ’m. J. ANDROUIN
- Les systèmes primitifs. — Le travail aux pièces.
- Les méthodes modernes de rémunération du travail procèdent de l’idée généralement admise qu’il est avantageux d’économiser le temps.
- Avant que ces méthodes fussent connues, le travail à la tâche était déjà pratiqué de diverses manières sous le nom de travail aux pièces.
- Si l’on s’en tient aux modes de rémunération qui ont été d’usage courant de mémoire de la plupart d’entre nous, on peut citer les s^tèmes suivants :
- Travail aux pièces exécuté à domicile;
- Travail aux pièces exécuté au chantier ou à l’atelier par'un tâcheron seul responsable, ce tâcheron prenant à son compte la rémunération de son équipe ;
- Travail aux pièces exécuté par une équipe, chacun des ouvriers ayant un salaire horaire nominal convenu à l’avance, et participant éventuellement au boni en proportion de la valeur du temps fourni par lui ;
- Travail aux pièces par un seul ouvrier.
- C’est ce dernier système qui est le plus employé.
- Le travail aux pièces paraît avoir été institué pour dispenser les chefs de la surveillance de tous les instants qui s’impose logiquement lorsque le travail des ouvriers est payé à l’heure.
- Si étrange que cela puisse paraître, il ne semble pas que l’idée d’économiser le temps soit entrée pour beaucoup dans la conception de cette méthode de rémunération.
- . Ayant moi-même travaillé aux pièces, j’ai été tout d’abord
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 26 juin 1925, page 279.
- p.664 - vue 662/979
-
-
-
- LES MÉTHODES ©E RÉMUNÉRATION ©ES TRAVAUX A LA TACHE 663 -
- extrêmement surpris de la manière dont le système, était appliqué.
- Le premier travail qui m’ait été remis sur cette base était chiffré de telle manière qu’il m’eût été facile de réaliser un gain total plusieurs fois supérieur à la moyenne de l’époque.
- Toutefois, dès le premier jour, mon voisin d’atelier me fit connaître que le gain horaire maximum toléré était de 1 fr, 10 et que cette limité était fixée, non pas par les ouvriers, qui n’auraient probablement pas demandé mieux- que de gagner davantage, mais parle chef de la maison.
- Ainsi le système, au lieu d’activer la production, avait pour conséquence directe de la limiter.
- Comme je faisais remarquer que, dans ces conditions, le prix fixé était bien plus fort qu’il ne fallait, au point que j’avais toutes les peines du monde à user assez de temps pour ne pas gagner trop, mon voisin me fit comprendre que ce n’était pas à moi de signaler le fait, et que, d’ailleurs, gi je le signalais, personne ne m’en saurait gré, bien au contraire.
- Un peu plus tard, j’eus Uoceasîon de voir de quelle manière on tenait les prix de revient de l’usine.
- Pour calculer le coût de la façon, on ajoutait à la somme de main-d’œuvre payée un pourcentage de ladite somme, lequel pourcentage était supposé représenter des frais que l’on qualifiait de «généraux». ••
- Par suite de, ce mode de calcul, un travail exécuté aux pièces pour une somme donnée se traduisait automatiquement, au prix de revient, par cette même somme augmentée du pourcentage des frais, dits « généraux », cela indépendamment du temps passé et sans qu’il soit possible de retrouver audit prix de revient la moindre trace du gaspillage évident résultant de ce que l’ouvrier avait dû user le temps pour ne pas gagner trop, et de ce que la„ machine mise à sa disposition n’avait rien produit pendant le temps perdu.
- J’ai pensé, dès ce moment-là, qu’un système conduisant à des résultats aussi stupides 11e pouvait pas représenter la meilleure manière possible de rémunérer le travail.
- Une pratique que je vis appliquer vers la même époque acheva de ruiner le système dans mon esprit, mais cette pratique me fit comprendre en même temps pourquoi le système pouvait exister et se conserver. • - A
- Des travaux pour lesquels il n’avait pas été fixé de prix furent
- p.665 - vue 663/979
-
-
-
- 666 LES MÉTHODES DE RÉMUNÉRATION DES TRAVAUX A LA TACHE
- néanmoins payés comme exécutés aux pièces, le prix ayant été.fait, après achèvement, a’après le temps que l’opérateur avait passé.
- Cette pratique n’était pas exceptionnelle; elle avait même un nom dans le vocabulaire spécial des ateliers : on l’appelait le « règlement a l’anglaise ».
- L’existence du « règlement à l’anglaise » m’apparut comme un résultat direct de la tendance au moindre effort chez les dirigeants, et cette appréciation s’étendit tout naturellement-à l’ensemble du système de rémunération aux pièces même tel qu’il était pratiqué dans le cas apparemment normal où les prix étaient-indiqués à l’avance.
- Influence du temps sur le prix de revient.
- Avant d’examiner quels systèmes meilleurs on peut employer, essayons de traduire en chiffres la notion que nous avons de
- l’intérêt d’économiser le temps.
- Cet intérêt ne peut se manifester d’une manière précise que par la répercussion d e l’économie de temps sur le prix de revient.
- Esquissons donc une analyse rapide de la question du prix de revient, non pas dans son ensemble, mais dans celles de -ses parties par ou elle se rattache à ce qui nous occupe aujourd’hui.
- A cet effet, imaginons une représentation graphique où les temps et les sommes seront portés respectivement en abscisses et en ordonnées suivant les axes OX et OY
- (fig- >)
- La durée d’une heure étant représentée par Oh et le salaire horaire d’un certain ouvrier par hs, la ligne Os prolongée suivant Ot représentera, pour toute valeur donnée du temps, ce que gagnera pendant ce temps l’ouvrier payé à l’heure. ’
- Nous appellerons O? la ligne des salaires.
- Supposons qu’un travail ait été exécuté à l’heure par un
- Fig. 1. — Prix de revient réel.
- Travail à l’heure.
- Salaire horaire nominal........3 fr.
- Temps pour une pièee...........oh.
- p.666 - vue 664/979
-
-
-
- 667
- LES MÉTHODES DE RÉMUNÉRATION DES TRAVAUX A LA TACHE
- ouvrier au salaire horaire de 3 fr et que cet ouvrier ait passé cinq heures par pièce.
- Le salaire payé pour une pièce est représenté par T0S0, soit 18 fr.
- Supposons, d’autre part, que les dépenses indirectes dont la façon est grevée, soient appliquées non pas arbitrairement sur des bases incertaines, mais d’après un calcul bien étayé, et que la somme de dépenses indirectes à compter dans ce cas soit de 24 fr.
- Portons cette somme de 24 fr vers le bas sur la verticale de T0 ; nous aurons en T0D0 la valeur des dépenses indirectes, soit 24 fr, et en D0S0 le prix de revient de, la façon d’une pièce, soit 39 fr.
- Il est à remarquer qu’en calculant le. prix de revient par la « vieille formule », c’est-à-dire en + ajoutant à la somme payée comme main-d’œuvre un pourcentage de frais généraux, on aurait pu obtenir le même total; il eût suffi pour cela que le pourcentage choisi fût précisément le rapport de 24 à 15, soit 160 0/0.
- Supposons maintenant qu’un travail identique se présente et soit -2+L—.--------,---,--£ x
- remis au même ouvrier, mais aux - .
- pièces cette fois, le prix par pièce _ V
- étant de 18 fr. -j
- Si l’ouvrier passe encore cinq . M
- heures par pièce, nous allons Do
- avoir comme précédemment (fig. 2) .
- une main-d’œuvre de 15 fr, des " dépenses indirectes de 24 fr, et un Fig. 2.
- prix de revient de façon de 39 fr. Prix de revient réel-
- S il n y a passe que deux heures Salaire horaire nominal .. 3 fr.
- et demie, que va-t-il advenir ? Prix d’une Pièce •. ......13 /•
- ^ Temps pour une pièce...... s h.
- Calculons le prix de revient de ,
- façon au moyen de la « vieille formule », c’est-à-dire en ajoutant à la somme payée comme main-d’œuvre un pourcentage de frais généraux; nous aurons pour une pièce (fia. 3) :
- Main-d’œuvre : 15 fr ; frais généraux : 160 0/0 de 15 fr, soit 24 fr, et prix de revient de façon : 15 + 24 fr, soit 39 fr, le même que tout à l’heure. ^
- Et pourtant il nous semble hors de doute que-le gain de temps a dû faire réaliser une certaine économie. Comme notre
- Bull. - O 47 .
- p.667 - vue 665/979
-
-
-
- 668
- LES MÉTHODES DE RÉMUNÉRATION DES TRAVAUX A LA TACHE*:
- prix de revient n’en fait pas ressortir, nous sommes conduits à penser que ce prix de revient ne doit pas être exact.
- Qu’y a-t-il donc eu de changé par rapport au cas précédent ? Une seule chose, le temps.
- Pour déterminer la nature de l’influence du temps, reprenons le dernier cas, celui du travail rapide, mais pour une durée de
- Prix de revient «vieille formule ».
- Y
- Fig. 3.
- Prix de revient «vieille formule». Travail aux pièces—
- Salaire horaire nominal. .... 3 fr.
- Prix d’iine pièce ........ lo fr.
- Temps pour une pièce. . . . .'. 2h.i/2
- Travail aux pièces.
- Salaire horaire nominal. . . . 3fr. Prix d’une pièce ....... 15 fr.
- Temps pour 2 pièces.......... S h.
- Fig. 4.
- cinq heures ; il nous suffit pour cela de considérer que pendant les cinq heures notre ouvrier a fait non plus une pièce mais deux.
- Calculons encore le prix de revient de façon par la « vieille formule » ; nous .avons ::
- Main-d’œuvre, deux pièces'à 15 fr, soit 30 fr ; y"/
- Frais généraux, 160 0/0 de 30 fr, soit 48 fr ; y ^ ! ! Prix de revient de façon 30 + 48, soit 78 fr. . * «
- Le diagramme tracé d’après ces chiffres se présente comme l’indique la figure 4. \ ' : ; y y
- p.668 - vue 666/979
-
-
-
- LES MÉTHODES DÉ RÉMUNÉRATION DES TRAVAUX A LA TACHE
- 669
- Et alors nous voyons, en comparant les figures 2 et 4, pourquoi le prix de revient « vieille formule » est faux.
- Lorsque la production en cinq heures a doublé, les dépenses indirectes n’ont pas doublé; elles n’ont même pas pu varier sensiblement : la plupart des facteurs qui les influencent sont indépendants de l’allure de travail des ouvriers ; ceux qui en dépendent sont insignifiants et agissent d’ailleurs les uns dans un sens et les autres dans l’autre.
- Il est donc pratiquement exact d’admettre que toutes les dépenses indirectes qui grèvent la façon sont proportionnelles aux temps. v
- Je ne m’étendrai pas davantage aujourd’hui sur cette propb-sition.
- En maintes occasions, je l’ai formulée et en ai donné l’explication.
- Dans l’index bibliographique dont j’ai accompagné le présent texte, il est fait mention de ce que j’ai déjà dit et écrit sur ce sujet.
- L’on peut tenir pour exact que les dépenses indirectes qui grèvent la fabrication doivent être comptées au prix de revient, non pas en proportion des sommes comme on l’admet encore trop souvent, mais en proportion des temps.
- Ceci étant, construisons notre diagramme (fig. 5) sur les données de la figure 2 et traçons 05 passant par le point D0. Cette ligne donne, pour toute valeur du temps, le montant des dépenses indirectes correspondantes. Nous l’appellerons la ligne des-dépenses indirectes.
- La ligne des dépenses indirectes coupe la verticale d’une heure au point d, et hd représente les,dépenses indirectes horaires.
- Nous pouvons maintenant établir sûrement et représenter sur le diagramme le prix dé revient réel dans les cas de la productionjd’une pièce en cinq heures et d’une pièce en deux heures et demie.
- Fig. 5.
- Prix de revient réel. Diagramme-type. — Définitions.
- Og Ligne des dépenses indirectes. dh Dépenses indirectes horaires.
- p.669 - vue 667/979
-
-
-
- 670 LES MÉTHODES DE RÉMUNÉRATION DES TRAVAUX A LA "TACHE
- La figure 6 est la superposition des deux diagrammes correspondants.
- Elle montre que dans le cas du travail aux pièces, l’économie de temps procure à l’entreprise un bénéfice résultant de ce que les dépenses indirectes sont d’autant plus faibles que le temps passé est lui-même plus faible.
- Pour chiffrer ce bénéfice, il suffit de mener par S0 1a. droite S07c parallèle à OS.
- Les prix de revient de façon étant représentés respectivement par D0S0, soit 39 fr, et par DR, soit 27 fr, on voit que le bénéfice de l’entreprise représenté par RP est de 12 fr, somme dont le prix de revient « vieille formule » n’eût pas montré la moindre trace.
- Le bénéfice ainsi accusé est un quelque sofle un bénéfice brut,
- mais avec cette particularité, peut-être unique pour un bénéfice brut, que le bénéfice net lui est supérieur.
- On sait, en effet, que si, dans l’industrie, il se produit souvent des incidents qui font perdre du temps, il ne s’en produit presque jamais qui en fassent gagner. Or, les gains de temps réalisés par les ouvriers sur leurs tâches tendent à compenser les effets des iîicidents retardateurs, et le. produit qu’ils donnent sous cette forme s’ajoute au bénéfice brut que notre diagramme (fig. 6) met en évidence.
- Nous avons donc maintenant une notion précise de ce que vaut l’économie du temps et de l’intérêt que peut présenter le travail à la tâche, non plus pour dispenser les chefs de surveiller toujours les ouvriers, mais pour réaliser des bénéfices.
- Cette notion ne s’est répandue dans notre pays que sur le tard, parce que là « vieille formule » du prix de revient a empêché les intéressés de voir clair dans la question ; c’est pour cela que les premiers systèmes de rémunération appliqués en grand
- Fig. 6.
- Prix de revient réels comparés. Travail aux pièces.
- D0S0 : -I pièce en 5 heures.
- DJt : i pièce eii 2 heures 1/2-
- p.670 - vue 668/979
-
-
-
- LES METHODES DE RÉMUNÉRATION DES TRAVAUX A LA TACHE
- 671
- où le boni ait été basé sur l’économie du temps nous sont venus
- de l’étranger.
- ' ; L Un diagramme-type du travail à la tâche.
- Tous les systèmes modernes de rémunération possèdent un caractère commun''; c’est qu’il est donné connaissance à l’ouvrier du temps qui lui est alloué par l’exécution de la tâche confiée.
- Soient (fig. 7) sur le diagramme qui nous est maintenant familier Oj la ligne des salaires et 0§ la ligne des dépenses indirectes ; OT0 le temps alloué, T0S0 le salaire correspondant.
- Soit S0tt la parallèle à'OS menée par S0 et que nous appellerons ligne du prix de revient maximum.
- Si OT est le temps passé, le salaire correspondant est TS. ' r A ce salaire doit s’ajouter un boni comme juste récompense de l’effort grâce auquel l’ouvrier a gagné du temps. '
- En même temps, l’entreprise doit réaliser un bénéfice en juste rémunération de , toutes les dépenses qu’elle a dû faire pour mettre l’ouvrier en situation de gagner du temps. . '
- Si, sur la verticale de T, au-dessus du point S, nous portons le boni SR, nous voyons que le point R, dit point de rémunération, doit être au-dessus du point S pour que l’ouvrier ait du boni, et au-dessous du point P pour que l’entrepfise réalise un bénéfice.
- D’autre part, le temps ne pouvant être inférieur à zéro, le point R est à droite de l’axe OY. '
- Le point R doit donc se trouver dans le triangle OS0tv,,
- Tout système de rémunération à la tâche peut être défini, au moyen de notre diagramme, par une ligne de rémunération tracée dans le triangle OS0rcet qui constitue le lieu géométrique du point R; ' la ligne dé rémunération passe généralement par
- Fig. 7.
- Diagramme-type. —
- Définitions.
- SoTT : ligne de prix de revient maximum.
- R : point de rémunération.
- S0p : ligne de rémunération.
- p.671 - vue 669/979
-
-
-
- 672 LES MÉTHODES DE RÉMUNÉRATION DES TRAVAUX A LA TACHE
- le point S0, puisque le temps OT0 est la limite à partir de laquelle il peut y avoir boni.
- Dans notre figure 7, S0p est la ligne de rémunération. Étudions maintenant d’un peu plus près notre diagramme. Pour cela (fig. 8), menons la droite OR.
- Cette droite coupe la verticale d’une heure au point r et l’on
- Fig. 9.
- Fig. 8.
- Pourquoi la droite joignant l’origine au point de rémunération doit être comprise tout entière au-dessous de la ligne de
- Gain horaire total de l’ouvrier (salaire et boni).
- rémunération.
- voit que hr représente, pour le cas qui nous occupe, le gain total de l’ouvrier, salaire et boni, ramené à une heure de temps. • -
- Or, que doit désirer l’ouvrier intéressé ? Réaliser le gain.le plus élevé possible pour le temps qu’il passe à l’usine.
- C’est pourquoi le gain horaire total hr doit toujours être d’autant plus élevé que l’économie- de temps a été plus, grande.
- 1 Transportée sur notre diagramme, cette règle revient à dire que le segment -de droite OR doit toujours être compris tout entier au-dessous de la ligne de rémunération.
- On voit en effet (fig. 9) que s’il n’en était pas ainsi, un accroissement de l’économie de temps pourrait se traduire par une réduction du gain horaire total, ce qui serait inadmissible.
- Ayant ainsi rapporté à une heure de temps le ‘gain horaire
- p.672 - vue 670/979
-
-
-
- 673
- LES MÉTHODES DE RÉMUNÉRATION DES TRAVAUX A LA TACHE
- total de l’ouvrier, nous pouvons examiner ce qu’il advient du bénéfice brut réalisé par l’entreprise quand on ramène ce bénéfice à une heure de temps. '
- Pour cela (fig. 40), menons OP. Cette ligne coupe la verticale
- Fig. 10.
- Bénéfice horaire de l’entreprise (rp)
- Fig. 11.
- Fig. 12.
- en. salaire.
- d’une heure au point p, et la longueur rp représente le bénéfice brut de l’entreprise, ramené à une heure.
- Notre diagramme donne aussi la mesure de rendement horaire.
- Si l’on admet (fig. 44) que le prix de revient limite DP, égal à D0S0, représente la valeur du travail produit par l’ouvrier dans, le temps OT, on voit que dp représente la valeur de ce que l’ouvrier a produit dans une heure, c’est-à-dire le rendement horaire de l’ouvrier.
- Un autre élément dont la connaissance présente aussi un certain intérêt pour l’examen des systèmes connus ou à venir est la valeur du temps gagné exprimée en salaire.
- Pour représenter cet élément sur notre diagramme (fig. 42) r il suffit de mener par S0 une parallèle à l’axe des temps, soit S0a.
- Cette ligne coupe la verticale du temps OT au point A, et SA représente, exprimée en salaire, la valeur du temps gagné.
- p.673 - vue 671/979
-
-
-
- 674
- LES MÉTHODES DE RÉMUNÉRATION DES TRAVAUX A LA TACHE
- Et maintenant que nous savons lire couramment dans notre diagramme, nous possédons un instrument grâce auquel nous allons pouvoir examiner avec la plus grande facilité les divers systèmes de boni. .
- Systèmes de Towne, Halsey, Rowan.
- Le premier système de boni à l’économie de temps que nous sachions avoir été appliqué en grand d’une manière suivie est celui de Towne, dont la création remonte à 1885 environ. L’auteur décrivit son système sous le nom de « Gain Sharing
- Fig. 14. — Système Halsey (1891).
- Fig. 13. — Système Towne (1888).
- I
- V ( h, temps alloué,
- V t, temps passé.
- Données ' a> salairë,horairs,
- } n, coefficient,
- ! b, boni,
- \ g, gain horaire total.
- b — na (t0 — t)
- ff = o^+n0!-l)
- pourn=0,ô b—0,na(l0~t), pour n=0.S b=0,ÿa(to—t). pour 9 g - 00 •
- Plan », dans une communication à la « A.S.M. E..» en 1888.
- Le système fonctionnait alors depuis plusieurs années aux usines Yale et Towne à Stamford, É,-U.
- Le système Towne (fig. 43) consiste à payer à l’ouvrier un boni égal à la valeur du temps gagné multipliée par un certain coefficient n, soit par exemple: n = 0,5.
- p.674 - vue 672/979
-
-
-
- 675
- LES MÉTHODES DE RÉMUNÉRATION DES TRAVAUX A LA TACHE *
- En 1891, M. Halsey communiqua à la même Société, sous le titre: « The Premium Plan of Paying for Labor », un système analogue au système Towne, mais avec un coefficient moindre, soit n = 0,3 (7îg. H).
- Ce système fut l’objet d’un très grand effort de vulgarisation ; aussi les formules consistant à payer une fraction définie de la valeur du temps gagné sont-elles généralement désignées*'en bloc sous le nom de système Halsey.
- Lorsque l’on examine les résultats possibles de l’application d’une formule genre Towne-Halsey, on voit que pour un temps passé très court, le gain horaire de l’ouvrier peut atteindre une valeur considérable (fig* 45).
- Ce gain tend d’ailleurs vers l’infini, lorsque le ternes passé tend vers zéro.
- En pratique, cet inconvénient ne se manifeste jamais ; j’expliquerai tout à l’heure pourquoi.
- En principe, toutefois-, il existe incontestablement et il est naturel que l’on ait cherché une formule tendant à l’atténuer. .
- Une telle formule, très ingénieuse, a été imaginée par, James Rowan, qui l’a décrite dans une communication au Congrès International de Glasgow en 1901.
- Le système de Rowan (fi.g. 46) consiste à payer à l’ouvrier la valeur du "temps passé majorée d’un pourcentage égal à celui du temps gagné par rapport au temps alloué. : -
- Les formules accompagnant la figure 16 permettent de calculer les divers éléments qu’il est intéressant d’examiner.
- La formule [1] donne le montant de la rémunération r ; c’est la traduction algébrique de la définition du système.
- La formule [2] donne le béni h, lequel est maximum pour
- t = 1/2 C .. - "V ; V...-';: -
- Fig. 15.
- Systèmes Towne-Halèey.
- Accroissement du gain horaire total quand le temps diminue.
- p.675 - vue 673/979
-
-
-
- 676 LES MÉTHODES DE RÉMUNÉRATION DES TRAVAUX A LA TACHE
- La formule [3] donne le gain horaire total de l’ouvrier,, soit g.
- En mettant cette formule sous la forme [4], on voit que
- Fig. 16. — Système Rowan.
- Données
- l t0! temps alloué V t, temps passé j a, salaire horaire nominal ) r, rémunération / b, boni '
- t g, gain horaire total.
- U = «i(hzA (2)
- Formules/ y /_
- »=«riV) ™
- ,t =“(’-£) w
- lorsque le temps passé tend vers zéro, le gain horaire total de-l’ouvrier tend vers le double du salaire horaire nominal.
- La ligne de rémunération est un arc de parabole ayant pour axe la verticale de T0 et pour sommet le point S0.
- La tangente à l’origine a un coefficient angulaire double de celui de la ligne des salaires 0o.
- Le système Rowan a eu un très grand succès, près des mathématiciens parce qu’il réalise assez bien toutes les conditions que l’an peut se fixer en raisonnant dans l’abstrait, et près des dirigeants d’ateliers parce qu’il les assure, d’une manière efficace, contre les incidents pouvant résulter d’un gain exagéré des ouvriers.
- p.676 - vue 674/979
-
-
-
- 677
- LES MÉTHODES DE RÉMUNÉRATION DES TRAVAUX A LA TACHE
- La crainte du gain exagéré.
- Les communications précitées de Towne, Halsey et Rowan sont très intéressantes. Elles se trouvent à notre bibliothèque et je vous en recommande instamment la lecture.
- Surtout, lorsque vous les lirez, n’oubliez pas d’étudier attentivement les discussions qui les ont suivies.
- Dans ces discussions, en effet, l’on retrouve à chaque instant la crainte de ce qui se passera si le temps alloué est trop long. L’ouvrier ne va-t-il pas en profiter pour augmenter considérablement son gain horaire et créer ainsi un précédent qui fera élever l’ensemble de tous les salaires de l’usine, puis de la région, puis du pays tout entier, sans que la production s’élève parallèlement ?
- Et ainsi sur ces discussions planent constamment ces deux idées contradictoires, d’une part le d^sir de voir l’ouvrier accroître sa production, et d’autre part la crainte qu’il accroisse son gain dans une proportion exagérée.
- Cette crainte est vaine, cependant, et il suffit, pour s’en.rendre compte, de considérer l’ambiance des ateliers vieillis où l’on tente d’appliquer un système de boni à l’économie de temps.
- Le chef d’entreprise, à qui la « vieille formule » du prix de revient a bouché les yeux, ne voit pas bien clairement le profit qu’il retirera de l’application d’un système nouveau, et c’est sans grande conviction qu’il essaie de mettre le système en vigueur.
- Les contremaîtres et les ouvriers ont subi l’influence de l’ancien système de travail aux pièces.
- Or, on sait comment ce système fonctionnait : si l’ouvrier estimait trop faible le prix donné, il en obtenait facilement l’augmentation.; si le prix était trop fort, l’ouvrier usait le temps pour limiter sa production d’après le gain horaire total « toléré », et ainsi l’accord tacite s’établissait entre les ouvriers et leurs chefs, conformément à ne mot d’ordre, hélas ! trop bien connu : « pas d’histoires ».
- De temps en temps surgissait un contremaître apparemment ou réellement combatif; ce nouveau venu tentait de grignoter les prix. Et, alors, dans une atmosphère d’antagonisme ou tout le monde était mal à l’aise, c’était la lutte.
- p.677 - vue 675/979
-
-
-
- 678 LES MÉTHODES DE REMUNERATION DES TRAVAUX A LA TACHE
- De cette lutte les ouvriers sortaient presque toujours vainqueurs, par la seule résistance passive.
- Et le système se retrouvait comme devant, assurant au mieux la limitation de la production sinon la tranquillité des chefs.
- Lorsque des gens ont vécu longtemps sous ce régime, on ne saurait prétendre modifier leurs habitudes par cela seul' qu’on leur présente des bulletins de travail portant des temps au lieu de prix.
- Les ouvriers continuent à ne pas travailler trop vite pour éviter que l’on réduise les temps alloués; les chefs, dans ces conditions, conservent leur quiétude quel que soit le mode de calcul du boni.
- Et ainsi, l’expérience démontre combien est vaine et dénuée de sens la crainte de voir les ouvriers travailler trop vite. •
- Taylor. — Le calcul des temps.
- C’est à F. W. Taylor que revient l’honneur de la première tentative vigoureuse et persévérante de sortir de la contradiction que j’ai soulignée tout à l’hure, "
- Taylor, ayant débuté dans le rang, avait pratiqué le travail aux pièces; il en connaissait bien les trucs, et les défauts du système ne lui avaient pas échappé.
- En 1895, alors qu’il travaillait la question depuis déjà plusieurs années, il expose ses vues dans une communication à FA. S.M.E. scus le titre :
- A piece rate System being a step towards a partial solution of the labor problem.
- Et là il apporte le.moyen de profiter des avantages de l’économie de temps sans encourir les inconvénients redoutés par ses devanciers. ^
- Ce moyen, c’est la détermination scientifique des temps.
- Cette détermination scientifique des temps, d’autres y avaient déjà pensé, mais Taylor l’applique énergiquement, minutieusement, intégralement. . ’ ‘
- Il peut alors fixer pour le travail à la tâche des conditions basées sur des données sûres.
- Et ces conditions tranchent nettement par rapport à celles de Towne et d’Halsey.
- p.678 - vue 676/979
-
-
-
- LES MÉTHODES DE RÉMUNÉRATION DES TRAVAUX A LA TACHE
- 679
- Au lieu des systèmes timorés de ceux-ci (fig. 47), où l’on voit
- Fig. 17.
- Systèmes Towne-Haisey.
- Fig. 18.
- Système à tarif échelonné de Taylor.
- la ligne de rémunération s’incliner vers le bas, Taylor applique d’emblée un système hardi (fi,g. 48), où la ligne de rémunération passe, résolument au-dessus de l’horizontale.
- Taylor h’était pas un mathématicien rivé à l’idée de fonction continue; il avait, à l’occasion, cet esprit qui pousse l’homme de sport à améliorer son record par échelons.
- Aussi n’est-il pas étonnant qu’il ait appliqué un tarif échelonné, la: pièce étant payée d’autant plus cher que A temps passé était plus court, ou, ce qui revient au même, que l’ouvrier en avait fait plus dans un temps donné.
- Il est à remarquer qu’avec le système Taylor et tous les autres systèmes hardis que l’on a employés par la suite, l’entreprise retrouve toujours largement son compte ; la ligne de rémunération, si haut qu’il puisse êtreyitile de la diriger, reste en effet toujours loin au-dessous de la ligne de prix de revient maximum comme le montre la figure 18.
- En lisant la discussion de la communication de Taylor, on voit que l’auteur était à peu près seul de son avis. Il n’y a pas lieu de s’en étonner si Ton considère que cette discussion date de trente ans et qu’alors les idées mises,en avant par Taylor
- p.679 - vue 677/979
-
-
-
- 680
- LES MÉTHODES DE RÉMUNÉRATION DES TRAVAUX A LA TACHE
- étaient très différentes de celles qui prévalaient dans le milieu auquel il s’adressait.
- C’est pourquoi je ne puis parier de ces travaux de Taylor sans rendre un hommage largement mérité aux industriels qui, à cette époque déjà lointaine, n’ont pas hésité à lui donner leur confiance.
- Si l’on examine quelle a été l’évolution depuis lors, on voit que cette évolution a été très lente et qu’il s’écoulera encore de nombreuses années avant que la détermination préalable des temps, faite par des méthodes scientifiques, soit considérée comme une évidente nécessité.
- Et cependant il n’existe pas, il ne peut pas exister de système, si ingénieux soit-il, qui permette d’obtenir un rendement élevé sans qu’il soit nécessaire de déterminer exactement, à l’avance, la durée de chaque travail.
- Tout système qui ne s’appuie pas sur la connaissance exacte et préalable des temps est par cela même sans valeur.
- La notion du temps minimum.
- On sait que tous les ouvriers ne travaillent pas à la même allure, même lorsqu’il s’agit de travaux mécaniques.
- Comment définir, dans ces conditions, la durée qui, déterminée à l’avance, servira de base à la mise à la tâche ?
- Si les temps réels d’exécution peuvent varier d’un ouvrier à l’autre, il y a un temps minimum qui, lui, ne varie pas; c’est celui que l’on obtient par le calcul des opérations élémentaires, en partant de l’hypothèse que toutes les conditions de travail sont le^ meilleures qui puissent exister.
- Le temps minimum obtenu serait celui de l’ouvrier parfait, travaillant dans des conditions idéales, conditions qui ne sont jamais entièrement réalisées. -
- Le temps alloué est égal à ce minimum majoré suivant le degré d’imperfection qu’il faut admettre pour employer, dans les conditions pratiques de fonctionnement de l’entreprise, le personnel que l’on a.
- Soient (fig. 49) : '
- OTt le temps minimum;
- Oc? la ligne des salaires ;
- 08 la ligne des dépenses indirectes.
- Si l’on admet que l’ouvrier parfait doive réaliser un gain
- p.680 - vue 678/979
-
-
-
- LES MÉTHODES DE RÉMUNÉRATION DES TRAVAUX A LA TACHE
- 681
- horaire total représenté par hr, on voit que le point de rémunération R1 de cet ouvrier parfait se trouvera à l’intersection de la ligne Or et de la verticale de Tr
- Suivant la majoration imposée par les conditions de fonctionnement de l’entreprise, le temps alloué aura une certaine valeur OT0.
- Et la ligne de rémunération passera par S0 et par Rr
- J’emploie généralement comme-ligne de rémunération une ligne droite ; cette ligne, qui remplit suffisamment bien les conditions requises, est celle qui donne lieu au travail le plus simple pour le commis chargé de chiffrer le boni sur les bulletins de travail.
- On voit que l’inclinaison de la ligne de rémunération est variable suivant les cas.
- Si elle est horizontale, le boni est égal au salaire correspondant au temps gagné.
- Si elle est au-dessous ou au-dessus de l’horizontale le boni est égal à la valeur en salaire du temps gagné multipliée par un coefficient, inférieur ou supérieur à l’unité, que j’appelle coefficient de prime.
- Le coefficient de prime dépend de la majoration qu’il faut appliquer au temps minimum pour obtenir le temps alloué.
- Dans les travaux manuels (fig. 20) où l’aléa est grand, le temps, alloué est élevé par rapport au temps minimum ; et l’on a des coefficients de prime faibles ; la ligne de rémunération est généralement descendante.
- Dans les travaux mécaniques (fig. 24) où l’aléa est faible, le temps alloué est voisin du temps minimum, et l’on a des coefficients de prime élevés; la ligne de rémunération peut être montante.
- L’inclinaison maximum de la ligne de rémunération montante est celle de la ligne de prix de revient maximum.
- Cette inclinaison, en pratique, n’est jamais atteinte ni même
- Fig. 19.
- Tracé de la ligne de rémunération d’après le temps minimum et les conditions de fonctionnement de l’atelier.
- p.681 - vue 679/979
-
-
-
- 682 LES MÉTHODES DE RÉMUNÉRATION DES TRAVAUX A LA TACHE
- approchée, parce que les dépenses indirectes comprennent des frais afférents aux procédés de travail et de ce fait sont plus élevées pour les travaux mécaniques que pour les travaux manuels.
- On voit par les figures 20 et 21 que le coefficient de prime est
- Fig. 21.
- » Ligne de rémunération et coefficient Ligne de rémunération et coefficient
- de prime (travaux manuels). de prime (travaux mécaniques).
- d’autant plus élevé que la prime est plus difficile à gagner, ce qui est conforme au bon sens.
- Dans le diagramme (fig. 22) établi en partant du temps minimum, on voit que le prix de revient minimum est-DjR^ et que le prix de revient maximum est D0S0.
- Or, si le prix de revient maximum a une valeur calculable et définie, le prix de revient maximum est arbitraire puisqu’il est proportionnel au temps alloué qui est lui-même arbitraire.
- Le prix de revient réel probable, qui e&t compris entre les deux, sera d’autant plus grand que le temps alloué sera lui-même plus grand.
- La figure 23 montre l’exactitude de cette proposition.
- On y voit que si pour un même temps minimum et des temps alloués différents l’on coupe les deux lignes de rémuné-
- p.682 - vue 680/979
-
-
-
- LES MÉTHODES DE RÉMUNÉRATION DES TRAVAUX A LA TACHE
- 683
- ration par une parallèle à la ligne des dépenses indirectes, parallèle qui est une ligne d’égal prix de revient, les points d’intersection sont toujours dans la position relative qu’indique la figure ; il en ressort que l’égalité de prix de revient ne serait atteinte que si l’ouvrier avait travaillé d’autant plus vite qu’on lui eût alloué plus de temps, ce qui est absurde.
- Et ainsi nous voyons qu’un temps serré avec coefficient de prime
- Fig. 23.
- Prix de revient min. (D,R,) (défini). Influence du rapport du temps, alloué
- Prix de revient max. (D„R0) (arbitraire). au temps minimum.
- élevé est plus a vantageux qu’un temps trop large avec coefficient de prime faible, ce qui nous confirme la nécessité de déterminer exactement le temps minimum.
- Cette détermination ne va pas sans une certaine dépense, mais dans une entreprise où le bureau des travaux fonctionne bien, la dépense est inférieure de beaucoùp à l’accroissement de productivité qui peut en résulter.
- Le prix de revient de façon d’un certain travail à la tâche, qui (fig. 24) serait DR avec une préparation médiocre, sera D'R' sous le régime de l'organisation rationnelle.
- Le profit ne pourrait s’annuler que si le fonctionnement de l’organisation entraînait une augmentation du taux horaire de dépenses indirectes égale à d'd".
- 48
- p.683 - vue 681/979
-
-
-
- 684
- LES MÉTHODES DE RÉMUNÉRATION DES TRAVAUX. A LA TACHE
- Or, il n’est pas à craindre que l’augmentation aille jusque-là;
- Fit;. 24.
- Avantage de l’organisation rationnelle.
- l’organisation rationnelle n’est pas une « machine automatique à augmenter les frais généraux »*; elle consiste, non pas à dépenser beaucoup, mais à dépenser judicieusement.
- L’idée de baser sur le temps minimum l’établissement des conditions de mise à la tâche est contenue implicitement dans les écrits de Taylor.
- Le premier texte français où on la trouve nettement exprimée est probablement celui d’un exposé présenté à la Conférence de l’Organisation française par notre collègue, M. Jacques Louis, et dont la publication par la
- revue Mon Bureau figure à l’index bibliographique déjà men-tionné.
- La rémunération des agents autres que les ouvriers.
- La pratique du travail à la tâche telle que je viens de la définir ne peut donner tous les profits attendus que si la préparation est bien faite, l’exécution bien dirigée et la vérification effectuée sérieusement.
- Les ouvriers français acceptent très bien qu’on leur remettre les travaux à la tâche avec des temps bien établis et strictement limités, mais à une condition, c’est qu’ils ne doutent jamais de la compétence, ni surtout de la bonne foi des agents techniques de préparation, d’exécution et de vérification. -
- Toutes les études de travaux nouveaux devant servir comme bases de calculs de temps, toutes les vérifications expérimentales des temps calculés à l’avance, doivent être faites en pleine lumière ; toutes les réclamations d’ouvriers doivent être
- p.684 - vue 682/979
-
-
-
- LES MÉTHODES DE RÉMUNÉRATION DES TRAVAUX A LA TACHE 685
- examinées sans parti pris. En un'mot, il faut que les ouvriers se sentent dans une atmosphère de droiture où, si l’on n’a aucune chance de pouvoir « rouler » ses chefs, on est sûr de n’être jamais «roulé » par eux.
- Les agents chargés du fonctionnement de l’organisation doivent donc avoir, en outre de leurs aptitudes professionnelles, • une tenue morale irréprochable.
- De plus, il leur faut produire un effort incessant. L’organisation rationnelle, je l’ai déjà indiqué ici, consiste à faire travailler les chefs, non seulement à les faire travailler bien, mais aussi à les faire travailler beaucoup. •
- Et s’il est juste que les ouvriers à la tâche reçoivent un boni en récompense de l’effort qu’ils ont produit, il est également juste que chacun des chefs soit intéressé au résultat de son effort.
- Le mode de calcul.de boni des chefs est variable selon les fonctions qu’ils exercent, mais il est une règle à laquelle il convient de se tenir strictement lorsque l’on détermine, pour un agent quelconque, la manière de calculer son boni.
- Cette règle très simple en principe se résume ainsi :
- Intéresser chacun à ce qui dépend de lui, et à cela seulement.
- Il faut donc procéder à l’analyse.séparée de tous leé cas particuliers et fixer pour chacun d’eux, d’après cette analyse, et suivant la règle que je viens d’énoncer, le mode de rémunération qui convient.
- Pour les régleurs de machines, les chefs d’équipes ou de section chargés de l’exécution, le mode de calcul de la prime est extrêmement simple : le boni moyen,, réalisé par les ouvriers dont ils sont chargés donne une mesure très exacte des résultats qu’ils ont obtenus, et la prime qui leur revient doit être proportionnelle à ce boni moyen.
- Cela implique, bien entendu, que la détermination des temps et la vérification des travaux soient entièrement soustraites à leur influence, et l’on retrouve ici, comme dans l’art de gouverner les peuples, le principe de la séparation des pouvoirs.
- Pour tous les autres agents, l’analyse des fonctions fournit facilement la base d’une rémunération rationnelle, où chacun reçoit ce qu’il gagne et- gagne ce qu’il reçoit. •
- La Participation aux Bénéfices.
- Ceci m’amène à dire quelques mots de cette question dont il est tant parlé : La Participation aux Bénéfices. •
- p.685 - vue 683/979
-
-
-
- 686 LES MÉTHODES DE RÉMUNÉRATION DES TRAVAUX A LA TACHE
- Dans certains milieux d’amateurs, cette question est très souvent évoquée, mais l’agitation dont elle est l’objet où le prétexte n’aura certainement jamais pour effet de bien la résoudre.
- Dans certains groupements industriels, notamment le Syndicat des Mécaniciens-Chaudronniers et Fondeurs de France et la Chambre Syndicale des Constructeurs de Machines Agricoles de France, la question a été l’objet d’études approfondies; les conclusions de ces études sont exposées dans les rapports établis par nos collègues, MM. Deguy et Georges Grangé.
- Je crois être d’accord avec ces Collègues en affirmant que la solution la plus équitable, la plus pratique, réside précisément dans l’application des méthodes rationnelles de rémunération non seulement aux ouvriers, mais aussi à tous les agents dont l’influence s’exerce sur la production.
- Conclusions.
- Et maintenant voici les conclusions par lesquelles je vous propose de terminer cet exposé :
- 1° Pour pratiquer les méthodes rationnelles de rémunération, il faut d'abord savoir en mesurer les avantages; il est donc nécessaire de tenir des prix de revient qui soient la traduction fidèle des réalités ;
- 2° Les systèmes non basés sur la connaissance exacte et préalable des temps sont sans valeur. Il n’existe pas de subtilité arithmétique ou algébrique qui puisse conduire un ouvrier à réaliser une économie par rapport à un temps que l’on ne connaît pas;
- 3° La base la plus exacte de la mise à la tâche est le temps minimum nécessaire à l’exécution du travail ;
- 4° La rémunération rationnelle des agents divers doit être basée sur l’analyse de leurs fonctions, et conforme à la règle d’après laquelle chacun doit être intéressé à ce qui dépend de lui, et à cela se îlement ;
- 5° Les méthodes perfectionnées de rémunération ne peuvent,, donner le maximum de profits que dans le cadre de l’organisa-'tion rationnelle dont elles constituent -l’une des parties intégrantes : 1
- 6° Le fonctionnement de l’organisation rationnelle ainsi entendue ne peut être vraiment bon que dans une ambiance d’absolue bonne foi.- - • '
- p.686 - vue 684/979
-
-
-
- LES MÉTHODES DE RÉMUNÉRATION DES TRAVAUX A LA TACHE
- 687
- INDEX BIBLIOGRAPHIQUE
- Travail a la Tache.
- Barat. — Applications d’nn système de primes croissantes pour fabrication en série (Ai'ts et Métiers, mars 1924).
- Bayle. — Théorie du salaire moderne. Communication présentée les 27 mars et 12 juin 1922 par M. Ch. Lallemand (in extenso dans la Technique Moderne d’août 1922).
- Blonstein. — Sur le travail à la prime dans l’industrie métallurgique (Revue Universelle des Mines, 1er avril 1923).
- Carlioz J. — La rémunération (Chimie et Industrie, décembre 1924). >
- Caussin R. — Le tarif différentiel (Bulletin de la Société Belge, des Ingénieurs et des Ind., tome Y, 1924, n° 4).
- Chavasse. — Une application du système Gantt dans un atelier de construction mécanique (Annales des P. T. T., août 1923).
- Copin R. — Études sur les différentes méthodes de salaires (Arts et Métiers, décembre 1923).
- Frelig. — Les nouvelles méthodes de rémunération du travail (Technique Moderne, 15 juillet 1923).
- Gantt.---Work^ wages et profits (Bibl. Comité Michelin, 44,
- rue de Rennes, 15760, rayon B, 10-5-55). *
- Hall. — Wage Systems (Bibl. Comité Michelin, Br. 6),
- Halsey. — The premium plaît of paying for labor (Trans. of the Am. Soc. of Mech. Eng., vol. 12, 1891).
- Lallemand (Ch.). — Sur les salaires paraboliques. (Comptes rendus de l’Académie des Sciences, séance, du 27 mars 1922.)
- Louis. — Les formules de salaire (Mon Bureaui février 1924).
- Max (Maurice). — Essai d’une théorie élémentaire des salaires modernes. Bulletin n° 76 de la Société Française des Ingénieurs Coloniaux (1er trimestre 1920).
- Ministère du Travail. — Enquête sur là participation aux bénéfices (Société d* Encouragement, 16642, M-15). »
- Papier. — Salaires à primes (Arts et Métiers, juin 1922).
- p.687 - vue 685/979
-
-
-
- 688
- LES MÉTHODES DE RÉMUNÉRATION DES TRAVAUX A LA TACHE
- Rowan. — A premium System of remunerating labor (.ïntern. Eng. Congress., Glasgow, 1901, Proceedings of the Institution of Mech. Eng., septembre 1901).
- A premium System applied to Engineering workshops (ïntern. Eng. Congress., Proceedings of the Institution of Mech. Eng., septembre 1903).
- Taylor. — A piece r,ate System besing a step towards partial solution of the labor problem (Trans. of the Àm. Sty of Mech. Eng., volume 16, 1895). •
- Towne. — Gain sharing plan {Amer. Society of Mech. Eng., 1888).
- Prix de Revient.
- Androuin, — Du prix de revient industriel dans l’industrie mécanique (Arts et Métiers, octobre et novembre 1920).
- Le contrôle de l’exploitation par le prix de revient continu (Assoc. Tech, de Fond., Congrès de Paris, 1924).
- p.688 - vue 686/979
-
-
-
- LE SALAIRE MODERNE11
- YI. F. BAYLE
- Éléments de la théorie.
- Applications diverses et résultats.
- Le salaire moderne est un mode récent de paiement du travail qui établit une liaison entre la rémunération horaire du salarié (si l’heure est prise comme comme unité de temps) et la vitesse par heure de production de l’ouvrage.
- La relation qui lie le paiement horaire à la vitesse horaire de production est, dans tous les cas, une formule algébrique plus ou moins compliquée suivant les circonstances ; cette formule algébrique constitue le tarif de ^alaire appliqué à, tel ouvrier, tel travailleur, à.telle époque et pour tel ou tel genre de production.
- Jadis on ne connaissait, en général, que le salaire à la journée, ou ce qui est à peu près la même chose, le salaire horaire fixe. La formule algébrique qui constitue à proprement parler le tarif à la journée, en admettant que la journée ait une durée fixe, ce qui n’est pas toujours vrai, est :
- S = s0 = constante.
- I
- Le paiement horaire est, dans ce cas, indépendant de la vitesse de production-horaire d’ouvrage ; ce tarif n’est qu’un cas particulier de la formule générale.
- Vers le début du siècle dernier apparut dans l’industrie le premier tarif moderne qui rend le paiement horaire exactement proportionnel à la vitesse de production, quelle que soit la valeur de celle-ci, petite ou grande c’est le tarif aux pièces ; sa formule est :
- S = *0V.
- i
- Salaire (vitesse de paiement) = prix fixe de l’unité d’ouvrage X vitesse par heure de production d’ouvrage.
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 13 novembre, page 374.
- p.689 - vue 687/979
-
-
-
- 690
- LE SALAIRE MODERNE
- La théorie du salaire moderne transforme cette formule comme suit :
- S = x - = s..m.
- v0 vitesse horaire de hase.
- r,o prix de l’unité d'ouvrage.
- s0 = k0v0, salaire de base (affûtage). /
- Y ' ‘
- m = —, Activité, ou rapport de la vitesse réelle de production %
- à la vitesse de base, prise pour terme de comparaison.
- La forme contemporaine habituelle du tarif aux pièces est :
- S = s0 + s0 (m — 1).
- Salaire = Base (affûtage) -f- prime variable.
- La partie variable (prime) est en général positive, rarement négative; cela veut dire que, théoriquement, le salaire a un minimum, s0, au dessous duquel il ne descend pas.
- Vers 1880, M. Charles Lallemand, membre de l’Institut, créa un tarif qui constituait sur le précédent un progrès considérable ; ce tarif assurait au travailleur un paiement horaire qui augmentait avec la vitesse de production et qui, en même temps, assurait une diminution de prix de main-d’œuvre par unité d’ouvrage accompli ; ce tarif était appliqué dans un service de l’Etat français.
- La formule algébrique qui constitue ce tarif fut écrite sous la forme suivante :
- dS = ciTdT,
- D’où : S = B + | T2,
- B représente le salaire minimum, même pour un travail nul ; a est un coefficient constant.
- Le même t^rif en fonction de Y Activité s’écrit :
- S =: 80(1 -f- aliv) — S0 -j- Suni2.
- Puis apparurent trois autres formules, en Angleterre et en
- Amérique. S = s0 -f- a s0(m — 1). (Willans)
- S>-S"+S“( m j' (Rowan)
- S ~ s0 -f- a s0m. (York)
- p.690 - vue 688/979
-
-
-
- LE SALAIRE MODERNE
- 691
- La théorie du salaire moderne généralise ces diverses formules particulières et les condense en une seule formule générale, en écrivant que dans tous les cas, sans exception, le salaire est une y
- fonction de VActivité m = — : ce qu’on écrit :
- v0 ^
- S = F(m).
- En mettant le salaire de base en évidence, on a :
- S = s0 <b(m).
- Enfin en concevant le salaire moderne comme composé d?une partie fixe s0 (affûtage) augmentée d’une prime qui croît avec la vitesse réelle de* production, la formule générale se présente sous la forme suivante :
- S. ~ s0 + s0 <p(m).
- Tout ce qui concerne cette théorie a été inséré dans diverses publications qu’on trouvera à la note bibliographique renvoyée à la fin de ce mémoire.
- La vulgarisation de la connaissance du Salaire Moderne chez les employeurs et son application généralisée, aura, sans doute, une portée incalculable; on peut admettre qu’elle est quasi capable d’engendrer des conséquences aussi considérables que les applications de la science à l’industrie et la méthode de Taylor, pour la raison qu’elle s’adresse à l’instinct humain le plus profondément enraciné chez le travailleur, celui de l’accroissement du gain suivant la grandeur de l’effort accompli; ce sont les hommes eux-mêmes, par millions, que le Salaire Moderne met en jeu, avec leur volonté et leur intelligence, les hommes qui, précisément, mettent en œuvre les moyens que la science leur propose et qui manœuvrent les outils que l’industrie met entre leurs mains ; l’esprit le plus simple sait comparer ce qu’il reçoit et ce qu’il donne, et s’il donne plus, il veut recevoir davantage; -
- Toutefois, pour que le résultat soit appréciable au cours dé la génération actuelle, il serait utile, au lieu du lourd silence quL l’a ensevelie jusqu’ici, d’en, faire connaître la théorie aux ingénieurs et aux industriels; si cette théorie était l’objet d’une propagande cent fois moindre que celle qui répandit la doctrine du malthusianisme économique, qu’elle ruine complètement, — car l’auteur du Capital ne croyait pas qu’il puisse jamais exister un
- p.691 - vue 689/979
-
-
-
- 692
- LE SALAIRE MODERNE
- commun intérêt de l’employeur et du salarié dans le sens de l’accroissement de la vitesse horaire de production — beaucoup d’idées funestes pour la tranquillité sociale se dissiperaient comme des nuées au soleil.
- La.théorie du salaire moderne est d’une extrême simplicité ; elle est constituée quasi entièrement : 1° par l’abandon des préjugés sur les systèmes que l’on croyait seuls capables d’aboutir à un juste paiement du travail, et 2° par la généralisation de l’idée de la mesure pour chaque travailleur, de la quantité d’ouvrage produit par unité de temps ; ce rapport de la quantité d’ouvrage au temps est à proprement parler une vitesse de production ; en comparant la vitesse réelle à une certaine vitesse de production prise pour terme de comparaison, on obtient un rapport un peu plus complexe, qui est Y Activité.
- Le salaire est alors une fonction de Y Activité, fonction pouvant être quelconque ; la seule condition à laquelle soit astreinte cette formule, ce tarif de salaire, dans le cas le plus général, c’est de donner pratiquement, à l’usage, satisfaction au salarié, à l’employeur, à la Société pendant un temps déterminé qui, de préférence, doit être long sans qu’il soit possible de préciser ce délai ; cependant le succès dépend fréquemment de la bonne détermination de celui-ci; c’est là une question de jugement personnel, dicté par la marche des événements.
- Ce qui importe dorénavant, puisque le champ des idées est défriché^ ce sont les applications. Je me propose ici d’exposer des résultats, en me limitant aux considérations nécessaires pour les expliquer, mais toutefois avec les justifications utiles.
- Pour ce qui concerne la généralis'ation de l’emploi du Salaire moderne au sein d’une nation, le moyen le plus efficace c’est l’instruction de la jeunesse ; lorsque cette théorie sera enseignée aux élèves ingénieurs, on sera surpris de constater que ce qui paraît obscur aux hommes d’aujourd’hui deviendra si évident pour ceux de demain qu’ils seront étonnés ae l’extraordinaire longévité des anciens errements.
- Généralisation de l’emploi du Salaire Moderne dans une usine d’automobiles.
- Tout le personnel de l’usine en question travaille maintenant au Salaire Moderne. Cette généralisation a entraîné la création
- p.692 - vue 690/979
-
-
-
- LE SALAIRE MODERNE 693
- de nombreux tarifs ; chaque tarif a fait l’objet d’une étude particulière de la part du Chef du Service des paiements.
- Le. tableau suivant renseigne sur les principaux éléments pris comme base pour le calcul des diverses primes.
- Ces éléments ont été choisis parmi les premiers résultats chiffrés fournis par la Comptabilité Technique des ateliers; pour cëtte raison, ce ne sont pas'toujours les meilleurs; ils sont sujets à révision et deviennent de plus en plus précis e>t adaptés aux cas particuliers, à mesure que la Comptabilité Technique se perfectionne et entre plus profondément dans les détaits (tableau n° I).
- Tableau n° I Fabrication.
- Nature des emplois. Eléments de prime.
- Chef de fabrication .... Production.
- — .... Activité générale.
- — .... Réduction des rebuts.
- Chef d’atelier. ...... Activité de l’atelier.
- — ............Réduction des rebuts.
- Contremaîtres . . . . . , . Activité de la section.
- — ...... . Réduction des rebuts.
- Chef d’équipe. . . . . . . Activité de l’équipe.
- Régleurs................. . Activité de l’équipe.
- — .................. . Nombre de montages effectués.
- Ouvriers ...................Activité et production indivi-
- duelle.
- Manœuvres. .~. ..... Activité individuelle et tonnagé.
- Magasins et Bureaux.
- Chefs des services. . . . . Réductions des frais généraux.
- Distributeurs et magasiniers. Entrées et sorties des magasins.
- — Contrôles comptables, bons ou
- mauvais.
- Manœuvres. . ... . . . Tonnage ou valeurs propor^
- , tionnelles.
- Services administratifs.
- Employés . . . ..... Système analogue à celui de - l’atelier.
- p.693 - vue 691/979
-
-
-
- .694
- LE SALAIRE MODERNE
- Nombre de Bons et écritures de pièces comptables Idem.
- Nombre de lignes, pages ou tableaux.
- Mouvements de caisse. Récupération sur les fournisseurs.
- Successivement tout-de personnel, partiellement énuméré au tableau n° I, a été intéressé à l’amélioration du rendement industriel, par des primes individuelles, à défaut par des primes collectives, en réduisant toujours autant que possible le nombre des personnes constituant une collectivité indépendante; les individus dont la production était, au début, difficile à mesurer, furent intéressés au rendement moyen du groupe auquel ils appartenaient.
- Le développement de la Comptabilité Technique permet de réduire progressivement le nombre des hommes groupés en équipes : Exemple : 1° montage général des châssis des voitures ; 2° montage des châssis et montage des moteurs ; 3° montage des moteurs divers, montage des longerons, montage des divers ensembles du châssis (pont arrière, boîte de vitesse, direction, etc.) ; 4° travail individuel.
- Guichetiers émetteurs de Bons de travail.............
- Calculateurs de Bons. . . . Dactylos....................
- Caissiers...................
- Facturier...................
- Etc.
- Activité des ateliers.
- Sections des machines-outils.
- Mesure de l’accroissement de l’Activité.
- L'Activité individuelle, comme aussi Y Activité moyenne des ateliers ou sections des ateliers, est mesurée par le rapport suivant :
- _ Somme des temps accordés par le Bureau des temps ~~ Somme des temps réalisés
- Si on remarque que les temps réalisés et accordés sont les inverses de la vitesse réelle de production et de la vitesse prise
- p.694 - vue 692/979
-
-
-
- LE SALAIRE MODERNE
- 695
- pour terme de comparaison, ce rapport se ramène au suivant, plus explicite :
- * .. , Altesse horaire de production reelle
- Activité =m = ttt-------r---:-----:------^-r----j-----------:--..
- Vitesse horaire prise pour hase de comparaison
- L’Activité moyenne, entre deux époques données, est donc bien la mesure de la production d’un ouvrier, d’une équipe, d’un atelier.
- La supériorité indiscutable de cette' notation, c’est sa généralité qui lui permet d’englober et de résumer simplement tous les cas particuliers concernant la mesure de la productivité d’un personnel nombreux, par rapport à une base de comparaison logiquement déterminée, propre au milieu considéré.
- Rares sont les cas où des bases universelles de comparaison, comme le nombre de tonnes de houille, de fonte, etc. par jour et par ouvrier mineur de fond et de jour, par ouvrier sidérurgiste, peuvent être employées efficacement.
- Armé des chiffres du tableau n° 2, il serait facile, à l’aide de l’équation commerciale du produit industriel, de faire une étude détaillée du profit annuel que représente une telle augmentation de VActivité des ateliers.
- Cette équation généralement peu connue, mais fort instructive, emporte la conviction des hommes qui savent s’incliner devant une solution algébrique, une démonstration mathématique ; toutefois, la valeur pratique de la solution finale dépend de la plus ou moins grande veridicité des valeurs accordées aux paramètres industriels ; or, ceux-ci ne peuvent être fournis que par une Comptabilité Technique de haute précision, propre à chaque affaire ; en conséquence, plus les détails fournis par celle-ci seront instructifs, plus leur divulgation paraîtra une indiscrétion redoutable.
- Enfin le prix de revient commercial, comme nous le verrons plus loin, n’est pas influencé seulement par les paramètres industriels, mais* aussi par des raisons financières et commerciales, de sorte que les études de ce caractère, suffisantes pour orienter l’intelligence, ne provoquent pas toujours le passage à l’action.
- Ajoutons à cela la nécessité d’être bref ; aussi nous bornerons-nous à un calcul rudimentaire, indicatif seulement de l’ordre de grandeur des résultats.
- p.695 - vue 693/979
-
-
-
- 696
- LE SALAIRE MODERNE
- Tableau n° II.
- Activité des ateliers. — Sections des machines.
- Mesure de l'accroissement de l'Activité.
- Sections. Activité moyenne pendant les 3 quinzaines du début des mesures. Activité moyenne pendant les 3 dernières quinzaines (15 mois après). 0/0 d’augmentation des Activités.
- Tours parallèles. . . . 0,842 1,066 26,6 0/0
- Décolletage. . ( . . .. . 0,974 1,110 14 0/0
- Rectification 1,045 1,218 16,5 0/0
- Perçage 0,979 1,247 27,4 0/0
- Rabotage. 0,953 1,228 28,7 0/0
- Fraisage 1,019 1,182 16 0/0
- Fraisage aluminium.. . 1,130 1,222 8,2 0/0
- Taillage ........ 1,009 ' 1,180 16,9 0/0
- Meulage. 1,080 1,187 10 0/0
- Ensemble. . . . ~ 0,939 1,164 24 0/0
- L’ensemble des diverses sections de l’usine de Paris (tableau
- n° %) comprend environ 300 machines-outils ; si on admet qu’elles puissent travailler dix heures par jour pendant 300 jours de l’année, et si l’on prend comme taux de dépense horaire des machines le chiffre de I5.fr (chiffre plutôt faible si l’on tient compte de tout : loyer de l’emplacement, entretien, dépenses d’énergie, de lumière, d’huile, etc., capital immobilisé, amortissement et tons autres frais généraux des ateliers), on trouve une dépense annuelle de :
- 300 X 40 X300 X 15 = 13 500000 fr.
- Pour obtenir une production de 24 0/0 supérieure à l’ancienne production de base, il faudrait environ 75 machines de plus : capital, emplacement, entretien, frais généraux divers, etc.
- L’augmentation annuelle des dépenses serait donc au moins de :
- 12500000 X ^ = 3240000 fr.
- La conclusion est simple : tout ce qui, pour une production
- p.696 - vue 694/979
-
-
-
- LE SALAIRE MODERNE 697
- donnée, n’est pas dépensé, est un profit immédiat direct et définitif, à peu de chose près.
- D’autre part, à l'Activité de 1,164 (activité moyenne des sections d’usinage), en vertu des tarifs de salaire usités, correspond pour les salariés une prime égale à 12,4 0/0 du taux d’af- „ fûtage ou tqux de base, ce qui représente une économie de 4 0/0 sur Je montant des sommes qui auraient été üépensées avec le salaire aux pièces.
- Le montant annuel des salaires des sections de fabrication est de 2100 000 fr. L’économie réalisée par la main-d’œuvre est:
- 2100 000 X = 84 000 fr.
- Le gain total s’élève .à :
- 3 240000 + 84000 3 324 000 fr.
- 1 A noter' que, par défaut de temps, plus encore par suite d’une grave lacune dans la direction des ateliers, quasi impossible à combler au moment considéré, et pour diverses autres causes,
- Y Activité moyenne générale des ouvriers affectés à la conduite des machines-outils, limitée à 1,164 au moment de rétablissement de ces statistiques, est restée inférieure à ce qu’il était légitime d’attendre; avec la mise au point de la Taylorisation et avec l’entraînement futur, celle-ci, d’après nos eslimations, doit s’élever vers 1,30 et 1,40 en moyenne, sans peut-être pouvoir atteindre les hauts chiffres des sections de l’outillage et du montage; dans ces deux derniers cas, le facteur humain l’emporte sur le facteur mécanique sauf, naturellement, dans le cas du montage à opérations enchaînées.
- En reprenant les calculs avec ces nouveaux taux (YActivité, tous les chiffres seraient Relevés d'autant, mais surtout la différence . entre le salaire à prime.,et le paiement aux pièces irait en augmentant; c’est là une des propriétés dominantes du salaire moderne.
- De là; la possibilité d’abaisser le prix de vente et de faire, jouer la concurrence au profit1 de la maison, à mesure que la vitesse
- individuelle de production augmente.
- - ? - '
- Atelier. — Section de l’outillage.
- ç On admet couramment qu’il est impossible de faire travailler les ouvriers outilleurs autrement qu’au tarif à la journée.
- p.697 - vue 695/979
-
-
-
- 698
- LE SALAIRE MODERNE
- Les ouvriers de la section de l’outillage travaillaient donc autrefois, comme partout ailleurs, à la «conscience». Le salaire moderne fut introduit et appliqué sans aucune, difficulté.
- Le rapport de quinzaine du chef de la section des tarifs de juillet 1924, adressé au chef de l’établissement, indique dans quelles conditions le tarif BF n° 52 a été appliqué à la section de l’outillage ; ci-joint un extrait de ce rapport.
- « Rapport.— Section outillage. — La demande collective d’augmentation de salaire adressée par les ouvriers de la section de l’outillage a été satisfaite par l’application du tarif BF n° 52. Les ouvriers furent rapidement tirés de la somnolence entretenue par le salaire à la journée, qui décourage les meilleurs, par les avantages du salaire a prime.
- » D’après les chiffres que j’ai relevés, VActivité moyenne, pendant la dernière quinzaine (sur les travaux exécutés à la prime) est supérieure de 80 0/0 à celle antérieure à l’établissement du tarif n° 52.
- » Ce chiffre assez étonnant s’explique par le fait qu’autrefois l’activité du compagnon dépendait à peu près uniquement de la surveillance, forcément intermittente, du Chef d’équipe, et de l’ambiance du milieu, peu actif.
- » Avec le système actuel, la surveillance de la production est devenue automatique, puisque le 0/0 de prime est en quelque sorte la mesure de l'Activité de chaque ouvrier. L’attrait du supplément de salaire .appréciable pousse chacun à faire monter cette note individuelle, ou plus exactement cette prime, le plus haut possible.
- » L’activité du milieu s’est nettement relevée et l’heureuse influence morale du Salaire Moderne s’accuse d’une façon irréfutable (5 juillet 1924). »
- L’ Activité moyenne de ce groupe pendant la première quinzaine fut de 0,85, soit 15 0/0 au-dessous de la moyenne normale estimée réalisable; peu de temps après le tarif fut étendu à toute la section, car, au lieu d’une opposition, on -rencontrait plutôt une attention sympathique.
- Actuellement, Y Activité moyenne de la section complète s’élève à 1,42, ce qui représente sur le début une augmentation de* 67 0/0.
- p.698 - vue 696/979
-
-
-
- LE SALAIRE MO DERA' E
- 699
- Il est à noter que le Bureau des études du travail introduit actuellement plus de précision qu’autrefois dans l’établissement des Devis-Temps; le résultat ci-dessous est certainement au-dessous de la réalité.
- Chiffrons, comme nous l’avons fait pour les sections de l’Atelier des machines-outils, le gain annuel que représente une telle augmentation de Y Activité.
- La section de l’outillage comprend 60 machines que nous supposons travailler dix heures par’ jour pendant trois cents jours par an.
- Conservons encore dans ce cas, où lés outils sont plus coûteux, le même prix horaire de machine, soit 15 fr. L’ensemble des outils mécaniques coûte annuellement :
- 300 X 10 X 60 X 15 = 2 700 000 fr.
- L’économie est donc de :
- 2 700 000 X ^ = 1809 000 fr.
- Remarque. — La comparaison des nouvelles fiches-temps de la section de l’outillage et des anciennes fiches montre que dâus de très nombreux cas le prix de revient de main-d’œuvre actuel est quatre fois moins élevé qu’autrefois; ce résultat est exclusivement attribuable au Salaire Moderne et à son excellente application par le chef du Bureau des Temps ; aucun abus n’a été commis; d’ailleurs, avec un tel personnel (outilleurs), les abus sont pratiquement impossibles ; aucune difficulté n’a surgi, aucune protestation n’a été enregistrée.
- Cette question fut bien comprise et^bien conduite, avec toute la prudence et la fermeté désirables, par le chef du service.
- C’est la seule section des ateliers du l’Ingénieur-Conseil signataire de ces lignes accuse un résultat entièrement satisfaisant, sans, restriction ; partout ailleurs, par suite d’une insuffisante clairvoyance des contremaîtres et de leurs chefs, les résultats furent inférieurs, quelquefois très inférieurs, à ce qu’ils auraient pu être si les ouvriers n’avaient point été abandonnés à eux-mêmes et si le système d’instruction pour les arriérés professionnels, qui était prévu, avait fonctionné normalement.
- Ci-joint le graphique de la variation de Y Activité de la section de l’outillage pendant les vingt et [une premières quinzaines
- (fig- *)•
- Bull.
- 49
- p.699 - vue 697/979
-
-
-
- UX ?H'A'.'PVr
- Le Salaire Moderne
- dë la Sec
- twngaim-jj
- l£ g.
- »g g» £g- &3
- p.700 - vue 698/979
-
-
-
- LE SALAIRE MODERNE
- 701
- Augmentation de l’Activité dans les sections de montage des moteurs et châssis.
- Les sections de Montage travaillaient autrefois, théoriquement, au salaire aux pièces; en réalité, par crainte de voir blesser le marchandage, le résultat aboutissait à un véritable salaire fixe, le même pour tout le monde.
- J’ai démontré ailleurs que le tarif aux pièces est un système de paiement absurde, sauf dans des cas, rares, où l’organisation du travail est poussée à un degré tout à fait supérieur.
- Tableau III.
- Augmentation de l’Activité dans les sections de montage des moteurs et châssis.
- Services.
- Activité du début
- prise Activité comme unité, actuelle.
- Augmentation
- de
- l’activité.
- Montage des ensembles.
- — des châssis . .
- — du moteur . .
- 1 1,86 86,0 0/0
- 1 1,925 92,5 0/0
- 1 1,35 35,00/0
- U Activité moyenne des trois sections de Montage a augmente de 57 0/0. (Tableau n° 3.)
- La prime correspondante s’élevant à 15 0/0, on réalise donc 1 57
- un gain de „ = 31,5 0/0 sur le montant de la main-d’œuvre 1,15
- que l’on aurait payé avec le salaire aux pièces.
- Les sections de Montage se composent de 145 ouvriers dont le salaire annuel total s’élève à 1.392.000 fr.
- A l’augmentation de Y Activité indiquée ci-dessus correspond donc un gain anntiel sur la main-d’œuvre de :
- 1 390 000 X 31,5
- 100
- 438 480 fr.
- Activité de la section de l’entretien.
- On admet couramment qu’il est impossible de faire travailler les ouvriers de la section d’entretien des outils mécaniques autrement qu’au tarif à la journée.
- p.701 - vue 699/979
-
-
-
- 702
- LE SALAIRE MODERNE
- Cette section comprend une douzaine de machines-outils et une vingtaine d’ouvriers.
- Le Salaire Moderne y fut appliqué avec plein succès.
- Le principe même du tarif spécial employé laissait librement jouer l’initiative du contremaître pour la fixation des Devis -Temps des travaux* et aussi celle de chaque ouvrier ou équipe d’ouvriers, pour l’exécution.
- La surveillance du salaire moyen de l’équipe générale de l’entretien reste entré les mains de la Direction.
- La divulgation publique des détails d’application n’est pas opportune. D’autre part, la mesure de Y Activité de l’équipe n’est pas aussi simple que dans les autres cas; le résultat final se traduit par un plus grand nombre de machines-outils remises à neuf par un même nombre d’ouvriers, dans un même temps. . . ' .
- Je ne chiffre pas le résultat économique de ce département.
- Augmentation de l’Activité à l’usine des moteurs à huiles lourdes.
- L’usine des moteurs à huiles lourdes travaillait entièrement aux pièces; le résultat laissait à désirer; elle travaille à la prime depuis trois moiê.
- Avec le salaire aux pièces, tous les -ouvriers d’une même section touchaient le même salaire horaire, ce qui prouve bien que le salaire aux pièces était là, comme partout ailleurs, une forme déguisée du salaire à la journée.
- Depuis l’établissement du Salaire Moderne, Y Activité des ouvriers médiocres ne s’est pas améliorée sensiblement, mais
- Y Activité des ouvriers habiles a augmenté de 30 à 50 0/0; c’est d’ailleurs le résultat désirable : récompenser la productivité.
- Cet accroissement important dans un aussi faible délai laisse entrevoir la possibilité d’autres progrès futurs..
- Le tableau n° 4 suivant, indique < le 0/0 d’augmentation de
- Y Activité dans les différentes sections de fabrication de l’usine de Bagneux.
- Je ne chiffre pas le résultat économique de cette usine.
- p.702 - vue 700/979
-
-
-
- LE SALAIRE MODERNE
- 703
- Tableau IV
- Augmentation de l’Activité à l’usine des moteurs à huiles lourdes.
- Ô/0 d’augmentation
- Sections. l de l’Activité.
- Tours parallèles . . . 14,5 0/0
- Perceuses . . . 12,2 0/0
- Rectifieuses . . . . ... . . . . 15,1 0/0
- Fraiseuses . . . 10,1 0/0
- Raboteuses . . . . 20,3 0/0
- Mortaiseuses. . . . 40,2 0/0
- Instruction et sélection du personnel.
- Le Salaire Moderne fournit aux industriels un moyen simple, que ne donne pas le salaire aux pièces, de classer, de sélectionner le personnel en trois catégories: les ouvriers supérieurs, les ouvriers ordinaires et les ouvriers médiocres qu’il faut instruire spécialement. Quelques instants de réflexion suffisent pour montrer qu’une usine a le plus haut intérêt à recruter une main-d’œuvre supérieure, en la payant convenablement.
- Un Bureau des tarifs, en plein fonctionnement, doit posséder la liste individuelle des ouvriers avec la mesure périodique de leur Activité personnelle, permettant de suivre leurs progrès, sur un graphique.
- C’est ainsi que la statistique.de la section des tourneurs (spécialité qui offrit toujours de grandes difficultés de recrutement) donne les renseignements suivants :
- * Activité.
- Ouvrier X ......... . m = 1,84
- — Y . m — 1,007
- — Z................. m = 0,470
- Manœuvre spécialisé X4 . . . . m = 1,42
- — Y1 . . , . m = 0,997
- — Z1...... m = 0,868
- Ouvrière X2. ......... m — 1,402
- — Ya\ . ........ . . m = 0,980
- — Z2. ........ . m = 0,439
- p.703 - vue 701/979
-
-
-
- 704
- LE SALAIRE MODERNE
- Les ouvriers X, des trois catégories, sont les meilleurs ; les ouvriers Z, les plus insuffisants ; les ouvriers Y sont juste suffisants (tableau n° 5).
- Le meilleur ouvrier tourneur produisait 3,9 fois, prés de quatre-fois plus que le moins habile, au moment où la statistique a été établie ; le. premier gagnait 5 fr, 86 à l’heure ; le salaire moyen était de 4 fr.1
- Tableau Y
- Quelques Activités individuelles dans la section des tours pour la 18e quinzaine.
- Professionnels.
- Noms.
- Cornu...................
- Lehmann.................
- Hantz ..................
- Debeneix
- Andraemi.............
- Marcoux....................
- Lorrain.................
- Sporeno ................ .
- Grand. . ..................
- Ramus . ,.............. . .
- Cochet..................
- Rouanet..............
- Schneider...............'.
- Legrand...........
- Delmas ..........
- Activité moyenne '18e quinzaine.
- 1,840 1,333 1,177 1,095. 1,261 1,120 1,161 1,237 1,327 . 1,125 1,306 0,818 1,117 0,982 0,470
- Manœuvres spécialisés.
- Langlais . .......................... 1,422
- Gaboriaud . . . '. . . . . . . . 1,302
- Fillon. ................................. 0,997
- Poltavtseff. ............................ 0,949
- Pies..................................... 0,868
- Femmes. -
- Hamel. ...................... 1,402
- Faguette. ........... 1,483
- p.704 - vue 702/979
-
-
-
- LE SALAIRE MODERNE
- 705
- Doucerain Garceon . Vercelling Rechu. . Quehen . Lebec. .
- 1,295
- 1,252
- 1,319 '
- 1,258
- 0,439
- 0,980
- Nota. — Par suite de l’insuffisance des instructeurs, les résultats obtenus dans cette section, de recrutement difficile, furent toujours au-dessous de la moyenne générale.
- *
- Le rendement moyen de cette section est peu satisfaisant; en raison des énormes besoins des grandes usines d’automobiles en main-d’œuvre qualifiée de cette profession, en raison de la situation régionale des usines dont nous parlons dans Paris, le recrutement était difficile et l’instabilité des ouvriers tourneurs considérable; or la stabilité dans les usines d’automobiles est un des éléments les plus efficaces du rendement individuel, spécialement avec le Salaire Moderne qui récompense automatiquement l’ouvrier de la facilité et.de la rapidité Ü’exécution qu’il acquiert par le seul fait de la répétition et de l’habitude. Ce’ résultat ne peut être obtenu ni avec le tarif à la journée, ni avec le tarif, aux pièces^ Néanmoins nous avons retenu les chiffres de cette section parce que ce tableau nous apporte un exemple probant des différences considérables qui peuvent exister entre deux ouvriers d’une même profession et d’une même équipe, un bon et un mauvais, coexistant l’un près de l’autre, le moins habile s’inclinant devant la supériorité du meilleur, et le plus habile travaillant suivant ses aptitudes personnelles parce qu’il était certain qu’il serait mieux payé que l’improductif.
- Avec le tarif aux pièces, ces deux hommes se seraient placés au même niveau comme productivité et comme salaire.
- Les ouvriers dont VActivité est inférieure à l’unité sont une cause certaine de déchéance pour l’industrie considérée; leur place n’est pas dans ce milieu difficile professionnellement.
- Il faut instruire les ouvriers susceptibles de se perfectionner en créant un cadre d’instructeurs spéciaux, ou éliminer les inca« pables. Ce soin est laissé au chef d'atelier qui l’abandonne, le plus souvent, aux contremaîtres ; aussi n’avons-nous jamais' vu
- p.705 - vue 703/979
-
-
-
- 706
- LE SALAIRE MODERNE
- ce devoir convenablement accompli, parce qu’il est, à la longue, extrêmement pénible à remplir.
- Par contre, ce résultat peut être obtenu avec une précision,1 une ponctualité admirables, et aussi avec une justice, que d’ailleurs _son impartialité place au-dessus de toute récrimination; c’est le taux de la productivité individuelle, ce sont les chiffres, c’est la loi économique qui prononcé le jugement toujours inflexible, mais jamais injuste.
- Ces résultats s’obtiennent en faisant jouer les tarifs pour une valeur de l’activité inférieure à l’unité.
- Tout ce que nous avons publié sur les tarifs modernes s’applique au cas où l’activité :
- est supérieure à l’unité; nous n’avons rien dit pour le cas où m<f 1, malgré tout l’intérêt du sujet, pour éviter des débats nuisibles.
- Discipline.
- Les résultats mentionnés ont été obtenus sans discipline spéciale, sans surveillance particulière, sans contrainte, sans abus d’aucune sorte, en étant au contraire large et tolérant, sauf pour certaines machines-outils dont le rendement était au-dessous de ce que l’on savait être aisément réalisable. La simple constatation, par chacun;- de l’excellence des résultats a fait naître l’assentiment général.
- Il n’y eut pas de réclamations motivées par la forme des tarifs.
- De la valeur démonstrative du calcul monétaire.
- La mesure même de Y Activité constitue la preuve de l’accroissement notable de la production par tête.
- Nos chiffres sont ceux mêmes qui sont calculés, à la fin de chaque tâche, et inscrits sur le bon de travail, pour être ensuite transmis au Bureau de la paie et à l’ouvrier lui-même, afin que celui-ci puisse vérifier les calculs du Bureau et relever les erreurs de plume qui sont rares, mais non totalement inexistantes.
- Aussi, à moins d’apporter les bons de travail eux-mêmes sous les-yeux du public, on ne saurait trouver un moyen plus digne
- p.706 - vue 704/979
-
-
-
- LE SALAIRE MODERNE
- •707
- de crédibilité pour justifier'l’augmentation de la production que de- relever les chiffres mêmes qui mesurent cet accroissement et qupservent de base au calcul du salaire; nulle question technique n’est l’objet d’une surveillance aussi attentive, de la part de tous les intéressés, que l’opération qui aboutit à la fixation -du paiement.
- Donc, nous le répétons, la rigueur et la précision de ces mesures sont incontestables.
- Il en va autrement de notre estimation du profit commercial, car le bénéfice n’est pas uniquement conditionné par le travail ouvrier, le perfectionnement technique, la bonne organisation intérieure ; il tient davantage encore aux conditions financières et commerciales.
- Ici la méthode d’organisation, le talent des ingénieurs, le zèle de leurs collaborateurs, sont hors de cause ; leur mission, en général, n’est pas d’augmenter le profit commercial (ceci est l’affaire du chef de la maison), mais d’augmenter le rendement, en produits marchands, par tête, tout le personnel compris; c’est d’augmenter l’activité du milieu, c’est d’améliorer la productivité générale d’une usine, dont la superficie est connue et le personnel fixé à un nombre invariable ou peu variable.
- Pour un produit marchand déterminé, par exemple une voiture automobile d’un type donné (ou plus généralement pour l’ensemble des fabrications), il y a succès technique indéniable lorsque le temps total affecté à la fabrication de cet objet a diminué ; c’esf la même chose que dire : la vitesse de production de l’usine a augmenté.
- Il n’est aucunement question, remarquons-le, du prix de-revient de fabrication.
- En effet, en général, celui-ci diminue quand la vitesse de production par tête augmente (tout le personnel compris, ouvriers, employés, dirigeants de l’usine), mais ce n’est pas forcé; les salaires et traitements, mal réglés ou imposés par les circonstances, peuvent augmenter plus vite que la production ; le prix de la matière première peut faire faire monter la valeur du produit fabriqué ; le prix des matières consommables, de l’énergie, de la lumière, etc., peut faire monter les frais généraux imputables aux ateliers, etc.
- Quant au prix de revient commercial, les frais de publicité, les courses., les expositions, les frais d’agences, les impôts, etc.,
- p.707 - vue 705/979
-
-
-
- LE SALAIRE MODERNE
- 70,8
- peuvent aggraver le prix de fabrication dans des proportions énormes.
- Et nous né disons rien de la situation financière, de la politique douanière qui ouvre ou ferme tout à tour les frontières;, des conditions générales du marché ou du débouché national ou étranger.
- Bref, il n’est pas impossible de voir une maison supérieurement organisée au point de vue technique et administratif, faire-faillite ; il suffit que les circonstances commerciales soient mauvaises.
- Ceci dit pour bien établir que nous ne chevauchons pas- les nuées.
- Néanmoins, toutes les restrictions, ci-dessus étant faites, les augmentations d’Activité réellement mesurées, transformées en valeurs monétaires, conduisent à des sommes qui ne paraissent pas exagérées, prises en elles-mêmes et àtitre de justification de la méthode suivie. (Usine de Paris, chargée: 5 millions et demi.) - Toutefois, il est évident que ces calculs sommaires ne sont pas à l’abri d’une critique analytique approfondie, surtout si dans le raisonnement on cherchait à faire intervenir le profit commercial, ce qui d’ailleurs serait peu logique.
- Nous nous bornerons à dire, si ces chiffres sont jugés trop élevés par certains, que d’autres les estimeront à peine suffisants, et que même en leur faisant subir telle réduction raisonnable que l’on voudra, ils démontréront encore que le succès technique comme je l’ai défini : augmentation de la productivité par ouvrier, est indéniable. Lorsque la technique est au point, c’est ensuite au financier, au commerçant, au vendeur, à tirer parti de ce succès technique pour arriver au succès commercial. S’ils le peuvent, tout est bien ; s’ils ne le peuvent, la haute valeur du résultat obtenu par le techniciep n’en est aucunement infirmée; elle reste valable pour une autre maison plus favorisée au point de vue commercial.
- Des dépenses imputables au salaire moderne.
- Le Salaire Moderne améliore VActivité du milieu dans des conditions surprenantes ; mais n’a-t-il pas quelques tares secrètes, coûteuses?
- C’est possible, mais je ne les connais pas.
- Voici ce que je sais : le Salaire Moderne est d’un emploi moins
- p.708 - vue 706/979
-
-
-
- LE SALAIRE MODERNE
- "09,
- simple que le salaire à la journée; avec celui-ci on connaît d’avance ce que l’on doit payer à chacun, à la fin du mois ou de la quinzaine ; le caissier, à lui seul, suffit à remplir toutes les formalités administratives.
- J’ai rappelé au début de ce mémoire que le tarif aux pièces est un tarif à prime du genre dit à « partage du bénéfice » entre l’employeur et l’ouvrier ; étant connue la différence entre le tarif aux pièces et le tarif à la journée, on admet que a 0/0 de cette différence sera attribuée: à l’ouvrier et b 0/0 à l’affaire ; le total : a + b = 100 0/0 ; si a — I et b = O, c’est le tarif aux pièces; si b = I et a = O, c’est le tarif à la journée.
- D’où il résulte qu’un tarif à prime présente la même facilité et la même difficulté d’emploi que le tarif aux pièces; le Salaire Moderne exige pour son application le même nombre d’employés que le tarif aux pièces, mais pas un de plus.
- Le. seul inconvénient, si c’en est un, c’est que le chef du Service de la paie doit être un homme compétent.
- Est-il raisonnable de demander le contraire ?
- La comptabilité technique.
- Le Salaire Moderne, non étayé par l’ordre administratif, la méthode, le bureau des études du travail, perd la plus grande partie de ses vertus.
- L’élément le plus important d’une bonne application du Salaire Moderne, c’est la Comptabilité Technique, tant pour la matière que pour la main-d’œuvre, les frais généraux d’ateliers, les approvisionnements, etc. En effet, tous les paiements du personnel reposent sur la connaissance préalable de Y Activité, de mesures chiffrées qui doivent être justes sous peine de soulever des protestations. Il faut enregistrer ces mesures et les tenir en ordre ; on ne connaît pas d’autres moyens que l’inscription $ur les calepins des contremaîtres et des magasiniers, moyen que l’on ne s’étonnera pas de nous voir rejeter, et la Comptabilité Technique, digraphique, de Léautey.
- Celle-ci exige un certain personnel ; à notre avis, en partant d’un milieu où la comptabilité est tenue sur les calepins du' magasinier et du contremaître, pour s’élever à un véritable système comptable, le personnel nécessaire est plusieurs fois payé par la réduction dû stock en magasins, la régularité du travail
- p.709 - vue 707/979
-
-
-
- 710
- LE SALAIRE MODERNE
- dans les ateliers, la réduction des frais généraux de l’usine, la suppression du coulage et bien d’autres avantages.
- Mais ici nous n’avons pas à nous occuper de cette question de Comptabilité Technique pas plus que de la Taylorisation proprement dite, qui doivent faire l’objet d’études à part.
- De la forme des tarifs.
- Au sujet de la forme des tarifs, nous renvoyons le lecteur à la Technique Moderne d’aoùt 1922, qui a inséré in extenso notre communication à l’Académie des Sciences sur la question. Il n’y a pas de bon ou de mauvais tarif en soi ; tous les tarifs sont bons ou mauvais, selon l’usage que L’on en fait.
- Dans l’application dont il est question ici, j’ai créé les tarifs qui, à mon avis, correspondaient le mieux aux circonstances auxquelles j’avais à faire face; leur nombre est aséez considérable et leur description ne saurait trouver place dans cette note.
- La forme algébrique peut être quelconque, sous la seule réserve qu’elle soit acceptée par le personnel auquel elle est destinée.
- Les résultats à obtenir sont les suivants : la satisfaction et la tranquillité du personnel doit être assurée; le salaire moyen général doit être un peu plus élevé que dans l’usine concurrente et la productivité par tête, un peu plus encore, également ; les bons ouvriers doivent être largement payés ; les ouvriers ordinaires doivent toucher un salaire normal; les médiocres et les mauvais doivent être mis à l’école ou éliminés.
- Tout cela est clair, nécessaire, légitime.
- J’ajouterai simplement qu’un tarif doit être soigneusement rédigé^ dans tous ses détails, comme un contrat synallagmatique important, qui engage pour longtemps les deux parties contractantes ; plusieurs copies en doivent être dressées, les unes sous leur forme algébrique, qui seront conservées dans les archives ; les autres en langage clair, qui seront communiquées aux intéressés. '
- Un tarif ne doit pas subir de modification; s’il ne convient plus, si un changement s’impose, le tarif doit être abrogé et remplacé ( par un autre rédigé avec le même soin et les mêmes formalités que le premier. Toute difficulté d’application, toute réclamation ne doit jamais être arrêtée par le personnel subalterne.
- D’ailleurs le résultat n’est satisfaisant que s’il n’y a pas de réclamations. C.
- p.710 - vue 708/979
-
-
-
- LF- SALAIRE MODERNE 711
- Quelques questions connexes.
- Plus d’une année entière fut consacrée à la mise en route de la Comptabilité Technique des magasins et des ateliers d’une usine comportant un personnel d’un, millier d’individus ; ce travail administratif préliminaire est indispensable et fondamental ; il doit débuter en même temps que les premières applications du Salaire Moderne,
- Le haut rendement de la main-d’œuvre des ateliers et par voie de conséquence, les hauts salaires ouvriers exigent, au même titre que le haut rendement des machines thermiques et des machines-outils, la régularité de la vitesse de circulation du travail ; plus la circulation est lente et irrégulière, plus le rendement est mauvais, et aucun artifice ne peut donner au moteur d’un" laminoir, qui travaille irrégulièrement, le même rendement qu’à un moteur de pompe rotative, .de puissance équivalente, à débit uniforme et continu; l’agitation et le désordre sont quelquefois inévitables dans les industries saisonnières; mais toute mesure qui améliore l’ordre et la continuité constitue un progrès considérable.
- Ces remarques sont d’ordre général\ elles constituent la base même de Y esprit de méthode. . ,
- Pour travailler régulièrement et vite, il faut être régulièrement approvisionné en matières- premières, sans excédents et surtout sans déficits; pour être régulièrement approvisionné, il faut être minutieusement renseigné au jour le jour sur l’écoulement des marchandises. La seule source de renseignements, non illusoire, dans une industrie aussi compliquée que l’industrie automobile, c’est la Comptabilité Technique.
- On peut être approvisionné par excès ; on immobilise alors sans profit des capitaux dont les seuls intérêts couvrent plusieurs fois les dépenses motivées par une bonne comptabilité ; d’ailleurs, l’excès sur 2 500 articles en magasins n’empêche paê qu’il y ait déficit sur 50 autres et que la régularité de marche des ateliers et du montage des voitures soit compromise, et alors adieu l’esprit de méthode ! C’est le chef d’atelier, le débrouillard, qui devient le sauveur, apparent, mais moyennant quel désordre secret et à quel prix ? f.
- Une bonne Comptabilité Technique seule peut dégager des règles d’approvisionnement, simples, arithmétiques, appliquées par quelques employés modestes, mais ponctuels et méticuleux; ces
- p.711 - vue 709/979
-
-
-
- 712 LE SALAIRE MODERNE
- règles réduisent les stocks en magasins théoriquement à zéro ; pratiquement, parla constitution de réserves mathématiques, soigneusement calculées pour constituer des assurances contre les retards des fournisseurs ou les rebuts de fabrication, les stocks de matières premières correspondent, compte tenu des provisions du programme de fabrication, à une consommation de cinq à dix jours pour les articles d’approvisionnement facile et régulier, de un, deux ou trois mois au maximum pour quelques articles d’approvisionnement difficile et très irrégulier.
- Cette même comptabilité doit être appliquée aûx ateliers comme aux magasins, sous la même forme de comptabilité matière et de feomptabilité main-d’œuvre, à parties doubles.
- Les documents chiffrés, ainsi obtenus par une voie expérimentale- directe et sûre qui enregistrait, chiffrait, classait les résultats actuels du passé industriel de l’usine, furent pris comme unité fondamentale, comme Activité de base devant servir de point de départ pour la mesure des progrès futurs, enfin comme mesure de l’Activité du milieu au moment considéré, et comme éléments du calcul des primes pour l’avenir.
- Partant du principe que l’expérience est la seule source de la vérité, toutes les considérations théoriques, à l’origine, furent provisoirement écartées ; leur mise en action était réservée pour les époques ultérieures. Les résultats obtenus furent ceux énoncés dans les divers tableaux ci-dessus ; ils ne furent pas relevés par les services compétents pour être publiés dans une Revue ou un Congrès, mais pour les besoins administratifs, pour m’éclairer sur la marche de mes travaux et pour renseigner utilement la Direction.
- Des difficultés quasi insurmontables (changement du goût du public, stagnation industrielle générale, politique douanière des pays voisins, dépréciation des capitaux par la chute du franc, rareté de la main-d’œuvre, change variable, fluctuations du cours des métaux, etc.) s’opposèrent soit directement, soit indirectement à une Tayloiûsation qui, en principe, doit être poussée à fond et qui, pratiquement, était à peine abordée au moment où furent établies les présentes statistiques. Les résultats signalés sont dus entièrement à la Comptabilité Technique et au stimulus du Salaire Moderne, à l’exclusion de la Taylorisation dont les résultats futurs sont réservés; ils sont dorénavant facilement réalisables sous la protection des nouveaux tarifs qui permettent et encouragent le
- p.712 - vue 710/979
-
-
-
- LE SALAIRE MODERNE
- 713
- libre développement de Y Activité individuelle dans tous les domaines;
- Les chiffres précédents montrent que les résultats obtenus ne sont pas négligeables ; toutefois, par rapport à ce qu’ils auraient pu être si les circonstances avaient été plus favorables, l’auteur de ces lignes les considère comme insuffisants.
- Les ingénieurs-conseils n’ont pas coutume, pour des raisons trop légitimes, de publier les noms de leurs collaborateurs. Cependant, à l’occasion de la communication à mes collègues de la Société des Ingénieurs Civils de France de résultats si difficiles à établir, si faciles à contester, résultats que ces collaborateurs jugent surprenants et que j’estime insuffisants, je crois nécessaire de déroger à la’coutume et de nommer M. Sempé, Chef du Bureau des Temps qui, librement dans son domaine, sans autre intervention de ma part que celle nécessaire pour l’instruire de la théorie du Salaire Moderne, avec quelques conseils généraux pour éviter les écoles du début, conduisit habilement la mise au point des nouveaux tarifs dans la section de l’outillage (c’est vraisemblablement un cas unique; généralement on considère le tarif à la journée comme le seul possible); ce Service annonce, avec pièces justificatives à l’appui, une augmentation moyenne de production de 67 0/0 au minimum.
- Pour tout ce qui concerne la généralité des applications des tarifs modernes, le travail fut fait par M. Sabelle, licencié ès sciences; lui seul conduisit la mise au point des statistiques destinées à éclairer la Direction.
- Je suis personnellement étranger à l’établissement de ces chiffres ; ils m’inspirent confiance, parce que s’ils avaient été contestables, iis eussent été contestes par tous les intéressés.
- Participation aux Bénéfices.
- De nombreux et bons esprits estiment qu’un des moyens d’encourager les masses ouvrières au travail, c’est de les faire participer à la distribution des bénéfices annuels des affaires industrielles ; nous partageons cette opinion avec cette variante qu’au lieu de partager le bénéfice après la clôture de l’exercice annuel, il faut le partager d'avance, sous forme de distribution journalière ou mensuelle des profits, par le moyen des primes du Salaire Moderne.
- p.713 - vue 711/979
-
-
-
- 714 - LE SALAIRE MODERNE
- Ce procédé fait courir à l’industriel le risque de distribuer sous forme de salaire et de compléments de' salaire des bénéfices qu’il ne réalisera peut-être jamais, risque qui n’existe pas lorsqu’on attend la fin de l’année pour distribuer le bénéfice encaisse. Mais ce risque existe déjà pour le salaire lui-même, payé avant la vente du produit fabriqué ; il n’est pas augmenté, au contraire, par le paiement de la prime à la production ; de plus, cette distribution anticipée a l’avantage de ne pas entraîner le partage de l’autorité et de sauvegarder entièrement le plein droit .de gestion, avec toutes les prérogatives et responsabilités qu’il comporte ; on trouvera les développements de cette thèse dans le journal VUsine du 30 octobre 1919 au 15 janvier 1920 et dans la Revue Générale de l’Électricité,. n° 21 du 20 novembre 1920.
- Le Salaire Moderne, mieux qu’aucune des formes de participation aux bénéfices actuellement connues, paraît capable d’orienter les efforts de toutes les intelligences et de tous les bras de ceux qui travaillent sous une direction commune, vers le succès d’une affaire industrielle, agricole ou commerciale.
- Conclusions.
- J’applique depuis quinze ans, environ, la théorie du Salaire Moderne et les nombreuses formules de tarifs qu’elle permet de créer; j’ai toujours obtenu des résultats égaux, souvent supérieurs, à ceux signalés au cours du présent mémoire.
- Aux Aciéries de Firminy, avant la guerre; à la Société de Ghâtillon-Gommentry, avec §1. Gharpy, aujourd’hui membre de l’Institut, sous-directeur des Aciéries de la Marine (Homécourt), professeur à l’Ecole Polytechnique, alors directeur des Usines de Montluçon. (Voir la Technique Moderne, n° 9, de septembre 1919, p. xl.)
- Fabrication de moteurs électriques, Fonderie, Câblerie métallique, Automobiles, en province, à Paris, dans les industries et les milieux les plus divers, les résultats furent toujours identiques et satisfaisants ; c’est donc bien que la théorie possède la souplesse nécessaire pour; se plier avec succès aux exigences de toutes les circonstances. ’ '
- J’ai attendu pour livrer des chiffres à la publicité que ceux-ci
- p.714 - vue 712/979
-
-
-
- LE SALAIRE MODERNE
- 715
- soient obtenus et vérifiés par d’autres que moi-même et que, aux15 objections qui pourraient s’élever, je puisse opposer les affirmations d’hommes de métier (MM. Sempé et Sabelle ne furent pas les seuls qui participèrent à cette réalisation).
- De toutes les considérations précédentes, seules celles relatives aux résultats techniques chiffrés sont propres au milieu industriel où s’effectuèrent les mesures indiquées par. nos tableaux; les considérations générales, commerciales et autres, sont de celles que chacun peut faire à l’occasion de n’importe quelle affaire ; elles- sont impersonnelles et anonymes.
- Je ne puis mieux terminer qu’en offrant au chef de la Maison M. Ballot, l’assurance de mes sentiments respectueux et le témoignage public de ma reconnaissance ppur l’entière liberté qu’il me laissa de conduire à bon terme le travail d’organisation qu’il m’avait confié ; le plus grand mérite est pour lui.
- S. 4
- BIBLIOGRAPHIE
- La théorie du Salaire Moderne graphiquement exposée à l’usage des Syndicats ouvriers, Génie Civil, 17 septembre 1921.
- Acceptation du Salaire Moderne par les organisations ouvrières, Revue Générale de l'Electricité, 12 février 1921.
- Solutions américaines, Technique Moderne, n° 5, mai 1921.
- Le paiement rationnel des heures supplémentaires, à l’usage des ingénieurs, des industriels, etc., VUsine du 5 août 1920 et Génie Civil du 25 septembre 1920.
- La théorie simplifiée et la vulgarisation pour le public étranger aux choses industrielles et les praticiens, Les Salaires ouvriers et la Richesse nationale, Dunod, éditeur, 92, rue Bonaparte, Paris.
- La Méthode Lyonnaise d’organisation intérieure des usines, revue Organisation et Production, n° 9, octobre 1919, organe de l’Association Industrielle, Commerciale et Agricole de Lyon, 10, rue des Marronniers, à Lyon, et VUsine, nos 8 et 9, du 28 février et 6 mars 1919.
- La Vitesse Industrielle et les tarifs modernes, même Revue., n° 6, juillet 1919 (Lyon).
- Communication à l’Académie des Sciences sur le Salaire Moderne, Technique Moderne, n° 8, août 1922.
- Bull.
- 50
- p.715 - vue 713/979
-
-
-
- 716
- LE SALAIRE MODERNE
- La participatrion aux bénéfices et le Salaire Moderne, Revue Générale <fÉlectricité, n° 21, 20 novembre 1920, et l'Usine du 30 octobre 1919 au 15 janvier 1920.
- Le salariat et les retraites ouvrières, Revue Générale cl’Élec-tricilé, nos 15 et 16 des 9 et 16 avril 1921.
- La méthode scientifique de rémunération du travail, onze feuilletons, Journée Industrielle du 9 au 21 février 1919.
- Autres articles disséminés dans la presse.
- p.716 - vue 714/979
-
-
-
- CONSIDÉRATIONS -GÉNÉRALES
- SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN
- POUR LA DESSERTE DES GRANDES VILLES ET DE LEUR BANLIEUE (1)
- PAR
- M. André MARIAGE
- ADMINISTRATEUR-DÉLÉGUÉ DE LA SOCIETE DES TRANSPORTS EN 'COMMUN DE LA RÉGION PARISIENNE
- PRELIMINAIRE
- En novembre 1912, j’ai eu l’honneur de présenter à la Société des Ingénieurs Civils de France une communication sut l’Histo-rique sommaire des moyens de transport de la Compagnie Générale des Omnibus de Paris de 1854 à 1910, et sur Félectrification du réseau des Tramways exécutée par cette Société de’ 1910 à 1912.
- \
- Au cours de cette communication, je rappelais le développement de la traction mécanique de 1901 à 1910 et donnais les chiffres de recette et de dépense au kilomètre-voiture ; pendant cette période, le bénéfice par 100 fr de capital engagé était passé de 3,82 0/0 à 8 0/0.
- En 1910, par voyageur transporté, la recette était de 0,152, la dépense d’exploitation de 0,120 et la charge financière (calculée au taux de 6 0/0 pour intérêt et amortissement!) de 0,0238 pour les tramways à traction mécanique ; il restait ainsi un bénéfice supplémentaire de 0,0082.
- En. 1923, j’ai présenté à la Société des Ingénieurs Civils de France une communication sur le Problème économique des transports en commun à la surface dans la région parisienne.
- Je rappelais à cette époque les résultats que devait donner le réseau municipal de Tramways électrifié et le réseau des Omnibus automobiles.
- Ces résultats prévisionnels indiqués ci-dessous étaient d’ail-
- (1) Voit Procès-Verbal de la séance du 24 avril 1925, pa-ge 193.
- p.717 - vue 715/979
-
-
-
- 718
- CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN
- leurs entièrement corroborés par l’exploitation du début de l’année 1914, exploitation entravée par la guerre.
- Résultats prévisionnels pour le réseau municipal
- APRÈS COMPLET ACHÈVEMENT.
- Omnibus. Tramways. Ensemble.
- Kilomètres-voitures . 42.000 ..000 46.000.000 88.000.000
- Recette kilométrique. 0,93 0,91 0,92
- Recette totale. . . . 39.060.000 41.860.000 80.920.000
- Dépense kilométrique 0,79 0,647 0,715V
- Dépense totale ... 33.166.064 29.778.704 62.944.768
- Bénéfice kilométrique 0,14 0,263 0,205
- Bénéfice total.... 5.893.936 12.081.296 17.975.232
- Coefficient d’exploi-tion 0,849 0,711 0,777
- J’analysais ensuite les diverses unités statistiques qui permettent de se rendre compte du fonctionnement économique d’un réseau de transport et j’indiquais les caractères spéciaux de cette industrie, en faisant ressortir que le produit fabriqué, c’est-à-dire la place offerte aux voyageurs, dès qu’elle est créée, est consommée ou perdue, montrant ainsi combien il est nécessaire de proportionner à tout moment la production des places offertes avec la consommation possible.
- Si j’ai rappelé cette règle, 'c’est qu’il est indispensable de s’en inspirer constamment dans le problème des transports en commun considérés comme outil social devant servir au développement rationnel des cités.
- Objet de la présente communication.
- ?
- Dans la présente communication, je me propose d’examiner certaines considérations générales utiles au problème des transports en commun pour desservir une grande cité et sa banlieue, eil considérant que les cités, leur banlieue et les transports qui les3 desservent se développent constamment.
- L’urbanisme, science relativement récente, traite de tous les problèmes du développement, de l’aménagement et du confort des cités. ^ ’ .
- La grande cité, conséquence des progrès de l’industrie, est un mal social inévitable. L’urbanisme a pour but d’atténuer les
- p.718 - vue 716/979
-
-
-
- CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN 719
- effets de ce mal. C’est un sujet d’une ampleur considérable qu’il n’est pas possible de traiter en une seule conférence.
- Aussi, j’examinerai simplement aujourd’hui ce qui se rapporte, dans la science de l’urbanisme, au problème plus particulier des transports en commun et j’essajerai de rassembler quelques-uns des matériaux nécessaires à la solution de ce problème considéré au point de vue théorique.
- La présente conférence sera ainsi divisée comme suit :
- Chapitre I. — Le développement corrélatif, dans le passé, des cités et des transports en commun.
- Chapitre IL — Le problème de la circulation dans les agglomérations.
- Chapitre III. — L’extension des cités et les cités satellites.
- Chapitre IV. — 1° Relation entre les prix des terrains d’habitation et leur distance des centres d’affaires ;
- 2° Relation entre la puissance du mode de transport et la zone à desservir.
- Chapitre V. — Qualités à exiger d’un transport en commun.
- Chapitre VI. — Les systèmes de transports en commun.
- Chapitre VIL — Législation relative à l’urbanisme.
- Chapitre VIII. — Résumé général.
- Les quatre premiers chapitres ont trait à l’étude du milieu, les chapitres V et VI à l’étude de l’outil de transport.
- CHAPITRE PREMIER
- Le développement corrélatif, dans le passé, des Cités et des Transports en Commun.
- Cette importante question a déjà été traitée par d’éminents spécialistes des grandes œuvres d’édilité.
- En 1912, M. Louis Dausset, alors Président de la Commission Mixte des Transports en Commun, avait présenté à ce sujet un important rapport au Congrès des Tramways et des Chemins de fer d’intérêt local.
- En 1918, M. Henri Sellier,
- En 1922, M; François Latour,
- En 1924, M. Georges Dejavenne, qui se sont succédés comme rapporteurs généraux du Budget du Département de la Seine, ont montré toute l’importance de l’aménagement de la banlieue parisienne et ont engagé le Conseil général de la Seine dans une politique d’extension rationnelle.
- p.719 - vue 717/979
-
-
-
- 720 CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN
- Dans son rapport, présenté an Congrès de Paris, en 1924,. et intitulé « Les Transports en Commun et l’Urbanisme. Leur influence sur l’extension, des villes et des régions qui les avoisinent », KL Pelavenne a résumé le problème de la façon la plus nette'et la plus concise.
- J;e ne saurais mieux faire, que d'emprunter à ce document les phrases caractéristiques qui me permettront de vous résumer brièvement le développement corrélatif de Paris et sa banlieue, et de leurs moyens die transports.
- Le premier phénomène est celui de la concentration urbaine. C’est l’afflux des- immigrants' du pays rural vers la ville. Les maisons s’élèvent, les espaces libres se raréfient. Les extensions se font verticalement, l'Immobilisation des habitants reste un dogme.
- Tel sera Paris pendant la première moitié du xixe siècle.,
- A. cette époque existent des Sociétés diverses exploitant des voitures publiques dont la fusion forme en 1855 la Compagnie Générale des Omnibus de Paris
- Alors commence la deuxième phase de l’évolution urbaine qui va se développer en liaison directe avec les transports.
- La population commence à refluer vers les anciennes barrières..
- En 1859,, une loi, sans redouter un échec imputable à la distance, annexait à la capitale (dont la superficie n’était que de 3400 ha), les 12 communes ci-après représentant 5100 ba :
- Auteuil, Passy, Batignolles, Monceau, Montmartre, LaGhapelle, La Villette, Relie ville, Charorme, Bercy, Yaugirard, Grenelle.
- Le peuplement de ces communes, qui varie de 35 à 185 habitants par hectare, se fait très rapidement et atteint, au bout de quelques années, des chiffres compris entre 180 et 505habitants.
- En 1873, on déclare d’utilité publique deux importants réseaux de tramways à. traction animale, ét immédiatement la population des communes de banlieue ainsi desservies s'accroît dans d’importantes proportions.
- En 1885, prend naissance le réseau des Chemins de fër Nogen-tais qui développe considérablement la région de Yineennes-Fontenay et Nogent-sur-Marne.
- En 1890, le tramway de Paris à Saint-Germain est construit.
- En 1893, 1894 et 1897 sont concédées à la Compagnie des Tramways do Saînt-Maur-des^Fossés et extensions* les lignes qui arrivent à former le réseau de FEst-Parisien.
- p.720 - vue 718/979
-
-
-
- CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN 721
- C’est alors qu’une extension sans plan défini, mais absolument spontanée, se manifeste en tous sens autour de la ville. Les banlieues urbanisées se développent non au détriment de la ville, mais plus largement qu’elle.
- De 1861 à 1921, Paris s’est accru de 60 0/0 et le reste du département de plus de 200 0/0, mais ce qui est particulièrement caractéristique, c’est que si. l’augmentation moyenne est de 200 0/0, l’augmentation des communes spécialement desservies par des lignes de pénétration s’élève à 48i 0/0.
- L’ensemble de ces chiffres peut d’ailleurs se résumer dans le tableau n° 1 qui montre le développement dé la population, le développement des transports en kilomètres et la progression des voyageurs transportés.
- Tableau n° 1.
- POPULATION DÉVELOPPEMENT DES TRANSPORTS EN KILOMÈTRES <2 » « g H g i-J -S O W o S-
- ANNÉES Paris Banlieue Ensemble Omnibus Tramways Chemins de fer souterrains ü t H < ” e O « g
- 1800 547.756 83.829 631.585 '
- 4854 # 34
- 1861 1.696.000 257.000 1.953.000 198 km 19 km
- 1864 99
- 1874 119
- 1884 255
- 4886 2.314.550 616.000 2.960.550 223 km 240 km
- 1891 2.447.000 693.000 3.140.000 223 km 263 km
- 1894. • ' • • • • 277
- 1904 609
- 1911 2.888.000 1.265.000 4!153.000 245 km 776 km 87 km
- 1913 > 1.101
- 1921 2.906.000 1.505.000 4.411.000 314 km 968 km 104 km
- 1923 ( ' 4.612
- p.721 - vue 719/979
-
-
-
- 722 CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN
- Dans son rapport, M. Delavenne signale, que les mêmes phénomènes ont été observés dans toutes les grandes cités.
- La conclusion que l’on peut tirer de ces observations, c’est que le développement des- cités et celui des transports ont été corrélatifs, bien qu’ils n’aient pas été coordonnés.
- Les terrains desservis ont acquis d’importantes plus-values qui ont profité aux propriétaires, .sans que jamais le coût d’établissement des transports ait été diminué de ces plus-values foncières. Il a d’ailleurs été constaté dans de nombreuses cités que souvent les plus-values foncières étaient excessives et qu’elles retardaient le peuplement.
- En résumé, le transport. en commun développe rapidement l’extension et le peuplement des zones nouvellement desservies. Réciproquement, les extensions et les peuplements nouveaux entraînent la création obligatoire de nouveaux moyens de transports.
- Dans le passé on ne peut pas dire quel est celui du transport ou du peuplement qui a précédé l’autre ; le développement des deux est simultané.
- Ce développement corrélatif des cités et des transports s’est très généralement effectué d’une façon quelconque, sans aucun plan de prévision générale, par conséquent sans méthode. Il en est résulté que les solutions, improvisées le plue souvent par la force des choses, sont mauvaises, qu’elles ne permettent pas ultérieurement des solutions rationnelles et qu’elles sont des plus coûteuses à la collectivité.
- Dans tous les cas, c’est le moyen de transport qui donne dé la plus-value aux terrains; qu’il précède ou qu’il suive l’extension de la cité, il valorise toujours les terrains qu’il dessert et jusqu’à maintenant ces valorisations n’ont jamais profité au moyen de transport.
- Pénétrés de ces idées, d’éminents représentants du département de la Seine ont voulu réaliser des programmes rationnels d’extension de Paris et de sa banlieue, en créant simultanément les nouvelles zones d’habitation et les moyens- de transports pour les desservir.
- Si de nombreux projets ont été faits, aucune application n’a encore été réalisée. Aussi, avons-nous pensé qu’il pouvait être utile de rassembler les divers facteurs de ce grand problème pour permettre, dàns l’étude de chaque application, la meilleure solution possible. y . ( -
- p.722 - vue 720/979
-
-
-
- CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN Tl3
- CHAPITRE II
- Le problème de la circulation dans les agglomérations.
- En matière d’urbanisme, il est nécessaire de bien connaître le problème de la circulation dans les agglomérations, de manière à établir les chaussées, les carrefours et les places dans les conditions les meilleures pour faciliter la circulation, et notamment celle des véhicules de transports en commun.
- Le problème général de la circulation doit s’étudier aux trois points de vue suivants :
- 1° Les règlements de police de la circulation ;
- 2° L’aménagement des voies ;
- 3° Les éléments qui circulent.
- A chacun de ces points de vue correspond un groupe de facteurs souvent fort complexes. Il est ainsi nécessaire d’examiner leur influence pour obtenir dans l’ensemble la meilleure solution.
- C’est un problème très ancien (1).
- (1) En 1294, disent les chroniqueurs, « le nombre des voitures s’était tellement accru que Philippe-le-Bel rendit une ordonnance par laquelle l’usage des chars était interdit aux bourgeoises ». C’est là le premier document portant réglementation de la circulation des voitures dont les propriétaires n’avaient, jusqu’à cette époque, été soumis à d’autre obligation que celle de payer un droit pour l’entretien des « chauciés ».
- Mais en rendant cette ordonnance, Philippe-le-Bel paraît s’être moins soucié de désencombrer Paris que de réserver au roi l’usage des voitures et c’est seulement au xvue siècle, lorsqu’apparurent les premiers moyens de transport à l’usage du public, qu’on fut amené à réglementer la circulation des voitures dans la capitale.
- Aux « chaises à bras » qu’exploitaient les sieurs P. Petit, Régnault, Descuville et Douet depuis 1617, étaient venus s’ajouter les « carrosses sans chevaux » et les « cam rosses tirés par des chevaux » de Nicolas Sauvage (1630), puis les « grandes et petites carrioles » de Charles Villerme (1650), les « chariots » du sieur de Givry (1657), les « coches et charrettes» de Catherine de Beauvais (1661), les « calèches ».de Nicolas Picquet (1664) et les « chaises roulantes » du marquis de Crenan (1664).
- Et les ordonnances et règlements de police surgirent.
- Le premier de ces règlements date de l’année 1669 et défendait à tout cocher, sous peine de 100 livres d’amende, de donner à manger à ses chevaux dans la rue. Peu de temps après, le lieutenant de police prit une ordonnance par laquelle il était enjoint aux cochers : de ne pas accrocher des bottes de foin à leurs voitures ; de ne se placer que sur une file, avec intervalle entre les voitures, et assez loin des boutiques pour que la circulation des gens à pied ne fût pas gênée, de ne point entraver la circulation en stationnant dans les rues ; de ne point se tenir à l’écart dans les rues environnant leur station nement pour éviter de marcher ; de ne pas s’enivrer ; d’observer la plus grandp politesse envers les clients, et, lorsqu’il arrivait à ceux-ci d’oublier quelque objet dans les carrosses ou dans les calèches, de ne pas manquer d’en faire la déclaration soit au bureau des voitures, soit au bureau de police. , . .
- Les loueurs devaient, de leur côté, n’exposer sur la voie publique que des voitures
- p.723 - vue 721/979
-
-
-
- 724 CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SCR LES TRANSPORTS EN COMMUN
- La'première ordonnance sur la liberté et la sûreté de la circulation applicable à tous les véhicules date du 8 août 1829.
- On comprend aisément la nécessité d’une réglementation ; personne n’oserâit soutenir qu’il n’est pas indispensable d’avoir des règles précises pour la circulation,, à commencer par le sens de circulation sur la chaussée (à droite comme en France, à gauche comme en Angleterre).
- Nous ne nous étendrons pas sur cette partie de la réglementation, il faudrait en effet un temps considérable pour com» menter complètement l’ordonnance de police sur la circulation à Paris. On doit simplement signaler ici que cette ordonnance est constamment remaniée pour tenir compte du développement et de l’évolution des éléments qui circulent.
- Tout récemment, M. le Préfet de police, avec la grande énergie que vous lui connaissez, a apporté à l’œuvre déjà très remarquable de ses prédécesseurs, de nouvelles modifications qui ont eu rapidement d’heureux résultats.
- Le but poursuivi aujourd’hui étant de rechercher les meilleures dispositions pour la création des agglomérations nouvelles, nous nous préoccuperons plus spécialement de l’aménagement des voies, en cherchant comment on devra construire,
- . dans les extensions dès cités, ou remanier dans leur centre, les chaussées, les carrefours, les places.
- Pour entreprendre une' telle étude, il faut procéder des: cas simples aux cas complexes, et nous verrons qu’il est quelquefois nécessaire de se souvenir des lois élémentaires de l’écoulement
- parfaitement construites afin d’éviter les accidents qui arrivaient fréquemment, et de n’employer que des chevaux, vigoureux et des cochers expérimentés dont la moralité ne laissait point à désirer.
- Un règlement datant aussi de cette époque prescrivait aux loueurs de numéroter leurs carrosses avec des chiffres très grands et peints en couleur jaune à l’huile sur le derrière et les côtés.
- Quant aux « clients » il leur était expressément défendu de prendre aucun carrosse par la violence, et de payer d’avance le prix de l’heure ou de la ©ourse. De même, ils ne devaient pas, lorsqu’ils montaient sur le siège à côté du cocher, se charger aucunement de la conduite de la voiture dans laquelle ils se trouvaient..
- La première ordonnance générale de police réglementant la circulation à Paris paraît être l’ordonnance du 18 juin 1740 qui rappelle toutes les prescriptions antérieures. Mais cette réglementation ne visait que les seules voitures de louage et, ce n’est guère que près d’un siècle plus tard, le 8 août 1829, que fut rendue la première ordonnance sur la liberté et la sûreté de la circulation, applicable à tons les véhicules.
- Toutefois, c’est seulement le 31 août 189Tque furent, réunis en une seule ordonnance tous les règlements formant le code de la rue. Cette ordonnance, refondue en 1900, vient d’êtfe à nouveau revue et complétée et, le 15 mars 1925, M. le Préfet de Police a signé la nouvelle « ordonnance générale concernant la circulation ».
- p.724 - vue 722/979
-
-
-
- CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN 72o
- des liquides dans les conduites pour trouver les solutions qui faciliteront l’écoulement des flots de véhicules.
- . Le nombre des véhicules d’une dimension donnée que pourra débiter une chaussée déterminée dans une heure,, sera proportionnel à la largeur de la chaussée et à la vitesse des véhicules.
- Nous voyons ainsi apparaître les deux facteurs les plus importants de la circulation : la largeur des chaussées et la vitesse des véhicules. ,
- Pour une chaussée déterminée, le débit sera en fonction Inverse des dimensions, des véhicules.
- Considérons le cas trés simple dans lequel tous les véhicules
- ont la même dimension et marchent à la même vitesse, constituant ainsi un flot homogène.
- Si nous nous reportons au croquis ci-contre (fig. i), nous voyons que le débit de chaque file sera :
- l —j— (i
- le nombre des files étant :
- on aura pour le débit de la chaussée :
- N - * X *-
- On peut ainsi déterminer une première loi élémentaire, pour
- p.725 - vue 723/979
-
-
-
- 726 CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN
- l’écoulement d’un flot homogène : le débit d’une chaussée sera proportionnel à :
- v = vitesse des véhicules;
- s = largeur Jibre de circulation de la chaussée, et inversement proportionnel à la surface d’emprise du véhicule (jeux latéral et longitudinal compris).
- On remarquera de suite que N est rigoureusement proportionnel à s sous la condition, bien entendu, qu’il y ait une harmonie voulue entre s et g.
- Par contre,, l’augmentation de v entraîne généralement une augmentation des jeux et principalement du jeu longitudinal a.
- Ces jeux pourront se réduire par une plus grande habileté des conducteurs, par une plus grande facilité d’évolution des véhicules, par un meilleur état du revêtement de la chaussée et surtout par l’augmentation, de la puissance du freinage.
- A cet égard, on peut constater que l’augmentation de la vitesse, l’amélioration de la facilité d’évolution des véhicules et la puissance du freinage ont été réalisées par l’automobilisme, qui a constitué un grand progrès pour améliorer la circulation.
- Toutefois, comme l’augmentation de la vitesse entraîne généralement une augmentation des jeux et principalement du jeu longitudinal il est de plus en plus nécessaire d’améliorer les conditions du freinage; sous ce rapport, on doit conseiller le freinage sur les quatre roues des véhicules automobiles.
- Nous venons de dire que l’automobilisme avait été un facteur du progrès au point de vue de la circulation ; cela est vrai, mais tout facteur de progrès amène un mal nouveau qui, suivant des circonstances particulières, tend encore à s’accentuer.
- L’automobile, plus rapide, a eu pour effet de rendre la circulation plus intense pendant les heures très courtes de grande circulation. Tous les usagers utilisent la chaussée à la même heure et la loi de huit heures a été une circonstance spéciale qui, en localisant davantage les périodes de travail, a encore diminué la durée et augmenté l’intensité de la circulation aux heures de charge.
- C’est ainsi qu’actuellement, à midi, à 2 heures et à 6 heures, il'y a des pointes de circulation très‘importantes.
- Ces considérations élémentaires étant posées, nous examinerons plus particulièrement^ la largeur des chaussées et nous rechercherons comment elles se présentent à Paris et à Londres,
- p.726 - vue 724/979
-
-
-
- CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN 727
- les deux grandes cités que l’on a l’habitude de comparer en matière de circulation,
- La largeur des chaussées.
- La largeur des chaussées est, à notre avis, le plus important des facteurs, et l’on devra y attacher la plus grande importance dans la réalisation des aménagements nouveaux des grandes cités.
- Nous avons vu que s est la largeur sur laquelle on peut circuler librement. Or, la largeur des chaussées parisiennes se trouve très restreinte par de nombreux stationnements de véhicules. La question du stationnement dépend des règlements de police ; nous ne la .discuterons pas ici, tout en souhaitant que l’on s’inspire le' plus possible des règles adoptées à Londres et notamment des systèmes des parkings.
- En ce qui concerne la largeur proprement dite des chaussées, nous avons pensé qu’il serait utile de présenter une comparaison entre Paris et Londres.
- Sur le tableau n°2, nons donnons pour Paris et pour Londres la désignation de certaines voies importantes, la largeur totale entre maisons, la largeur de la chaussée, la largeur cumulée des trottoirs, puis les rapports des largeurs de chaussées à la largeur de la voie et des largeurs de trottoirs à la largeur de la voie.
- A Paris, sauf de très rares exceptions, la largeur de la chaussée est plujS petite que la largeur cumulée des trottoirs. Pour les grands boulevards (Boulevard des Italiens et Boulevard Bonne-Nouvelle)/ la largeur de la chaussée est d’environ 16 m, 50 et celle cumulée des trottoirs d’environ 18 m, 50.
- Pour les voies de 30 m de largeur entre maisons, on constate que le boulevard Haussmann, le'boulevard de Magenta, le boulevard Sébastopol, le boulevard Saint-Germain ont 14 m seule-ment de chaussée contre 16 m de largeur d’e trottoirs, alors que l’avenue de l’Opéra a, au contraire, 16 m de largeur de chaussée contre 14 m de largeur de trottoirs et que la rue Royale (près la place de la Concorde), pour 29 m de largeur totale, a 18 m de chaussée et 11 m de trottoirs.
- A Paris, les rapports des largeurs de chaussées aux largeurs de voies ne sont que de 40 à 45 0/0.
- A Paris, pour des extensions nouvelles ou pour des remanie-
- p.727 - vue 725/979
-
-
-
- Tableau n° 2,
- — PARIS —
- DÉSIGNATION DES CHAUSSÉES LARGEUR TOTALE entre maisons LARGEUR de la CHAUSSÉE LARGEUR CUMULÉE des trottoirs RAPPORT de la LARGEUR de la chaussée à la largeur de la voie RAPPORT de la LARGEUR des trottoirs à la largeur de la voie
- Boulevard des Italiens (près de la rue de la Michodière). m 35,50 m 17,10 m 18,40 48,0 52,0
- Boulevard des Italiens (près de la rue de Richelieu). . 35.78 17,,68 18,10 49,5 50,5
- Boulevard Bonne-Nouvelle (près de la rue Notre-Dame-de-Recou vrance) 35,33 15,98 19,35 45,2 54,8
- Boulevard des Capucines (près ' de la rue Scribe) 35,00 16,60 18,40 47,5- . 52,5
- Avenue du Maine 35,00 14,00 21,00 40,0 60,0
- Boulevard Malesherbes . . . 34,00 14,00 20,00 41,2 58,8
- Avenue d'Orléans 33.30 14,00 19,30 42,0 58,0
- Boulevard Raspail (au sud du boulev. du Montparnasse). 33,00 11,00 22,00 33,4 66,6
- Avenue de l’Opéra..... 30,00 16,00 14,00 53,4 46,6
- Boulevard Haussmann (â angle rue Lafayette) .... 30,00 14,00 16,00 46.7 53,3
- Boulevard de Magenta . . . 30,00 14,00 16,00 46,7 53,3
- Boulevard Raspail (au nord du boulev. du Montparnasse). 30,00 . 14,00 16,00 46,7 53,3
- Boulev. Voltaire (entre République et rue de Montreuil). 30,00 14,00 16,00 46,7 53,3
- Avenue de Wagram .... 30.00 15,00 15,00 50,0 50,0
- Avenue de Ta Motte-Picquet. 30,00 10,00 20,00 33,3 66,7
- Rue S t-Lazare (devan t la Gare) 30,00 18,00 12.00 60,0 40,0
- Boulevard St-Germain (près de la Chambre des Députés) 30,00 14,00 16,00 46,7 53,3
- Boulevard de Sébastopol . . 30.00 14,00 16,00 46,7 53,3
- Rue du Faub.-St-Martin (près de la rue de Strasbourg). 28,45 12,05 16,40 42,4 57,6
- Rue Tronçhet (près de la Madeleine) 28,40 14,00 14,40 49,4 50*6
- Rue Royale (près Concorde). 29,00 48,00 11,00 62 38
- Avenue de la Muette .... 27,00 12,00 15,00 44,5 55,5
- Rue du Faubourg-St-Martin (près de la rue du Terrage) 26,50 12,00 14,50 45.4 54,6
- Avenue de Choisy 25,50 14.00 11,50 55,0 45,0
- Rue de Rivoli (au droit des Tuileries) ........ 24,35 16,55 7,80 68 32
- Rue de Magdebourg (entre av. Tokio et av. Président-Wilson), côté Trocadéro . . 24,05 11,50 12,55 47,8 52,2
- Rue du Faubourg-Saint-Mar-tin (au droit de la rue des Ecluses-Saint-Martin). . . 23,45 12,08 ' 11,37 51,5 48,5
- Rue de Bagnolet...... 23,00 10,00 13,00 43,5 56,5
- p.728 - vue 726/979
-
-
-
- Tableau n° 2.
- — LONDRES —
- DÉSIGNATION DES CHAUSSÉES LARGEUR TOTALE entre maisons LARGEUR de la CHAUSSÉE LARGEUR CUMULÉE des trottoirs ' RAPPORT de la LARGEUR de la chaussée à la largeur ; de la voie RAPPORT •de la LARGEUR des trottoirs à la largeur de.la voie
- Charing Cross (près de Wite-hall Place) m 35,75 m 23,00 m 12,75 64,4 35,6
- Holborn Street (près de Fur-nival Street) 35,00 21,00 14,00 60 40
- Portland Place 32,00 22,00 10,00 68,7 31,3
- Farringdon Street (près de Ludgate Circus) 29,50 20,50 9,00 69.5 30,5
- Kingsway 29,00 18,50 10,50 63,8 36,2
- Shaftesbury Avenue (près de Broad Street) 28,00 20,00 8,00 71,5 28,5 •
- Northumberland Avenue . . 27,00 18,00 9,00 66,6 33,4
- Holborn Street (près d’IIol-born Circus) 26,55 17,00 9,55 64 36
- Regent Street (près d’Oxford Circus) 26.40 16,00 10,40 60,6 39,4
- Regent Street (près de Beak Street) 26,20 17,50 8,70 66,8 33,2
- Cockspur Street (près de Tra-falgar Square) 26,00 17,00 9,00 65,5 34.5
- The Strand (près de Sou-thampton Street) 26,00 18,00 8,00 69,2 30,8
- Oxford Street (près de Old Cavendish Street) . . . , 25,40 17,00 8,40 67 33
- Piccadilly (près de Old Bond Street) 25,20 17,00 8,20 67,5 32,5
- Holborn Viaduct (près de Farringdon Street). . . . 25,20 16,00 9,20 63,5 36,5
- Piccadilly (face à Piccadilly Hôtel) 24,40 17,00 7,40 69,7 30,3
- Holborn Viaduct (près de Shoe Lane) • . . . 24,20 15,80 8,40 65,3 34,7
- Havmarket Street 23,40 16,00 7,40 68,5 31,5
- St-James Street (près de Park Place) 23,00 16,00 • 7,00 69,5 30,5
- Broad Street (près de Grape Street) 23,00 15,50 7,50 67,5 32,5
- p.729 - vue 727/979
-
-
-
- 730 CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN
- ments importants, il y aurait une étude très complète à entreprendre pour reviser la largeur respective des chaussées et des trottoirs.
- Dans beaucoup de cas, avec une faible augmentation de largeur de la chaussée, on permettrait la circulation d’une nouvelle file de voitures.
- À Londres, les rapports des largeurs de chaussées aux largeurs de voies sont généralement de 66 0/0. Bien que cette ville ait dans son centre des artères moins larges entre maisons qu’à Paris, elle présente un système de chaussées plus larges que celles de Paris.
- On peut aussi constater que les trottoirs parisiens sont beaucoup plus encombrés que ceux de Londres.
- Indépendamment de la largeur des chaussées, Londres présente l’avantage sur Paris de posséder un plus grand développement des voies. La surface des voies est à Londres de 30 0/0 de la superficie totale ; à Paris, cette proportion n’est que de 20 0/0.
- Etranglements.
- Il serait également utile de procéder à Paris à un examen très minutieux, sur plan, de tous les étranglements qui existent en certains points.
- Toutes les fois que dans une chaussée d’une largeur déterminée, il existe un étranglement, c’est la section de cet étranglement qui limite l’importance de la circulation sur la chaussée considérée.
- Le même examen des plans montrerait également comment doivent se faire les raccordements des chaussées sur les grandes places. Dans la plupart des cas, les raccordements existants constituent des points d’étranglement. À titre d’exemple, il suffit de constater ce qui se passe au débouché de l’avenue des Champs-Elysées sur la place de l’Étoile (fig. 2). Les courbes de raccordement1 des trottoirs sont de trop petit rayon, de telle sorte qu’une voiture qui suit le sens de la circulation giratoire sur la place de l’Étoile doit, pour faire son virage de cette place sur l’avenue des Champs-Élysées, s’éloigner des frottoirs.
- Par temps de boue, on voit très nettement sur le sol la mar-* que des roues qui forment un étranglement comme le ferait une veine liquide dans une conduite d’eau. Cette section étranglée limitant le débit de là circulation avenue des Champs-Élysées,
- p.730 - vue 728/979
-
-
-
- CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN 731
- le rescindement des pointes de trottoir, facile à réaliser, apporterait une amélioration certaine.
- . Refuges.
- La forme des refuges doit également être étudiée de très près. Les refuges, qui sont indispensables, constituent par eux-mêmes une réduction de la largeur de la chaussée, mais leur forme actuelle crée en outre un étranglement.
- Il semble qu’il serait préférable de leur, donner une forme lenticulaire (fig. 2). Gomme ils ne constituent que des zones
- PLACE DE L ' ETOILE
- A ° A
- U o U
- Fig. 2.
- de protection pour faciliter la traversée des piétons, on pourrait les remplacer par des bornes protégeant les piétons se trouvant entre elles, tout en évitant à ceux-ci de monter et de descendre sans intérêt.
- Carrefours.
- Le carrefour urbain' est l’endroit où se croisent plusieurs rues, boulevards ou .avenues; nous examinerons le cas d’un carrefour où se croisent deux grandes artères principales.
- En un tel point, l’importance des flots de circulation des deux artères a conduit depuis un certain nombre d’années' à appliquer la méthode des flots alternés ; cette méthode consiste à arrêter complètement pendant un certain temps la circulation Bull. 51
- p.731 - vue 729/979
-
-
-
- 732 CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN
- sur une des artères pour permettre l’écoulement des deux flots de l’autre artère.
- Le problème se complique d’ailleurs par le fait que certains véhicules tournent d’une artère sur l’autre.
- Nous n’examinerons pas les détails des règlements de police relatifs aux carrefours qui prévoient des dispositions spéciales pour les véhicules qui tournent à droite d’une chaussée sur
- Elargissement des Voies à l'Entrée d un Carrefour
- Fig. 3. Fig. 4.
- l’autre, ou qui tournent à gauche; notre but étant de rechercher la forme à donner aux carrefours futurs, nous étudierons le problème à ce point de vue.
- Considérons un carrefour à angle droit de deux grandes artères, à refuges axiaux ; au moment où l’on interrompt le flot de circulation sur l’une des artères, les véhicules viennent s’arrêter sur une largeur de chaussée qui est égale ou inférieure à celle sur laquelle ils circulent normalement.
- La largeur de la zone sur laquelle les' voitures s’arrêtent avant le carrefour est généralement inférieure à- la largeur normale de circulation du flot.
- Sans rien changer au carrefour, on apporterait une grande amélioration à la circulation s’il était interdit aux voitures de stationner contre le trottoir dans cette partie ; cette règle n’est pas générale à Paris.
- Même dans les chaussées où elle est appliquée, elle n’est pas
- p.732 - vue 730/979
-
-
-
- CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN 733
- suffisante et les voitures qui s’arrêtent devant le bâton blanc de l’agent finissent par occuper une assez longue distance. Au moment où le flot est ouvert pour cette artère,, elles démarrent sur un front étroit (fig. 3).
- S’il était donc possible d’élargir la chaussée aux abords des carrefours, le flot des voitures qui vont s’arrêter pourrait s’étaler sur une plus grande largeur et occuperait ainsi une moindre longueur (fig. 4).
- Cette disposition présente des avantages considérables. Il est
- d’ailleurs facile d’en observer les effets parce qu’elle se présente tout naturellement à la place de l’Opéra (fig. 5).
- Dans le sens rue Auber-avenue de l’Opéra, la largeur des flots qui s’arrêtent est incomparablement plus grande que dans le sens des Grands Boulevardp. Il en résulte que, sur cette place, la durée de l’écoulement Auber-Opéra est beaucoup plus rapide que dans le sens des Grands Boulevards.
- En résumé, il faut interdire le stationnement des voitures à proximité du carrefour, désaxer les refuges axiaux s’il en existe, et surtout créer une surlargeur de la chaussée du côté utile., . ' '
- Dans les plans d’extension, toutes les fois que des carrefours seront importants et comprendront plus de deux artères, on aura intérêt'd’y faire une vaste place avec circulation giratoire. . ; ^
- p.733 - vue 731/979
-
-
-
- 734 CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN
- Éléments qui circulent.
- Nous avons examiné, il y a un instant, le problème de l'écoulement d’un flot homogène. Il est bien évident que le problème réel, qui comporte des voitures de types extrêmement différents, est beaucoup plus complexe. , . '
- Nous n’examinerons pas la question des voitures à marche lente, des voitures de charge à dimensions spéciales, et nous nous limiterons à la circulation des voitures à marche relativement rapide.
- Les voitures de transports en commun sont plus encombrantes en tant que dimensions de chaque unité ; les tramways sont plus gênants sur la voie publique que les omnibus automobiles parce qu’ils suivent un tracé immuable.
- Les tramways sont particulièrement gênants en cas de panne et le premier souci des exploitants devra être de réduire, dans la plus large mesure possible, les causes de panne. Ils sont aussi assez gênants par suite de leurs points d’arrêt; il faudra donc aussi réduire les points d’arrêt dans une juste limite.
- Les tramways ne sont pas à généraliser dans le centre des villes, mais il faut cependant reconnaître que ce sont des outils qui ont rendu de grands services et qu’au point de vue économique il n’est pas possible, surtout dans' les circonstances actuelles, de les remplacer très facilement. Ils ont, d’ailleurs, .une très grande puissance de transport, et toutes les fois que les installations de voies et de lignes électriques existent le coût de la place kilométrique offerte est inférieur à celui des omnibus automobiles. ,
- Dans l’extension des cités, où l’on pourra prévoir de larges avenues, lâ solution qui a été préconisée, notamment au cours des Congrès de la Route, est celle qui consiste à établir les voies de tramways sur des terre-pleins spéciaux situés au centre de la chaussée. Les tramways sont ainsi en dehors de la circulation générale et peuvent permettre de "transporter rapidement de grandes masses de voyageurs.
- La circulation dans Paris ne se trouverait facilitée, si l’on supprimait les voitures de transports en commun (tramways et omnibus automobiles), que si tous lès voyageurs de ces transports utilisaient les chemins de fer électriques souterrains. Nous ne pensons pas que cette solution puisse détenir .possible ; dans
- p.734 - vue 732/979
-
-
-
- CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUD LES TRANSPORTS EN COMMUN 735
- tous les cas, elle n’existe dans aucune des grandes capitales du monde. .
- Nous croyons, au contraire, que la réduction des transports en commun de surface, dans une grande cité, aurait immédiatement pour effet d’accroître le nombré des voitures particulières et des voitures de transport individuel, et par conséquent d’accroître encore les difficultés de la circulation.
- Reprenant notre comparaison de Paris et de Londres, on doit
- signaler les chiffres suivants :
- Paris
- et Seine. Londres.
- Tramways. ............................ 3 042 2 802
- Omnibus automobiles ....... 1370 5 767
- Total voitures transports en commun. 4412 8 569
- Taxis.............................. . 14017 8031 %
- A Paris, il y a 40 000 automobiles particulières et 18000 voitures attelées. Nous ne connaissons pas les chiffres correspondants pour la ville de Londres.
- Londres a deux fois plus de voitures de transports en commun et deux fois moins de taxis.
- Il faut considérer que la voiture ne circule pas pour elle-même; elle circule pour les voyageurs qu’elle contient.
- Si l’on prend la superficie d’un omnibus automobile (surface du rectangle circonscrit à la projection horizontale en mètres carrés) elle est de 19 m2,60 pour 38 voyageurs, soit 0 m2,52 par place de voyageur.
- Pour les tramways, la superficie d’une motrice seule, mesurée de la même manière, est de 22 m2,60 pour 49 voyageurs, soit 0m2,46 par place de voyageur. •
- Avec une voiture d’attelage, la surface est de 47 m2,40 pour 118 voyageurs, soit Om2,40.
- Les surfaces me'surées dans les mêmes, conditions pour les voitures particulières et les taxis automobiles varient de 3 m2,84 pour le taxi monoplace, soit par- voyageur une superficie sept fois plus grande que dans le cas de l’autobus et neuf fois plus grande que dans le cas d’un train attelé, à 5 m2,60 pour le taxi Citroën et 8 m2,16 pour le taxi genre Renault, et très souvent dès chiffres plus élevés pour des voitures particulières.
- p.735 - vue 733/979
-
-
-
- 736
- CONSIDÉRATIONSrGÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN
- - CHAPITRE III
- L’extension des cités et les cités satellites.
- Nous avons vu au chapitre premier, de quelle manière s’était développée, dans le passé, la banlieue parisienne, en même temps que les transports en commun par tramways. Habitations nouvelles et usines se sont implantées çà'et sans plan pré* paré d’avance, et jamais; dans aucun cas, le coût de premier établissement des moyens de transport n’a été diminué du fait de la plus-value immobilière.
- Absence de plan d’extension et non-participation de la collectivité aux plus-values immobilières constituent deux fautes qu’il ne faut plus voir se renouveler.
- L’absence de plan d’extension comprbmet toujours l’avenir, car il suffit d’une réalisation locale désordonnée pour rendre pratiquement impossible l’exécution d’un plan d’extension rationnel.
- La non-participation aux plus-values immobilières correspond à une importante dépense pour la collectivité.
- Il devient ainsi nécessaire de préparer pour les cités des plans d’extension correspondant à une longue période d’années car, en cette matière, il faut prévoir très longtemps à l’avance. Si, en effet, le développement se fait contrairement à des prévisions rationnelles, il est pratiquement impossible de remettre les choses dans l’ordre.
- * On a dit souvent que les lotissements poussaient comme des champignons; une fois qu’ils sont créés, l’extension rationnelle et économique devient une impossibilité.
- Quelle que soit la forme d’une grande cité, il faut éviter dans les plans d’extension la création de ceintures d’usines. La méthode rationnelle d’extension est ainsi celle des fuseaux.
- Autour de la grande cité qui doit s’étendre, il faut prévoir des fuseaux d’habitations, des fuseaux d’usines et terrains industriels et des fuseaux d’air. Les fuseaux d’usines devront, de préférence, être situés à proximité des grandes lignes de éhemins de fer et des canaux. Les fuseaux d’habitations les plus agréables seront ceux qui. seront établis sur des parties élevées. Autant que possible, on tâchera d’intercaler des fuseaux d’air entre les
- p.736 - vue 734/979
-
-
-
- CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORT.S EN COMMUN 737
- fuseaux d’usines et les fuseaux d’habitations. On cherchera à éviter de mettre des usines à fumée et à odeurs dans la zone située du côté des vents régnants.
- Avec ces principes, les habitations de banlieue seront 'éloignées des grandes dignes de chemins de fer; les fuseaux d’habitations devront ainsi être desservis par des chemins de fer électriques indépendants des grandes lignes de chemins de fer,et comporter dans la cité des gares spéciales. Ce sera d’ailleurs un grand progrès qui permettra de dégager les^grandes lignes de
- Grande H Cile H
- . Fuseau d ’habitations
- chemins de fer des complications qui résultent de la desserte des banlieues (voir croquis n° 6).
- Pour les grandes cités, on conçoit que, à une certaine distance, la largeur du fuseau devient tiop grande; on est ainsi amené à diviser le fuseau ou de préférence à constituer des cités satellites. •
- Tenant compte de ces principes directeurs, des considérations exposées en matière de circulation et dè'transport, et de l’expérience acquise en matière de construction et d’urbanisme, on devra, pour solutionner chaque cas particulier, faire exécuter par des spécialistes une étude des plus minutieuses.
- p.737 - vue 735/979
-
-
-
- 738 CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN
- On commencera par une étude approfondie du terrain, de sa nature, de sa topographie ; on cherchera le tracé le plus économique pour la construction d’un chemin de fer électrique et pour l’emplacement des gares:
- On étudiera ensuite, autour de chaque gare, l’aménagement des zones à construire en mettant le plus près possible de ces gares les maisons à étages et ensuite les maisons isolées.
- Ou réalisera ainsi, en parfaite harmonie, le peuplement rationnel et le transport le plus économique.
- Dans la nouvelle zone à construire, on réalisera un grand système d’artères pour permettre une circulation générale facile ; au contraire, les voies d’accès aux parcelles individuelles, comportant chacune la petite maison et le jardin, seront peu importantes.
- Les architectes urbanistes auront à soigner particulièrement l’aspect esthétique de toutes ces habitations ainsi que le confort; nous n’examinerons pas ces divers aspects du problème qui ne rentrent pas dans le cadre de "cette conférence, non plus que les importantes questions relatives à la voirie.
- Nous dirons simplement pour terminer cette courte digression que l’on devra tenir compte, avant tout, aussi bien du confort et de l’hygiène, indispensables à la santé physique, que de l’esthétique qui procure le plaisir de la contemplation si nécessaire à la santé morale.
- Nous verrons au chapitre IY que l’on doit nécessairement harmoniser la puissance du moyen de transport et l’importance des zones à peupler.
- Les études des projets d’aménagement doivent être exécutées rapidement et l’on doit ensuite passer à la réalisation dans le plus court délai, sinon des initiatives individuelles profitent des études entreprises et viennent souvent compromettre la véritable solution économique.
- On remarquera que dans ce chapitre nous sommes restés dans des généralités ; c’est que précisément le. but de cette conférence est simplement de rassembler des matériaux nécessaires à la solution des problèmes d’extension.
- Cependant, à titre d’exemple, nous désirons signaler à la Société des Ingénieurs Civils une des solutions proposées récemment pour l’aménagement de la région dite de la Courneuve.
- Au mois de décembre 1923* le Conseil général de la Seine avait en effet décidé l’acquisition d’importants terrains dans
- p.738 - vue 736/979
-
-
-
- CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN 739
- cette zone,'à l’effet de l’aménager suivant les conceptions les
- LEGENDE
- ! 'WfUj *ic'OorntTLunica&0n*
- i eUnâco (Tjwwond à. « «tagq
- Soi\toctruiddcMf£Ü. Wiïm. Atn&te ( itwiwrw p. j,
- La Cbumeimê
- Fig. 7.
- plus modernes. Le Conseil général avait en même temps décidé d’ouvrir des concours techniques et financiers.
- À la suite du concours technique, le projet présenté par la Société d’Études et de Travaux urbains a été classé premier. Ses dispositions générales sont les suivantes :
- p.739 - vue 737/979
-
-
-
- 740 CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN
- La zone qu’il s’agissait d’aménager a une superficie approximative de 760 ha ; elle s’étend sur le territoire de cinq communes : La Courneuve, Le Bourget, Dugny, Stains et Saint-Denis. Comme on le voit sur le plan ci-contre (fig. 1), cette zone présente la forme d’un trapèze dont la hauteur est d’environ 6 km et dont les bases ont respectivement 3 et 1 km.
- Les auteurs du projet, convaincus que la rapidité du peuplement et par suite la réussite de l’opération dépendait de la qualité, du moyen de transport qui relierait la nouvelle cité à Paris, se sont préoccupés nou seulement de lotir et d’aménager le terrain d’une façon rationnelle et économique, mais aussi de doter la zone de moyens de communication rapides et commodes.
- Les moyens de communication comprennent la voie ferrée et le réseau routier.
- Pour la voie ferrée, les qualités essentielles cherchées ont été la rapidité, la puissance, le prix de revient le plus bas : la rapidité pour permettre aux usagers d’effectuer le voyage dans le moindre temps, la puissance pour transporter aux heures de charge, matin, midi et soir, la grosse masse des travailleurs qui voyagent aux mêmes heures, lè meilleur prix de revient de manière à éviter des tarifs prohibitifs.
- Pour obtenir une bonne desserte de tous les points de la zope, la voie ferrée est tracée suivant le grand axe. Les gares sont distantes les unes des autres de 1 km environ. Les voyageurs ont ainsi très peu de chemin à faire à pied pour se rendre à la gare.
- La voie ferrée, établie en souterrain aux abords de la Porte de la Chapelle, passe ensuite tantôt sur remblai et viaduc, tantôt en tranchée, mais dans.tous les cas sur plateforme complètement indépendante et sans passage à niveau, de façon à permettre de grandes vitesses.
- Un matériel roulant électrique de^ plus moderne permet d’obtenir une vitesse de 80 km à l’heure en palier, ce qui met la zone à quelques minutes de Paris. La capacité des voitures est de 200 places assises et peut être portée à 300 places aux heures chargées, par le relevage des sièges.
- Il y a lieu de signaler que la possibilité d’une extension future de la voie ferrée a été prévue. A la sortie Nord du lotissement, la ligne se diviserait en deux branches, l’une se dirL géant vers Luzarches et l’autre vers Moussy-le-Vieux.
- p.740 - vue 738/979
-
-
-
- CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN 741
- Parallèlement à la voie ferrée, une grande avenue centrale large de 30 m traverse la zone. Cette grande artère est destinée à assurer la circulation des voitures et des piétons et à permettre les transports locaux entre les divers points de la zone, par tramways et omnibus automobiles. En trois points principaux, l’avenue s’agrandit en esplanade et en places publiques autour desquelles l’agglomération est plus dense ; de ces points partent dans tous les sens des avenues de plus petites dimensions.
- Quant au lotissement même, les*auteurs du projet ont cherché à le faire hygiénique, esthétique et économique.
- Pour qu’il soit hygiénique, on a réuni vers le sud-cuest les lotissements industriels, plaçant les usines à proximité de la voie ferrée d’intérêt général. On a attribué aux habitations les parties de la zone situées en dehors des vents régnants qui amèneraient les poussières des usines et on a intercalé un rideau de verdure pour séparer la partie spécialement réservée à l’habitation de la partie industrielle.
- Par souci esthétique, on a multiplié les parcs et jardins et on a utilisé les ressources naturelles: aperçus sur la verdure et les cours d’eau, affectation de ceux-ci à des promenades ombragées, canalisation des eaux vers un étang ou un lac destiné au canotage et à la pèche, enfin promenade en terrasse réservée sur la crête du plateau à la cote 35, du côté de Dügny, d’où l’on a vue en effet sur les rivières qui traversent la zone (Le Rouillon, le Groult, la Vieille-Mer) et, au fond, sur la cathédrale de Saint-Denis. ""
- Par économie et pour ne pas multiplier les voies publiques dont la construction et l’entretien sont coûteux, on a tracé de petits lots (de 300 à 400 m2 en moyenne) présentant le moins possible de façade sur rue. De la sorte, la voie publique dessert sur une longueur donnée un grand nombre de lots. ,
- Enfin, il convient de signalèr qu’au point de vue financier, l’économie du projet résidait dans le remboursement d’une partie des dépenses d’aménagement par- la plus-value à provenir de la revente des terrains. C’est pourquoi tout était prévu pour que tous les travaux (voie ferrée, routes et aménagements) soient faits simultanément, de façon que le terrain ait son maximum de valeur vénale aumoment de la vente et que la vente des terrains et par conséquent le peuplement de la zone se fassent le plus rapidement possible.
- p.741 - vue 739/979
-
-
-
- 742 CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN
- Après raménagement complet, la zone pouvait contenir dans d’excellentes conditions d’hygiène et de confort une population de 80000 à 100 000 âmes.
- En mettant au concours ce projet d’aménagement d’une zone de 760 ha, le Conseil général de la Seine a fait un très grand pas dans la voie nouvelle de l’extension rationnelle de l’agglomération parisienne.
- Quelle que soit la solution qui sera adoptée pour cet important projet, il est à souhaiter que sa réalisation soit aussi prochaine que possible. ’
- Il faut en effet aller très vite, car il y a, au sujet de la réussite de ces projets d’extension des cités, une difficulté particulière que je désire mettre en lumière.
- Lorsqu’il s’agit de grands travaux publics, de chemins de fer, de canaux, de ports, personne ne peut créer une œuvre sans l’avoir fait déclarer d’utilité publique. ..
- Au contraire, en matière de développement des cités, le développement peut se faire par des initiatives privées sans conception d’ensemble.
- Nous verrons que si la récente loi du 19 juillet 1924 a prévu des obligations pour les extensions des villes'et pour les lotis-seurs, elle n’apporte pas la solution économique du problème. Aussi, les administration^ compétentes devront se môntrer particulièrement vigilantes si elles veulent que les projets qui s’imposent puissent se réaliser dans- les meilleures conditions économiques.
- 1 CHAPITRE 1Y
- 1° Relation entre les prix des terrains d’habitation et leur distance des centres d’affaires.
- Valeur des terrains.
- Dans les régions éloignées des grandes villes, le prix du terrain correspond uniquement à sa valeur propre, agricole ou forestière/suivant son plus ou moins grand rendement.
- Sauf exception dans le cas de terrains absolument incultes ou de situations tout à fait particulières, ce prix varie actuellement de 0 fr,' 20 à 6 fr, 50 le mètre carré. ' 1
- Aux alentours des grandes villes, on constate une élévation
- p.742 - vue 740/979
-
-
-
- CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN 743
- sensible du prix des terrains par rapport aux prix agricoles, par suite de la plus-value urbaine, par le fait que ces terrains peuvent devenir aptes à l’habitation urbaine ; c’est une plus- . value de situation géographique.
- . Ceux de ces terrains qui sont en bordure des routes qui desservent la -cité voisine ont, par eux-mêmes, une plus-value spéciale, mais comme il n’est pas possible, a moins de trop s’éloigner de la ville de ne construire qu’en bordure des routes, il faut s’écarter de celles-ci et exécuter des lotissements.
- En matière de lotissement, il faut faire un aménagement rationnel et exécuter tous les travaux de voirie indispensables comportant les travaux d’égout et de canalisations d’eau, de gaz, d’électricité. Les terrains ainsi aménagés comportent une plus-value de lotissement et de voirie/qui Comprend la valeur des terrains affectés à la voie publique ainsi que le montant des travaux énumérés ci-dessus. •
- Dans un lotissement de banlieue bien compris, avec des chaussées suffisantes, dès places, des squares, on peut arriver à utiliser environ 70 0/0 de la superficie totale.
- En tenant compte de la perte de 30 0/0 et des dépenses de travaux de voirie du type de la banlieue de Paris, la plus-value de lotissement et de voirie ressort ainsi de 8 a 10 fr le mètre carré de terrain à vendre.
- Lorsqu’un système de transports en commun aura été établi pour desservir la région considérée, le terrain prendra une nouvelle plus-value que l’on peut appeler la plus-value de.desserte.
- Finalement, le prix du terrain comprendra ainsi le prix agricole augmenté des plus-values de situation géographique, de lotissement, de voirie et de desserte. .
- ' . Il est intéressant d’essayer de se rendre compte de la valeur de la plus-value de desserte, tout au moins dans certains cas particuliers.
- Si nous considérons dans un fuseau extra-urbain une zone homogène de terrains agricoles ou forestiers que leur situation géographique permet d’urbaniser, nous chercherons à établir une relation simple entre le prix .des terrains dans cette zone et leur distance du centre d’affaires.
- Un moyen de transport est prévu suivant un ‘tracé ït T2 aussi rectiligne que possible (voir f\g. 8). v
- Soit G2 G3 des gares du moyen de transport et considérons
- p.743 - vue 741/979
-
-
-
- 744
- CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN
- deux terrains A et B situés respectivement à. la même distance des gares et G2;
- Quelle sera la loi économique pour la famille qui désire s’installer en A ou en B ?
- Il est évident que cette famille devra, en s’éloignant, avoir un
- loyer moindre pour compenser - l’augmentation des prix de transport.
- •_____5 Si nous écrivons qu’il doit y
- avoir égalité entre la moins-value des charges de loyer et la plus-value des charges de transport, nous aurons :
- s.x.t. = M.p.d.
- s étant la superficie du terrain loti dont la famille a besoin
- Fig. 8.
- x la moins-value du terrain pour un éloignement d. t le taux de l’intérêt de l’argent.
- M le nombre des voyages par an de- la famille. p le prix kilométrique du transport.
- On obtient ainsi :
- x
- M.p.d.
- s.t.
- La moins-value kilométrique est ainsi de :
- x M.p. d ~ s,t
- M, s, t sont des constantes particulières à chaque cas de telle sorte que la moins-value kilométrique est proportionnelle au tarif kilométrique. *
- C’est là tout l’intérêt de cette formule qui montre une fois de plus la nécessité de solutionner ensemble le,problème du peuplement et le problème du transport.
- Elle montre aussi que si l’on adopte sur un transport des tarifs kilométriques trop faibles, comme le sont ceux des cartes hebdomadaires des chemins de fer, on diminue la valeur de la moins-value kilométrique, ce qui permet de vendre plus cher des terrains éloignés au profit des vendeurs de terrains qui réalisent ainsi d’importants bénéfices, alors que le contribuable paie le déficit de ces transports à prix trop réduits.
- p.744 - vue 742/979
-
-
-
- CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN 745
- Seule la liaison Peuplement-Transports, permettra la solution' la meilleure au point de vue de l’économie sociale.
- Dans ce cas, en effet, le transport valorise les terrains dont la plus-value diminue les charges de premier établissement de transport et permet ainsi des tarifs plus réduits.
- Pour appliquer à un cas déterminé la formule établie ci-dessus, nous prendrons le cas d’une famille de quatre personnes
- Il lui faut un terrain d’une superficie
- s = 400 m2
- Pour cette famille, on peut envisager : M = 1 000 avec d — i km, 500 t = 0,08 et p = 0,10
- On a : x = 4 fr, 68 pour 1 km, 500 d’éloignement
- ou ~ - 3 fr, 12.
- Ce chiffre est un minimum parce qu’il faut tenir compte aussi des pertés de temps supplémentaires par suite de l’éloignement plus grand.
- Pratiquement, le problème est plus complexe parce que les zones à urbaniser ne sont pas homogènes et que les lotissements comportent des aménagements plus ou moins confortables, mais il était, pensons-nous, intéressant de rechercher,' toutes choses égales d’ailleurs, l’influence de la loi de la distance sur la valeur du terrain.
- Dans cet exemple, nous avons pris comme prix de transport kilométrique 0 fr, 10 ; c’est actuellement le prix moyen de revient du transport, mais dans la plupart des cas, les pouvoirs publics estiment utile de créer des tarifs ouvriers beaucoup plus réduits et qui constituent une charge pour l’exploitation du transport, et par conséquent une charge pour les contribuables.
- Gomme nous l’avons déjà dit,t toute diminution sur le prix, du transport permet d’augmenter la valeur des terrains éloignés, ce qui profitera au vendeur du terrain. y
- p.745 - vue 743/979
-
-
-
- 746 CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN
- 2° Relation entre la puissance du mode de transport et l’importance de la zone à desservir.
- Créer un outil de transport dans une zone très peuplée dont les terrains appartiennent déjà à des particuliers est toujours une nécessité, mais c’est une mauvaise solution économique. La bonne solution exige que la collectivité urbanise une zone déterminée, en créant le système de transport et en profitant de la plus-value des terrains.
- Si l’on veut réaliser cette opération avec le minimum de
- I SÇ77777777777777777777777777777777Z
- Grande:
- Chemin
- â construire
- 's////////y////////////s///////////4l
- charges pour la collectivité, il faut toujours proportionner la puissance de l’outil de transport à l’importance de la zone à urbaniser.
- Considérons ce problème pour la desserte par chemin de fer électrique d’une grande zone (voir fig. 9).
- Soit :
- L la longueur totale du chemin de fer électrique,
- Li sa longueur dans la zone d’habitation à desservir,
- C4 le coût moyen d’établissement d’un kilomètre de chemin de fer électrique y compris alimentation en énergie mais «ans matériel roulant,
- tv le taux d’intérêt et d’amortissement (pendant une assez longue période).
- p.746 - vue 744/979
-
-
-
- CONSIDÉRATIONS GENERALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN 747
- Les charges financières de la ligne (sans le matériel roulant) sont
- L Cj ti
- Supposons l’exploitation par grandes motrices électriques de 250 places.
- Soit R/t la recette kilométrique, • 7
- D/c la dépense kilométrique y compris charges financières de matériel roulant,
- K„ le nombre de kilomètres-voitures.
- Pour équilibrer les recettes et les dépenses, y compris la totalité des charges financières, il faut :
- [1] K,.(Rfc —— LG^j.
- Le nombre des kilomètres-voitures à effectuer devra ainsi
- être
- K° - R
- LC^ k------L/,-
- Le nombre des voyageurs par parcours, en admettant un coefficient d’occupation de 40. 0/0, sera de :
- ' 0,4 X 250 = 100 et par kilomètre-voitureXe ^2.
- Le nombre total de voyageurs nécessaires pour satisfaire l’égalité .[IJ. sera : • ’ X
- N =. K, X
- 100
- L
- 100 C.^ Rfe-D,/
- Pratiquement on peut prendre G1 = 5 000000 (pour la banlieue parisienne).
- t1 = 10 0/0.
- Rfc s’obtient, en supposant le tarif kilométrique 0,10, par la formule :
- Et = 0,40 X 2b0 X 0,10 X y
- J J
- l étant la distance moyenne'parcourue par voyageur.
- Bull.
- 52
- p.747 - vue 745/979
-
-
-
- 748 CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN
- Si nous prenons comme exemple :
- L = 15 km,.
- L4 =: 10 km,
- on peut admettre que la distance moyenne parcourue sera :
- .1 — 9 km
- on aura alors :
- Rfe = 10 9/15 = 6,00.
- Pour des motrices type 250 places, les dépenses d’exploitation, y compris les charges financières afférentes au matériel roulant, ressortent à : .
- l\ = 3 f, 7 5
- (en supposant que la voiture fasse 200 km par jour). <
- On aura ainsi : nombre de voyageurs par an :
- 100 X 500 000 2,25
- 22200000.
- On sait aussi qu’il est possible de tabler sur un nombre de 200 à 225 voyages par an et par habitant; il faut donc compter sur le nombre d’habitants :
- H = 110 000 en chiffres ronds ;
- et comme la densité des habitants dans des communes suburbaines de cette nature est de 70 a l’hectare, la surface totale à aménager devra être de :
- S =
- 110 000 70
- 1 570 ha
- correspondant, pour les 10 km de longueur de la zone à une largeur totale moyenne de 1 570 m, soit 785 m de chaque côté du chemin de fer, ce qui correspond, d’ailleurs, à la solution optima qui consiste à créer les gares à 1500 m de distance environ.
- Ces considérations élémentaires montrent comment on devra étudier chaque cas particulier, généralement beaucoup plus complexe, de manière à toujours bénéficier de la plus-value de desserte au profit de l’outil qui l’a crée et "pour le plus grand intérêt de la collectivité.
- p.748 - vue 746/979
-
-
-
- CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN 749
- CHAPITRE Y
- Qualités à exiger d’un transport en commun.
- Dans ce chapitre, nous allons essayer de définir quelles doivent être les qualités à exiger d’un système de transport en commun. •
- Nous examinerons successivement :
- 1° Le confort des véhicules, et notamment des places offertes aux voyageurs ;
- 2° La fréquence ou nombre de départs à l’heure ;
- 3° L’occupation des places ;
- 4°« La vitesse commerciale;
- 5° Le coût.
- Il est évident qu’il est toujours possible d’améliorer la qualité du transport en ce qui concerne les quatre premiers facteurs considérés, mais il en résulte une augmentation du coût, c’est-à-dire une diminution de la qualité du cinquième facteur qui se trouve ainsi en opposition avec les quatre -premiers. Il faut ainsi rechercher le juste milieu : des qualités suffisantes sans exagération du coût qui conditionne le tarif. ' i
- 1° Confort des véhicules et notamment des places offertes AUX voyageurs. .
- Le confort pour les voyageurs comporte de nombreux éléments :
- a) Les facilités d’accès dans les véhicules. — Cette condition peut s’obtenir avec un matériel bien étudié et sans augmentation sensible des dépenses de premier établissement; elle s’impose dans tous les cas, car elle se traduit par une diminution des dépenses d’exploitation par suite de la réduction de temps des arrêts.
- Pour les véhicules circulant sur la voie publique, leur hauteur au-dessus du sol doit être aussi réduite que possible; pour les véhicules circulant sur plateforme spéciale,, les quais d’embarquement doivent être de niveau, avec la plateforme d’accès,
- p.749 - vue 747/979
-
-
-
- 750 CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN
- qui doit être elle-même au niveau du plancher général de la voiture.
- b) L’éclairage et le chauffage. — Ces conditions sont nécessaires bien qu’onéreuses,; on doit les remplir sans exagération; la lecture doit être possible la nuit; le chauffage sera fait modérément en tenant compte de ce que les voyageurs restent vêtus comme lorsqu’ils circulent dans- les rues; on doit reconnaître que de très grands progrès ont été réalisés par rapport aux matériels d’il y a vingt ans.
- c) La ventilation ou aération. — Cette condition n’est bien réalisée qu’avec l’emploi de glaces équilibrées, mais il en résulte une augmentation du coût du matériel par suite de l’emploi de dispositifs spéciaux.
- d) Le maximum des places assises et les dimensions de ces places aussi larges que possible. — Pour une superficie de véhicule déterminée, l’amélioration de cette condition entraîne une réduction du nombre des places offertes et, par conséquent, une augmentation du poids mort par place offerte; il peut en résulter une rapide augmentation des dépenses d’exploitation.
- Cette condition devra ainsi être étudiée avec la plus grande attention; les dimensions des places sont fixées par des règlements de police.
- Nous verrons au chapitre des Systèmes de traction et pour certains types de matériel quelle est la proportion des places assises et des places debout et quel est le poids des véhicules en charge par place offerte.
- Il est évident que l’augmentation du nombre des places debout pour un véhicule déterminé permet de diminuer considérablement les dépenses par place offerte. Cette augmentation est, d’ailleurs, forcément limitée dans les voitures de transport en commun dans lesquelles la perception se fait dans les voitures. Au contraire, la proportion des places debout peut être très importante dans les chemins de fer électriques dans lesquels la perception se fait dans les gares avant de pénétrer sur les quais d’accès. Un même matériel peut ainsi transporter un plus grand nombre de voyageurs.
- 2° Fréquence ou nombre de départs a l’iieure.
- Cette condition est de la plus haute importance; la rapidité du transport d’un voyageur dépend évidemment de l’attente
- p.750 - vue 748/979
-
-
-
- CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN
- 751
- que fera ce voyageur avant d’avoir un passage de voiture, mais elle a une répercussion immédiate sur les dépenses; on doit la régler en tenant compte de l’occupation des places ; dans la Conférence de février 1923, nous avons montré que l’occupation des places est très variable dans la journée et qu’il était nécessaire, pour ne pas exagérer inutilement les dépenses, de faire varier la fréquence suivant l’importance du trafic. Cette condition est ainsi liée à la suivante.
- 3° Occupation des places.
- Nous avons déjà dit que le facteur « occupation des places » était le critérium le plus important de la bonne qualité du produit kilomètre-voiture; si cette occupation est trop élevée, le voyageur sera souvent dans l’obligation d’attendre; par contre, elle doit être bien réglée suivant l’importance du trafic pour éviter des dépenses inutiles. Le facteur « occupation des places » peut s’exprimer par diverses formes de coefficients qu’il est utile d’analyser car ils jouent un très grand rôle dans l’étude économique des transports en commun.
- A l’origine de l’utilisation des omnibus et tramways, on avait adopté, pour comparer l’importance du trafic sur divers lignes ou réseaux, un coefficient d’occupation très simple; c’était le rapport du nombre de voyageurs transportés au nombre des places offertes.
- Si nous appelons :
- N nombre de voyageurs transportés pendant une période v déterminée;
- m nombre de parcours effectués pendant cette même période;
- L longueur de la ligne ;
- G capacité des voitures,
- le coefficient d’exploitation que nous désignerons par 0.^ aura pour expression :
- „ *
- 1 mü
- Si nous posons : .
- N
- n.étant le nombre moyen de voyageurs par parcours, on a :
- Ul C‘
- p.751 - vue 749/979
-
-
-
- 752
- CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN
- Ce coefficient est indépendant de la longueur de la ligne; il est intéressant pour comparer les résultats de lignes de longueurs sensiblement égales et utilisant des voitures de capacités différentes.
- Lorsque dans un réseau les lignes ont des longueurs différentes et sont exploitées avec un matériel assez uniforme (et c’est le cas de Paris) il est préférable, pour caractériser le trafic de considérer le nombre de voyageurs transportés par kilomètre-voiture ; ce sera le coefficient 02.
- A A N
- On a : 0, — —r
- m L
- n ; ,
- ou 02 = e.
- Avec ce coefficient,- on ne s’occupe plus de la capacité de la voiture; on s’attache surtout à la longueur des lignes.
- Les deux coefficients Ot et 02 sont très intéressants pour des lignes urbaines, mais ils sont tout à fait insuffisants en matière de chemin de fer électrique; pour ces lignes, il est indispensable de connaître le rapport des places-kilomètres occupées aux places-kilomètres offertes, c’est-à-dire le coefficient d’occupation kilométrique.
- Pour cela, il faut connaître la longueur moyenne parcourue par les voyageurs; soit l cette longueur qui peut se déterminer, facilement dans tous les transports comportant des gares.
- On a :
- n __ nml _ n l
- °3 — mÜÎ ~ 0 L
- ou
- n l
- L G’
- On remarque ainsi que 03 peut se déduire de Od et 02 ; en effet :
- ", [
- et 03 = 02 X (;•
- Si nous considérons des lignes urbaines à tarifs par section, on doit faire application du coefficient 02 qui représente le nombre de voyageurs transportés par kilomètre-voiture.
- Soit a le prix moyen payé par voyageur.
- p.752 - vue 750/979
-
-
-
- CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN 753
- I
- La recette kilométrique sera ainsi :
- R/f a X Or • .
- On voit ainsi que pour obtenir une recette kilométrique (qui devrait être égale à la dépense kilométrique), a et 02 ont des effets inverses.
- On pourra diminuer le prix si on augmente le coefficient d’occupation (nombre de voyageurs par kilomètre-voiture) et au contraire, si on veut diminuer ce coefficient pour améliorer la qualité du produit, il faut augmenter le prix.
- Dans le cas des chemins de fer électriques comportant des longueurs de lignes assez grandes,- des gares et des trains de capacité variable, on utilisera le coefficient 03 qui permettra dé déterminer le tarif kilométrique p en fonction de la recette par place kilométrique rfc(qui devrait être égale à la dépense par place kilométrique dk) on a :
- rl; — p X 0;(.
- Ici encore p et 03 ont des effets inverses.
- 4° Vitesse.
- L’augmentation de la vitesse est très intéressante pour les voyageurs; sa répercussion sur les dépenses est complexe.
- L’augmentation de vitesse augmente les dépenses d’énergie, d’entretien et d’accidents, dans le cas de véhicules circulant sur la voie publique, mais elle diminue les charges financières, par suite de la moindre importance de ; matériel en service et diminue également les dépenses dé personnel.
- L’étude économique doit être faite pour chaque système de traction car les répercussions dépendent de ce système.
- 5° Coût.
- Parmi les qualité^ à exiger d’un transport en commun,-il est évident que le factèur Coût est le plus important.
- Nous avons vu précédemment, d’une façon sommaire, l’influence relative de la valeur de chaque qualité sur le coût du transport en commun.
- Comme pour tout produit fabriqué par l’industrie, il est certain que si l’on veut rechercher, sans limitation, le maximum
- p.753 - vue 751/979
-
-
-
- 754 • CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN
- de toutes les qualités du produit, on obtient un prix de revient très élevé. Ce Serait le cas pour les transports de luxe; mais, pour les transports en commun, il faut exiger les qualités indispensables sans exagérer, de manière à obtenir le prix de revient le plus bas.
- Dans l’industrie, la limite du prix de revient, compte tenu des charges financières, est le prix de vente possible. Il en est également de même dans les transports en commun et il convient d’étudier quelle peut être la limite du prix du transport en commun. ^
- Recherche de la limite de prix dans les transports en commun
- URBAINS ET DE BANLIEUE.
- Les considérations que nous allons essayer de développer ne s’appliquefit pas, bien entendu, au cas d’un voyageur isolé qui a besoin d’effectuer un parcours pour des raisons qui le dispensent d’en considérer le prix.
- Il s’agit du problème des usagers journaliers.
- Les éléments de ce problème sont les suivants :
- Pour un prix P un usager parcourt une distance D en un temps T.
- Quelle est la loi économique qui doit relier P, D et T ?
- A l’origine des transports, et surtout des transport»'à grande distance, on considérait uniquement un tarif kilométrique :
- P = pB
- p étant le tarif kilométrique,.
- p n’est pas forcément un facteur constant. On sait notamment que, dans les chemins [de fer, il est 'différent suivant chaque classe. Or, généralement, sur les chemins de fer, les trains omnibus ont les lres, 2es et 3es classes ; les express, les lres et 2es classes, et les rapides, les. lres classés. On voit ainsique, d’une façon indirecte, le facteur Temps intervient.
- Pour le cas qui nous occupe et qui concerne plus particulièrement les transports journaliers dans une'grande cite et dans sa banlieue, on pourrait concevoir une formule telle que le prix du transport soit basée sur l’économie de temps que ce transport permet de réaliser.
- Si P usager effectuait le parcours D_en marchant à pied à
- p.754 - vue 752/979
-
-
-
- , CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN 755
- raison de 6 km à l’heure (vitesse moyenne déjà élevée), il mettrait un temps égal, à.5.
- L’économie de temps qu’il réaliserait en utilisant le moyen de transport serait ainsi égale à 5 — T, T comprenant le temps
- pendant lequel il attendrait le moyen de transport. '
- Si Ton appelle à le prix de la main-d’œuvre horaire de cet usager, le prix pour la distance D devrait être :
- V étant la vitesse moyenne dé déplacement on a :
- d’où p=<§-?)
- Si nous supposons que la vitesse moyenne de déplacement est égale à 12 km, et si l’on prend comme prix de a main-d’œuvre horaire 3 fr, le calcul donne :
- P12 r:r 0fl‘,25D.
- C’est dire que, dans cette hypothèse particulière, le tarif kilométrique serait de 0 fr,25. f
- Si nous faisons les mêmes calculs dans les' hypothèses :
- V 8 et • V = 16 1 ,
- on trouve :
- Dans le premier cas : P8 — 0fr,125D; ,
- Dans le second cas : P16 = 0fr,3125 1).
- On voit ainsi par cette loi « évidemment un peu spéciale » lès' effets de la variation de la vitesse sur le prix-limite.
- On pourrait, d’ailleurs, objecter que cette relation est très hypothétique, étant donné qué le salarié, après huit heures-de • travail effectué, ii’a plus aucun gain possible.
- Il peut cependant, en économisant du temps, rentrer plus rapidement à son foyer et utiliser avec profit l’économie de temps qu’il aura réalisée.
- p.755 - vue 753/979
-
-
-
- 756 CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN
- C’est, en tout cas, la seule relation qui puisse se traduire par des chiffres et nous avons déjà dit qu’elle devait aboutir à une sorte, de pré-limite pour les cas généraux car, dans bien des cas, il est évident que l’on sera obligé d’y'faire entrer le facteur fatigue.
- On peut ici utilement rapprocher un certain nombre de tarifs kilométriques des chiffres que nous avons donnés plus haut,, à savoir :
- lre classe. 2e classe. 3e classe.
- Billets Billets Billets Billets Billets 1 Billets
- simples. AR. simples. AR. simples. AR.
- Tarifs kilométriques
- Chemins de fer . . . 0,3075 0,2306 0,2008 0,1607 0,1265 0,1012
- Tarifs kilométriques (1)
- Transp. en Commun de la Rég. Parisienne
- extra-muros. ..... 0,1360 0,0680 0,1030 0,0515
- Pour des services interurbains par autobus en province, le tarif de 0fr,25 est très fréquemment, appliqué.
- On peut d’ailleurs, à titre de curiosité, examiner le jeu de la formule entre les limites extrêmes : vitesse de 6 km et vitesse infinie. On voit que le tarif kilométrique varierait entre 0 et 1/6 du salaire horaire, c’est-à-dire, dans le cas que nous avons examiné, 0fr,50.
- CHAPITRE VI ,
- Les systèmes de transports en commun.
- Nous comparérons, sans les décrire, les systèmes de transports en commun, en cherchant à mettre en lumière leurs principaux facteurs économiques respectifs au point de vue de la desserte des cités et de leur banlieue.
- Omnibus 38 places.
- Nous commencerons par examiner l’omnibus automobile, type de la Ville de Paris, qui a été, en matière d’omnibus automobile, la dernière création de la Compagnie Générale des Omnibus avant le rachat des réseaux.
- (1) Ces tarifs sont ceux en vigueur en avril 1925 ; ils sont inférieurs aux prix de revient et leur majoration est en cours d’examen.
- p.756 - vue 754/979
-
-
-
- CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN 757
- Il comporte 38 places dont 10 places debout seulement, c’est-à-dire une proportion de places debout de 26 0/0. Son poids en charge est de 71, 810, soit 206 kg par place offerte.
- Sa vitesse maxima est de 25 km à l’heure.
- C’est un outil très remarquable de transport ; à notre avis il est pour les Parisiens infiniment préférable à l’omnibus à impériale. Je dis pour les Parisiens par opposition aux habitants de Londres parce que les conditions de la vie dans ces deux capitales sont tout à fait différentes. L’Anglais s’accommode facilement d’an temps pluvieux. Le Parisien, au contraire, ne peut accepter l’impériale que tout autant qu’il est couvert.
- L’impériale couvert a pour première conséquence de relever considérablement le centre de gravité du véhicule et si l’on veut avoir le même moment de stabilité de la voiture sur la chaussée, il est indispensable de diminuer considérablement, la flexibilité des ressorts.
- Il convient d’ailleurs de signaler qu’à Londres les dimensions données aux places des voyageurs sont plus réduites qu’à Paris.
- On peut encore certainement améliorer ce modèle d’autobus en ce qui concerne certains points de détail. Nous examinerons tout d’abord s’il est opportun d’augmenter sa vitesse.
- Les techniciens de la S. T. G. R. P. Ont étudié ce problème de très près et ils estiment que la vitesse actuelle (vitesse maxima de 25 km) est la vitesse la meilleure, au point de vue économique pour l’exploitation parisienne.,.
- En effet, ces techniciens divisent les dépenses par kilomètre-voiture, charges financières comprises, en trois chapitres, celles qui sont indépendantes de la vitesse, celles qui sont proportionnelles à la vitesse comme la consommation d’essence, le coût de l’entretien, le coût des accidents, et enfin celles qui sont inversement proportionnelles à la vitesse, comme les charges financières et les dépenses du personnel de conduite et de perception.
- Il s’agit, bien entendu, ici de la vitesse commerciale et non pas de la vitesse maxima. La dépense par kilomètre-voiture peut s’écrire en fonction de la vitesse :
- y n, a : • r.Y.
- p.757 - vue 755/979
-
-
-
- 758
- CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN
- Le minimum de cette fonction quand on prend V comme variable s’obtient quand :
- V 'V.
- Or, c’est très approximativement ce qui existe avec le type d’autobus actuel pour lequel chaque groupe de ces dépenses est :
- A = 0,72,
- GV = 1,15.
- Un autre facteur d’amélioration qui a été envisagé pour l’omnibus automobile parisien est sa mise sur bandages pneumatiques.
- En l’état actuel des essais, on constate que l’amélioration de la suspension apportée par l’emploi des pneumatiques est nettement marquée sur une chaussée en mauvais état, mais peu importante sur des chaussées en asphalte ou. pavées en bois bien entretenues.
- Par contre, tenant compte de la très légère économie de carburant et de l’économie d’entretien des organes mécaniques de la voiture, il faut tabler, par suite de l’augmentation de renouvellement des dépenses de bandages pneumatiques, sur une majoration de 8 à 10 cm par kilomètre-voiture.
- A côté de ce facteur économique, on remarque que l’adhérence des pneumatiques sur le sol est inférieure à celle des bandages pleins, ce qui augmente l’importance des dérapages. Enfin et surtout, les crevaisons sont assez nombreuses ; on compte sur un incident de pneumatique entraînant le changement des voyageurs de la voiture par 3100 km, ce qui correspond à 40 crevaisons par jour pour 1000 voitures. Or, le nombre dè pannes qui exigent le déplacement des voyageurs de la voiture a été de une pour 52 000 km en 1924, c’est-à-dire que lès crevaisons de pneus seraient 16 fois plus nombreuses que les autres pannes.
- Autobus express.
- . Un modèle d’autobus express dont la vitesse maxima peut atteindre 35 km a été mis récemment en service dans Paris. Sa capacité a dû être réduite à 25 places.
- p.758 - vue 756/979
-
-
-
- CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN
- 759
- Son poids en charge est de 7 t, de telle sorte que le poids par place offerte s’élève déjà à 280 kg.
- On a constaté pour ces véhicules que la consommation de carburant augmentait rapidement avec la vitesse. Il faut, en effet, remarquer que l’omnibus automobile dans une ville profite mal de la vitesse. Il est obligé de s’arrêter fréquemment à des points. sd’arrêt ou de ralentir par suite d’encombrement des chaussées, de telle manière qu’il est fréquemment en période d’accélération ou de freinage. Il en résulte une mauvaise utilisation du moteur et par conséquent une consommation importante de carburant.
- Il est évident que l’augmentation de consommation ,de carburant serait moins apparente pour des omnibus automobiles effectuant des parcours importants sur route et pouvant maintenir assez longtemps leur vitesse maxima.
- Cet autobus, étant donnée sa plus grande-vitesse, peut rendre de grands services pour des exploitations en banlieue, dans le cas de trafic peu important.
- Autobus a grande vitesse.
- Nous dirons ici un mot d’une solution qui a été envisagée pour des transports en commun à grande vitesse par omnibus auto-\ mobiles.
- Nous savez que les Italiens ont construit," il n’y a pas très longtemps, une route spéciale de Milan à Yarèze. Cette route est une voie privée à péage qui est accessible à tous les véhicules automobiles répondant à des caractéristiques déterminées et moyennant un prix qui est actuellement fixé pour le parcours Milan-Varèze. Cette route qui ne comporte aucun croisement permet des vitesses importantes et l’on se demande s’il ne serait pas possible de réaliser des exploitations par omnibus automobiles de transports en commun marchant à grande vitesse.
- Le problème est évidemment très possible, mais il constituera surtout un transport de luxe et il ne rentre pas à proprement parler dans le problème de l’urbanisme que nous traitons. Cependant nous croyons qu’il serait intéressant de prévoir dans les projets futurs d’urbanisme des routes spéciales à péage pour les voitures automobiles rapides.
- p.759 - vue 757/979
-
-
-
- 760
- CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN
- Tramwavs.
- Le tramway a rendu de très grands services dans le développement des cités. Sa supériorité économique par rapport à l’omnibus automobile était très importante avant guerre. Actuellement, comme nous le verrons dans un instant, elle est moindre par suite du coût des travaux et du taux du loyer de l’argent. Par conséquent, toutes les fois qu’il existe des installations de tramways d’avant-guerre, leur remplacement par d’autres systèmes de traction donne des solutions généralement plus onéreuses. Pour l’avenir, il faut réserver le tramway dans les extensions comportant de grandes avenues, en l’installant sur un terre-plein central formant une sorte de plate-forme spéciale isolée le plus souvent possible de la voie publique.
- Le dernier modèle de tramway, qui a été aussi une des dernières créations de la Compagnie Générale des Omnibus est le tramway type « L ». Avec voiture d’attelage, il permet une capacité de 106 places avec une proportion de 36 0/0 de places debout, et le poids par place offerte est de 266 kg.
- Chemins de fer électriques.
- A Paris, les chemins de fer électriques souterrains ont un gabarit de 2 m, 40; les trains comportent généralement une capacité de 225 places dont 82 0/0 de places debout; le poids par place offerte est de 290 kg.
- Pour des chemins de fer électriques de bainlieue, le type proposé pour l’exploitation de la région de La Courneuve dans le projet dont nous avons parlé au chapitre III comporte des motrices de 200 places dont 55 0/0 de places debout, et pouvant, aux heures de charge, par l’immobilisation des strapontins, permettre une capacité de 250 places avec 82 0/0 de places debout. -y.
- Le poids par place offerte dans chacune de ces combinaisons est de 266 kg ou 213 kg.
- Dans les exploitations par chemins de fer électriques des banlieues des grandes cités, il est nécessaire de prévoir la possibilité de faire varier, aux diverses heures de la journée, le nombre des places offertes.
- ' Aux heures de charge et pendant des temps assez courts, les
- p.760 - vue 758/979
-
-
-
- CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN 761
- trains devront être de grande capacité, sans toutefois que les espacements soient trop grands ; pendant les heures creuses, on commencera par réduire le nombre des voitures de train jusqu’à une unité si cela est . nécessaire et ensuite on augmentera légèrement l’intervalle des trains.
- Pour obtenir le plus facilement ces possibilités de grande variation, nous estimons que la meilleure solution consiste à employer, pour composer les trains, des voitures motrices d’un type unique à deux bogies, quatre essieux dont un essieu moteur par bogie, de préférence à l’emploi des motrices à quatre moteurs et de voitures d’attelage.
- Trottoir roulant.
- Nous croyons utile de signaler la solution du transport en commun par trottoir roulant. Ce système qui a fonctionné lors de l’Exposition Universelle à Paris, en 1900, a été étudié à nouveau par certains techniciens et présenté avec des caractéristiques intéressantes.
- Bien qu’il n’y ait pas encore eu de nouvelles applications d’aucun de ces systèmes, il nous paraît intéressant de signaler l’un d’entre eux dans lequel on s’est efforcé de diminuer au strict minimum le poids par place offerte.
- Si l’on examine schématiquement la coupe d’un véhicule sur voie ferrée, on remarque que la partie mobile comprend : les moteurs, les roues, les essieux, le plancher et les sièges qui portent les voyageurs, enfin les parois latérales et la toiture. Dans le système dont nous parlons, la partie mobile n’a plus de roues, cefles-ci sont fixes ainsi que les moteurs; les roues entraînent par simple adhérence le plancher qui porte les voyageurs; les parois latérales et la toiture sont fixes et continues. La partie mobile est ainsi réduite à sa plus simple expression.
- 'On comprend que, . dans ce cas, on puisse avoir un poids par place offerte aussi réduit que possible.
- Ces considérations étant rappelées, nous avons rassemblé sur le tableau n° 3 les divers éléments dont nous venons de parler qui permettent de comparer, avec des proportions variables de places debout, les poids par place, offerte, et l’on voit à cet égard qne l’omnibus parisien tient dans ce tableau une place avantageuse.
- p.761 - vue 759/979
-
-
-
- Tableau n° 3.
- PRIX fiOXSOMîlATiOX C,ON,SOMATION DÉPENSE
- SYSTÈME DE TRACTION CAPACITÉ 0/0 POIDS P SOURCE UNITAIRE PAR TONNE par place- d’énergie
- PLACES EN CHAUGE d’énergie d’énergie kilo- kilomètre par place-
- C DEBOUT C motrice motrice métrique P CXï kilomètre p
- P <1 £ XgXp
- Omnibus (vitesse maxima 25 km) . . . . 38 26 0/0 t 7,8 kg 296 mélange fr 1,05 0 \ 050 0 \ 0103 fr 0,0108
- terpaire le litre
- Omnibus (vitesse maxima 35 km) .... 25 0 7,0 280 d° d° 0 i, 060 01, 0168 0,0176
- Tramway G (motrice seule). 49 39 0/0 18,1 370 électricité 0,33 le kWh 40 Wh 14,8 Wh 0,0049
- Tramway G (avec attelage A) 106 36 0/0 30,5 288 d° d° 40 Wh 11,5 Wh 0,0038
- Tramway L (motrice seule) 49 39 0/0 15,8 323 d° 0° 40 Wh 12,9 Wh 0,0042
- Tramway L (avec attelage A) 106 36 0/0 28,2 266 d° d° 40 Wh 10,6 Wh 0,0035
- Chemin de fer électrique souterrain (ga-
- barit, 2 m, 40) :
- Motrice seule 104 75 q/o 38 365 d° d° 35 Wh 12,8 Wh 0,0042
- Train 225 82 0/0 65,2 290' d° d° 35 Wh 10,1 Wh 0,0033
- Chemin de fer électrique (gabarit : 3 m) :
- Motrice seule 200 55 0/0 53,2 266 d° , d° 35 Wh 9,3 Wh 0,0031
- ou 250 . 82 0/0 53,2 213 d° d° 35 Wh 7,45 Wh 0,0024
- (1) On compte 65 kg par voyageur, plus 70 kg par agent d’exploüation.
- p.762 - vue 760/979
-
-
-
- CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN 763
- Nous ayons également indiqué les sources d’énergie motrice qui sont, pour les omnibus, des carburants à mélange ternaire et, pour les autres systèmes, l’énergie électrique.
- Avec les prix actuels et les consommations par tonne kilométrique, on obtient les consommations par place-kilomètre et la dépense d’énergie par place-kilomètre.
- On voit qu’en ce qui concerne la dépense d’énergie, les grandes unités motrices employant la traction électrique sont plus avantageuses que les omnibus automobiles. Par contre, les petites unités ont l’avantage d’avoir toujours un coefficient d’utilisation supérieur à celui des grandes unités. C’est pourquoi on devra procéder dans l’étude de chaque cas'particulier au calcul des dépenses, charges financières comprises, en rapportant ces dépenses à la place-kilomètre offerte.
- Sur le tableau n° 4, nous donnons ces chiffres de dépenses pour deux types d’omnibus automobiles, pour un train attelé avec motrice L, et pour un type de chemin de fer électrique gabarit 3 m.
- Tableau n° 4.
- SYSTÈME DE TRANSPORT pour banlieue CAPACITÉ PAR UNITÉ C DÉPENSE (charges financières comprises) par place kilomètre (1) cZk TARIF KILO- MÉTRIQUE P COEFFICIENT d’occupation de la place-kilomètre offerte o3 RAPPORT du PARCOURS moyen à la longueur totale de la ligne l L COEFFICIENT d’occupation par course O^OsXj;
- Omnibus 25 km. . 38 places 0,075 0,125 60 0/0 4 5 75 0/0
- Omnibus 3b km. . 25 places 0,10 0,20 50 0/0 4 g 62,5 0/0
- Tramway L (avec 4
- attelage A). . . 106 places 0,066 0,125 52 0/0 B 66 0/0
- Chemin de fer élec- 9 15
- trique 250 places 0,024 0,10 24 0/0 40 0/0
- (1) Ces chiffrés sont basés sur le coût : matières et main-d’œuvre en 1924.
- En appliquant ensuite les formules que nous avons établies au chapitre V :
- <4 = rK — p X 03
- Bull.
- 53
- p.763 - vue 761/979
-
-
-
- 764 CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN
- nous pourrons, en partant d’un tarif kilométrique donné p, déduire dans chaque cas la valeur qu’il faudra obtenir pour 03. On pourrait de même dans chaque étude particulière, si l’on a des données qui permettent d'apprécier la valeur de 03, calculer ce que devra être le tarif kilométrique.
- Enfin, dans les deux dernières colonnes, nous donnons pour
- une valeur donnée de y ce que devient le coefficient O, ; on cal-
- culerait de même les valeurs de 02 pour une longueur L de ligne déterminée.
- Des chiffres ainsi établis et des considérations précédemment analysées, il se dégage très nettement que l’outil de transport qui permettra la plus petite dépense par place-kilomètre est le chemin de fer éléctrique à grande capacité, grande vitesse et gares distantes de 1 km, 500, environ.
- En harmonie avec le grand chemin de fer, il faudra aménager d’importantes zones autour des gares en établissant les proportions nécessaires suivant le principe de la méthode développée au chapitre IY, paragraphe 2.
- Dans la pratique, le problème sera plus complexe,,, car il sera peu fréquent de pouvoir aménager d’importantes zones d’un seul tenant et il faudra s’accommoder des régions peuplées déjà existantes. On sera ainsi conduit dans tous les cas, pour obtenir de bonnes solutions économiques, à établir des systèmes composés de transport en commun.
- A cet effet, pour desservir à la fois les zones nouvelles à aménager et les zones déjà peuplées, on construira le chemin de fer électrique aussi rectiligne que possible et l’on créera un réseau secondaire de tramways et d’omnibus automobiles rabattant dans les gares du chemin de fer les populations éloignées de 2 à 4 km de part et d’autre. Il importe que ces rabatteurs soient exploités par l’exploitant du chemin de fer, en parfaite concordance, et que notamment ils pénètrent à l’intérieur des gares du chemin de fer de manière à faciliter les échanges de voyageurs.
- Par ce moyen, on pourra desservir des banlieues existantes, ou à créer, dans un rayon de 10 à 15 km des barrières, en les reliant aux moyens de transport qui existent à ces barrières.
- Quelles que soient les solutions envisagées, le problème devra toujours être solutionné d’ensemble : peuplement et transport.
- On aura toujours présent à l’esprit la loi économique très
- p.764 - vue 762/979
-
-
-
- CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN 765
- simple que nous avons établie entre dK coût de la place-kilomètre, p le tarif kilométrique et 03 coefficient d’occupation kilométrique, et qui s’écrit :
- d-x
- Pour réduire p, il faut diminuer dK ; le seul moyen consiste à valoriser des terrains nouveaux en diminuant les dépenses de premier établissement des plus-values de ces terrains.
- Pour réduire p, il faut aussi augmenter Os.
- Pour ce faire, il faut faire du peuplement intense et logique et organiser l’ensemble des transports y compris les affluents aux gares ; dans l’étude proprement dite de l’aménagement, on devra se préoccuper des dispositions qui permettent d’augmenter 03, en faisant en sorte que l’outil de transport ne serve pas exclusivement au transport des habitants entre le lieu d’habitation et le lieu de travail ; on créera sur le parcours de la ligne des lieux qui amènent un grand déplacement des voyageurs, tels que des parcs, qui serviront en même temps, d’espace d’air, des terrains d’expositions, d’attractions, de sport, de grandes écoles et suivant des dispositions appropriées des cimetières.
- CHAPITRE VII
- Législation relative au problème de l’urbanisme.
- Ainsi qu’il a été indiqué au chapitre IV, l’établissement de nouveaux moyens de transports augmente considérablement la . valeur des terrains nouvellement desservis.
- Nous avons déjà montré que jusqu’à ces dernières années ies plus-values résultant ainsi des dépenses faites par les collectivités pour l’exécution de travaux publics profitaient uniquement aux propriétaires fonciers.
- Depuis longtemps, cette iniquité avait été signalée à l’atten-tention du législateur, mais il a fallu attendre la loi du 6 novembre 1918 pour que l’État, les départements et les communes puissent avoir un moyen légal et pratique de profiter de l’augmentation de valeur des terrains résultant de leurs travaux.
- p.765 - vue 763/979
-
-
-
- 766 CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN
- A la vérité, il existait bien une loi du 16 septembre 1807 qui avait posé les principes suivants :
- « Lorsque par suite des travaux déjà énoncés, lorsque par l’ouverture de nouvelles rues, par la formation de places nouvelles, par la construction de quais, ou par tous autres travaux publics généraux, départementaux ou communaux, ordonnée ou approuvés par le Gouvernement, des propriétés privées auront acquis une notable augmentation de valeur, ces propriétés pourront être chargées de payer une indemnité qui pourra s’élever jusqu’à la moitié des avantages qu’elles auront acquis ; le tout sera réglé par estimation dans les formes déjà établies par la présente loi *. ?
- Mais, dans la pratique, la complexité de la procédure et surtout l’imprécision de la formule qui caractérisait la plus-value susceptible d’ouvrir un droit à indemnité, furent toujours des obstacles sérieux à son application.
- Nous ne connaissons qu’un cas où une ville, celle d’Embrun, ait pu effectivement aboutir à un recouvrement de plus-value.
- A plusieurs reprises, la ville de Paris essaya de recouvrer sur les propriétaires la moitié de la plus-value foncière sans pouvoir y réussir.
- En tous les cas, la loi de 1807 ne permettait pas d’exproprier les immeubles ayant acquis une plus-value.
- La loi du 3 mai 1841, qui est la-loi fondamentale sur l’expropriation pour cause d’utilité publique, limite les surfaces expropriées uniquement à celles nécessaires pour l’exécution du travail déclaré d’utilité publique.
- La loi du 15 juillet 1$45 sur les chemins de fer, non plus que celle du 11 juin 1,880 et celle du 31 juillet 1913, sur les voies ferrées d’intérêt lobai n’ont innové en la matière ; rien dans ces textes ne permet d’exproprier des parcelles qui ne sont pas strictement nécessaires à la construction des voies ferrées.
- Il faut arriver jusqu’à la loi du 6 novembre 1918 pour trouver un texte légal qui permette de le faire.
- Du fait de la guerre et de la raréfaction des • logement^, de nombreux lotissements privés s’étaient créés autour des grands centres.
- Ces nombreux lotissements sollicitèrent l’attention du législateur.
- La loi du 6 novembre 1918 a modifié plusieurs articles de la loi du 3 mai 1841,
- p.766 - vue 764/979
-
-
-
- CONSIDÉRATIONS.GÉNÉRALES SUR LES-TRANSPORTS EN. COMMUN 761
- i Au point de vue qui nous occupe, les modifications intéressantes sont celles apportées à l’article 2 et à l’article 2 bis qui disposent : -
- « Article 2. — L’utilité de l’expropriation peut être déclarée non seulement pour les superficies comprises dans le périmètre des ouvrages publics projetés, mais encore pour toutes celles qui seront reconnues nécessaires. pour assumer à ces ouvrages leur pleine valeur immédiate ou d'avenir.
- » Il en sera notamment ainsi, en matière de voirie urbaine, pour les superficies hors alignement, faisant obstacle à un lotis sement rationnel ou non susceptibles de construction qui s’accordent avec le plan général des travaux ».
- « Article 2 bis. .— L’utilité de l’expropriation peut aussi être déclarée pour les immeubles qui, en raison de leur proximité d’un ouvrage public projeté, en doivent retirer unê plus-value dépassant 45 0/0 » .
- Ainsi d’après la. nouvelle loi, l’expropriation s’étend non seulement aux surfaces nécessaires à l’exécution de l’ouvrage public, mais encore à toutes celles qui seront reconnues nécessaires pour assurer à ces ouvrages leur pleine valeur immédiate ou d’avenir.
- L’article 2 bis précise davantage ce que ce texte pourrait avoir d’imprécis en stipulant que l’expropriation peut être déclarée toutes les fois que la plus-value dépasse 15 0/0.
- Ces nouvelles dispositions légales permettent donc aux collectivités de réaliser un plan d’aménagement en profitant de la plus grande partie de la plus-value résultant des dépenses qu’elles auront ainsi faites.
- Après avoir donné aux collectivités un moyen efficace de récupération, le législateur a, par la loi du 14 mars 1919, imposé à toute ville ayant plus de 10 000 habitants l’obligation d’établir un plan d’extension, d’aménagement et d’embellissement.
- Cette obligation s’applique également à toutes les communes du département de la Seine, aux villes ayant de 5 000 à 10000 habitants en voie d’extension rapide,, aux stations balnéaires, maritimes, hydro-minérales, etc., ainsi qu’aux agglomérations présentant un caractère pittoresque ou artistique et enfin aux groupes d’habitations ou de lotissements créés par des associations, des sociétés ou des particuliers.
- Il est institué à la Préfecture de chaque département* une
- 53.
- Bull.
- p.767 - vue 765/979
-
-
-
- 768 CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN
- Commission d’aménagement et d’extension. Cette Commission donne son avis sur les projets établis par les municipalités.
- Une Commission supérieure d’aménagement, d’embellissement et d’extension des villes est instituée au Ministère de l’Intérieur.
- Cette Commission est chargée d’établir les règles générales de nature à guider les municipalités et de donner son avis sur toutes les questions et projets qui lui sont soumis par le Ministre de l’Intérieur. .
- Si les plans et programmes d’extension et d’amenagement concernent une ou plusieurs communes d’un département, ils sont approuvés par décret en Conseil d’État, S’ils dépassent les limites d’un département, ils sont approuvés par une loi.
- La loi du 14 mars 1919, dont le but était très louable, n’a pas donné dans la pratique tous les résultats qu’on pouvait en attendre.
- L’établissement des plans d’aménagement et d’extension est une entreprise considérable devant laquelle ont "reculé les municipalités en sorte que ladite loi est restée en fait inopérante.
- Il importait donc au plus haut point de ne pas laisser se prolonger cette situation et c’est dans ce but qu’a été votée la loi du 17 mars 1924.
- Cette dernière loi a eu pour but de remédier au caractère trop systématique des dispositions de la loi précédente qui imposait aux villes des charges au-dessus de leurs moyens financiers.
- L’article 2 de la loi du 19 juillet- 1924 dispose tout d’abord:
- « Les communes, tenues d’avoir un plan d’aménagement, d’embellissement et d’extension, pourront être autorisées par le Préfet, après avis favorable de la Commission départementale d’aménagement et d’exteitsion des villes et villages, à n’établir qu’un plan directeur pour-les parties de l’extension et de i’amé-nagement non susceptibles d’être réalisées à brève échéance. Toutefois, le projet devra comprendre même dans ce cas, le programme des servitudes... *.
- L’article 10, pour faciliter l’exécution du plan d’aménagement, dispose que tout propriétaire d’une parcelle de terrain susceptible d’être touchée par une voie nouvelle figurant au plan devra demander l’alignement avant de construire. Cette servitude a une durée de 15 ans à partir de l’approbation du plan.
- p.768 - vue 766/979
-
-
-
- CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN
- “69
- Enfin le même article crée une servitude plus complète sur les terrains nus situés en dehors de l’agglomération et qui sont ceux où l’extension devra ultérieurement s’effectuer. >
- Pendant une durée de trente ans, le propriétaire d’un terrain nu sans accès à une Amie publique et sur lequel doit, d’après le plan, passer une voie nouvelle, n’a pas le droit de construire sans demander l’alignement.
- Cette servitude a été établie de façon à obliger les propriétaires à se conformer aux règles prescrites pour les lotissements, par l’article 11 de ladite loi.
- Aux termes de cet article, les associations, sociétés, particuliers ou établissements publics qui poursuivent la création ou le développement de groupes d’habitations ou de lotissements, sont préalablement à toute mise en Amnte et dans tous les cas tenus de soumettre un projet comportant notamment le plan d’aménagement a\mc le raccordement aux Amies publiques et « s’il y a lieu les canalisations d’eau potable et les égouts de la commune, ainsi qu’un programme indiquant les conditions dans lesquelles seraient établies les nouvelles voies, les distributions d’eau potable, l’évacuation des eaux et matières usées, l’éclairage, etc.
- D’autre part-, le maire ou à son défaut, le Préfet peut exiger la réserve d’espaces^ libres et d’emplacements destinés à des édifices et services publics.
- La vente ou la location des terrains ne peut s’effectuer qu’après approbation des projets visés ci-dessus et la réalisation des travaux d’aménagement, de viabilité et d’assainissement indiqués audit projet, sauf le droit pour le Préfet d’autoriser la vente avant lesdits travaux sous certaines garanties;
- En obligeant les propriétaires dès terrains à lotir, à effectuer à leurs frais les travaux de viabilité et d’urbanisme, la loi de 1924 a arrêté l’essor des lotisséments particuliers et rendra par conséquent plus nécessaire l’intervention des collectivités pour l’organisation des nouvelles agglomérations dont la création est indispensable autour des grandes villes et notamment autour de Paris.
- Dans un mémoire au Conseil général en date du 2 décembre 1924, M. le Préfet de la Seine expose que la loi du 19 juillet 1924 (article 10) donnait aux collectivités le moyen d’assurer-normalement l’exécution des plans d’aménagement et l’extension, prévus par la loi du 14 mars ,1919 et il ajoute :
- p.769 - vue 767/979
-
-
-
- 170 CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN
- « Il est donc désormais possible d’envisager que les opéra-rations d’aménagement de la banlieue parisienne s’accompliront d’une manière pour ainsi dire automatique, par l’effet d’une évolution soigneusement réglementée, qui contiendra dans de justes limites l’action des particuliers, tant que la collectivité ne jugera pas opportun d’intervenir elle-même, pour exécuter telle ou telle des transformations prévues par le plan d’extension. En tout cas, et c’est là le point qui doit le plus aujourd’hui retenir notre attention, l’avenir sera sauvegardé, quoiqu’il advienne, si l’on a pris la précaution de dresser des plans d’extension suffisamment prévoyants et précis ».
- Il est certain que la loi du 19 juillet 1924 (article 10) inter-, disant de construire pendant une durée de quinze ans pour les terrains situés en bordure des voies ou places non encore ouvertes mais projetées dans le plan d’aménagement, et de trente ° ans pour les parcelles de terrains nus compris dans les alignements projetés et situés en dehors de l’agglomération, protège ainsi les villes contre les extensions désordonnées. Au fond, c’est une extension de la servitude d’alignement qui, jusqu’à présent était limitée aux voies existantes.
- Mais la loi de 1924 n’a rien apporté de nouveau en ce qui concerne les possibilités de récupération au profit des collectivités des plus-values résultant des travaux publics et le propriétaire continuera à bénéficier exclusivement de ces plus-values si, conformément à la loi du 6. novembre 1918 modifiant la loi du 3 mai 1841 sur l’expropriation pour cause d’utilité publique, la collectivité n’use pas de la faculté qui lui est réservée par cette loi d’exproprier tous les terrains susceptibles d’acquérir une plus-value d’environ 15 0/0 par suite de l’exécution d’un travail public.
- En fait, la loi du 19 juillet 1924 a surtout eu pour effet de réduire considérablement, sinon de supprimer totalement les lotissements particuliers en leur imposant des charges très lourdes.
- * Mais la conséquence est que si l’on veut réaliser l’extension désirable de l’agglomération parisienne, il est nécessaire que ce soient les collectivités qui effectuent ces lotissements.
- p.770 - vue 768/979
-
-
-
- CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN 771
- CHAPITRE VIII
- Résumé général.
- 1° Depuis soixante-quinze ans environ, les développements des grandes cités et de leurs réseaux de transports en commun se sont effectués simultanément. Tout développement de la cité a exigé la construction d’un transport en commun ; tout transport en commun a contribué au développement de la cité ; l’augmentation de la population a été plus grande dans les zones les mieux desservies. Le développement corrélatif des cités et des transports s’est généralement effectué sans prévision générale ;
- 2° Le transport en commun a toujours valorisé les terrains situés dans la zone desservie ;
- 3° Jusqu’à ce jour, les dépenses de premier établissement du transport en commun n’ont pas été diminuées des plus-values foncières dont cet outil a cependant été la cause directe ;
- 4° Dans l’extension des cités, on doit adopter un aménagement spécial des chaussées, trottoirs, carrefours et places en prévision de la circulation des véhicules et des piétons.
- On donnera de grandes largeurs aux artères de circulation ; pour que les trottoirs n’aient pas de dimensions exagérées, il ne sera admis aucun étalage ni aucun édicule ne présentant pas un caractère d’utilité publique. Au voisinage des carrefours, les chaussées seront aménagées avec des surlargeurs pour faciliter le mouvement de passage alternatif. Les très grands carrefours seront constitués par des places avec circulation giratoire.
- A proximité des lieux d’attraction du public (théâtres, magasins, etc.), on aménagera des places de stationnement de voitures afin de dégager les artères de circulation.
- 5° Dans les études relatives au prix des terrains, il serâ toujours utile de distinguer les éléments suivants :
- a) Prix de la terre (valeur agricole ou forestière) ;
- b) Plus-value urbaine ou géographique ;
- c) Plus-value de lotissement et de voirie ;
- d) Plus-value de desserte.
- 6° Les projets d’extension doivent être étudiés par des spécialistes.
- p.771 - vue 769/979
-
-
-
- 772 CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN
- Dans chaque projet, on doit intimement lier les transports et les aménagements des zones à peupler.
- On étudiera successivement :
- Le terrain ;
- Le mode de transport le plus économique, en harmonie avec les zones construites ou'*à construire ;
- L’aménagement rationnel en commençant par les parties situées à proximité des gares du transport.
- Tout projet d’aménagement de zones à construire, tout lotissement qui s’exécute sans liaison et sans harmonie avec le transport futur aura pour conséquence certaine d’augmenter les difficultés et le coût d’établissement du transport. Non seulement le transport ne profitera pas des plus-values qu’il aura créées, mais, au contraire, il subira des charges supplémentaires qui seront de nature, dans bien des cas, à empêcher sa réalisation, ou tout au moins grèveront lourdement l’exploitation future et par conséquent la collectivité.
- Tout projet de transport nouveau, toute amélioration de transport ancien dans laquelle on ne profite pas des plus-values foncières' des nouvelles zones susceptibles d’être desservies, aura pour conséquence de donner à des tiers les profits qui appartiennent à la collectivité.
- Si l’on pouvait calculer les pertes formidables ainsi subies par la collectivité depuis le grand développement de Paris et de sa banlieue, on ' comprendrait certainement mieux la nécessité d’une politique rationnelle d’extension.
- 7° La nécessité de la liaison :
- « Transport-Peuplement » est également mise en évidence :
- a) Quand on veut dresser les barèmes des prix de vente des terrains lotis; pour ce faire, on doit tenir compte des plus-values de desserte conditionnées par les prix, des transports dépendant eux-mêmes des distances;
- b) Quand on considère la relation qui existe entre le tarif et le prix du terrain.
- « Toutes choses égales d’ailleurs », la plus-value de desserte des terrains est inversement proportionnelle au tarif kilométrique du transport.
- Ne pas faire la liaison « Transport-Peuplement» et créer des
- p.772 - vue 770/979
-
-
-
- CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN 773
- tarifs ultra-réduits pour desservir des terrains vendus par des lotisseurs aura pour résultat de faire payer à ceux-ci d’importants bénéfices par les contribuables qui supportent le déficit de ces transports ; .
- 8° La nécessité de cette liaison découle également de la juste proportion à établir entre la puissance de l’outil de transport et l’importance de la zone à desservir, de manière à réaliser la meilleure solution économique ;
- 9° Les moyens de transport doivent être rapides, fréquents, offrant toujours des places disponibles. Les tarifs doivent être calculés pour équilibrer la dépense et les charges financières ;
- 10° Les projets d’aménagement et de transport doivent, dans chaque cas, être étudiés rapidement et l’on doit exécuter dans les plus courts délais transport et aménagement en même temps, de manière à obtenir un peuplement rapide et une exploitation de l’outil de transport qui puisse faire ses frais.
- Il faut réduire le temps du peuplement au strict nécessaire, sinon les dépenses de premier établissement se trouvent considérablement augmentées par l’importance des intérêts intercalaires ;
- 11° ,On doit se demander si l’ensemble de la législation relative à l’urbanisme est suffisamment complète pour sauvegarder entièrement l’avenir. . .
- Il est évident que la loi du 19 juillet 1924 permettra d’envisager des plans d’extension rationnellement étudiés et empêchera, comme cela s’est présenté dans le passé, que des solutions isolées de lotissement ne puissent permettre la réalisation des grands plans prévus.
- C’est là, sans doute, un progrès considérable, mais cela ne nous paraît pas suffisant. Comme nous l’avons dit au début, en matière d’extension il faut considérer deux facteurs, l’exécution d’un plan rationnel et la solution de réalisation économique.
- Lorsque, conformément à la loi du 19 juillet 1924, un grand plan, d’extension aura été déclaré d’utilité publique, rien n’empêchera les aménagements particuliers de se réaliser conformément aux dispositions de ce plan, mais il faudrait des dispositions législatives nouvelles pour que les plus-values foncières n’appartiennent pas aux propriétaires respectifs de ces terrains, mais au contraire qu’elles viennent toujours dégrever les
- p.773 - vue 771/979
-
-
-
- 774 CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES TRANSPORTS EN COMMUN
- dépenses d’extension et de transport qui sont à la charge de la collectivité.
- En intitulant cette communication « Considérations générales »v j’ai voulu montrer que je désirais simplement rassembler un certain nombre des matériaux nécessaires à l’étude des cas particuliers.
- L’aménagement des zones d’habitations nouvelles est un problème social de la plus haute importance ; il intéresse au plus haut point la collectivité puisque c’est le contribuable qui paie. Si les problèmes particuliers sont bien étudiés et surtout bien réalisés, ils comportent des solutions économiques intéressantes
- Le Secrétaire Administratif, Gérant, Tony Hurer.
- imprimerie chajx, rue bergère, 20, paris. — 13201-12-25. — (Encre Lorilleui).
- p.774 - vue 772/979
-
-
-
- MÉMOIRES
- COMPTE RENDU DES TRAVAUX
- DE LA
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS DE FRANCE
- BULLETIN
- DE
- NOVEMBRE-DÉCEMBRE 1925
- Nos 11 et 12
- Bull.
- 54
- p.775 - vue 773/979
-
-
-
- BULLETIN
- DE
- ^ovenibrc-Bé$cmltrc
- SOMMAIRE
- Mémoires :
- /
- Les Terres du Nord du Delta égyptien, par M. Ch. Audebeau-Bey .... 777
- Compte rendu général de l’Excursion de la Société dans le Poitou, le Limousin et l’Auvergne, par M. A. Guiselin............................835
- Compte rendu de la visite aux Établissements suivants :
- Usine de pâte à porcelaine d’AixerSur-Vienne de la Société des Kaolins de la Vienne.................................................. 840
- Fabrique de porcelaine G. D. A....................................844
- Atelier de fabrication des émaux du Maître Bonnaud................854
- Établissement thermal du Mont-Dore. . ...............................857
- Établissement thermal de Châtel-Guyon............................... 864
- Chocolaterie de Boyat « A la Marquise de Sévigné »................868
- Établissement thermal de Royat.......................................869
- Notes sur les eaux minérales d’Auvergne....................... 872
- Brasserie de la Société des Grandes Brasseries et Malteries d’Auvergne 875
- Établissements Bergougnan (caoutchouc).............................. 879
- Théorie nouvelle de la formation des pétroles d’Auvergne..........887
- Par M. A. Guiselin.
- Compte rendu de la visite aux Établissements suivants :
- Mégisserie de MM. Desselas, à Saint-Junien . ..................... . 895
- Usines du Palais de la Société d’Électro-Métallurgie de Dives . . 899
- Mines d’or de Cheni................................. . 903
- Usines des Farges (traitement des minerais d’or)..................906
- Carrières de Volvic................................................. 911
- Taillerie de Royat............. . . ..............................917
- Par M. Cornette de Venancourt.
- Compte rendu de la visite aux Œuvres sociales de MM. A. Michelin et Cie, à Clermont-Ferrand, par M. Petitjean..................................924
- Compte rendu de la visite aux installations et usines suivantes :
- Installations de la Société des Forces Motrices de la Vienne ..... 929
- Usines du Palais de la Société dhilectro-Métallurgie de Dives........935
- Nouvelle Gare de Limoges-Bénédictins.................................939
- Par M. II. Portevin.
- Compte rendu de la visite des Usines de la Société des Forces motrices de la Vienne, par M. Deramat. . ,........................................950
- Compte rendu de la visite aux Établissements suivants :
- Grands Moulins de la Saigne. .....................................955
- Établissements Conchon-Quinetle (fabrique de confections en gros). . 963 Usines de la Société Anonyme des Établissements Monteux (fabrique de chaussures)..................................... . ,..........965
- Par M. R. Jouassain.
- Planche n° 97.
- p.776 - vue 774/979
-
-
-
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN(1) 2 3
- 1° Moyens de dessalement utilisés à l’origine des temps ;
- 2° Causes de la stérilité survenue aux approches de l’an 1000 3° Procédés de dessalement en usage à l’époque contemporaine.
- PAR
- M. OtL. AUDEBBAU BBY
- ANCIEN INGÉNIEUR EN CHEF DE L’ADMINISTRATION DES DOMAINES DE L’ÉTAT ÉGYPTIEN
- Le 23 avril 1923, j’ai eu l’honneur d’exposer, devant cette Assemblée, les deux grands systèmes d’irrigation qui se sont succédé dans la Vallée du Nil depuis des temps prodigieusement éloignés de nous jusqu’à nos jours. J’ai donné un très court aperçu des questions à examiner aujourd’hui avec plus de détails (2) et dont le développement ne pouvait pas trouver place dans une conférence de synthèse. ' •
- Aperçu géologique. — Au début de l’époque quaternaire, la Basse-Egypte (3) tout entière était couverte par les eaux du golfe méditerranéen dont les flots déferlaient jusqu’un peu au sud du Caire actuel, au pied du plateau libyque sur lequel fut édifiée, aux âges historiques, la grande nécropole memphite, dont tant de monuments sont parvenus jusqu’à nous sous la forme de mastabas, de pyramides et de sphynx. Le golfe se combla en partie par les galets, les graviers et les sables descendus des déserts voisins, de niveau plus élevé.
- La Haute et la Moyenne-Égypte, non immergées par les eaux de la mer, se comblèrent partiellement aussi sous les mêmes effets. Puis le Nil se fraya un chemin vers la Vallée et la Méditerranée. Il recouvrit de ses limons, arrachés aux montagnes de l’Abyssinie, les dépôts pléïstocènes antérieurs. Le Delta émer-
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 23 octobre 1925, p. 334, sous la présidence d’honneur de S. E. Fakhri Pacha, ministre plénipotentiaire d’Égypte en France.
- (2) On ne saurait cependant entrer dans trop de détails sans sortir du cadre d’une com-muuication.
- (3) Le Delta ou Basse-Égypte comprend non seulement l’espace compris entre les branches de Rosette et de Damiette, mais aussi les régions sises à l’ouest et à l’èst de ces bras jusqu’au pied d s chaînes Libyque et Arabique.
- p.777 - vue 775/979
-
-
-
- 778 LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- gea peu à peu du sein des eaux. Pendant une longue durée, le pays entier subit l’effet des crues désordonnées du fleuve laissant, çà et là, dés marécages après le retrait des eaux. La faune et la flore étaient sauvages. La contrée était infestée d’hippopotames et de crocodiles. Sous l’influence des masses d’eau des inondations annuelles, de celle de l’égouttement à travers des alluvions perméables à des degrés divers et, enfin, grâce à l’exhaussement continu du sol dû aux dépôts de limon, la plus grande partie du sud et du centre du Delta se dessala peu à peu. Mais le nord du pays restait salé.
- Moyens de dessalement utilisés à l’origine des temps. — Au cours de la préhistoire ou au début des temps historiques, le dieu Osiris ou, pour parler le langage de notre temps, des ingénieurs distingués conçurent le projet de régulariser l’inondation et créèrent le système des bassins dont le fonctionnement, tant qu’il fut méthodique, assura à l’Égypte une fertilité jamais démentie au cours de longs millénaires. J’ai déjà expliqué pourquoi l’admirable système des bassins d’inondation dut faire place, pendant le xixe siècle, à un nouveau mode d’irrigation, de forme pérenne ou continue, pour permettre les cultures d’été, cotonnier et canne à sucre principalement, indispensables à la civilisation moderne. J’ai dit aussi que ce dernier système impliquait la construction de barrages sur'le Nil et de réservoirs.
- Les premières adaptations de l’irrigation par bassins se firent dans la Haute et dans la Moyenne-Égyte. Faut-il voir aussi une digue de bassin dans la grande chaussée que, selon Hérodote, Ménès fit construire, voilà quelque soixante-dix siècles, pour rejeter le couranl du Nil du côté de la chaîne Arabique ou simplement une levée de terre de nature à préserver l’emplacement où le premier roi humain jeta les fondements de l’immense ville qui fut Memphis ? On ne saurait le dire.
- Les bassins gagnèrent ensuite la Basse-Égypte pour atteindre enfin les bords des lacs côtiers ou de- la mer, dont l’emplacement n’a que peu varié au cours de la période historique.
- La durée de la submersion annuelle était d’environ deux mois. L*évacuation des eaux se faisait à la fin du mois d’octobre, un peu avant les semailles des produits d’hiver, les seuls adéquats au régime des bassins, -
- Les limonages et les lavages abondants de chaque année, l’évacuation, des eaux par fonction épipolhydrique ou de sur-
- p.778 - vue 776/979
-
-
-
- ota*- X 1 X ~ j
- ^ '£t4 •fcs.’üîÆ'^' OMj Tlot^ <ix- £&- fct^n-c^
- . £ C1Û t&aumX ddvCvÿÀ^ilVLtAj) ,ia^|
- £>uei ctiïîtb q*ii cOùwt il/iu&b 4 Mit-1*4 t>ndA \ wnm<U*ÆCj «1*4 £itcutufvS 4n. ^|j£ „„.
- \ . i j4^Cl^CC t^tcnv<Lb COWVMl.
- ^ ^ <&ivMA4*CeJ)
- \ j j jwi.cUmC'-te u(L
- \ ! S ^L'atfAAAZ.
- ds 2.i-fteJt.
- J$a-ï racie ci Ëzne.
- voir d Mseuan Iji [1: C**fon<ufa-J |||
- Fig. 1. — Egypte.
- p.779 - vue 777/979
-
-
-
- 780
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- face, joints aux effets de crevassement du sol à l’époque où les terres étaient à nu, dessalèrent peu à peu la zone lacustre, qui se prêta graduellement à la culture des céréales et des légumineuses, dont les racines sont peu profondes.
- Pendant le premier stade d’amélioration, les sels avaient une tendance marquée à grimper à la surface du sol, entre deux crues. Mais ils étaient dissous dans l’énorme masse d’eau d’inondation de la crue qui suivait et évacués ensuite avec cette eau à la mer ou dans les lacs. L’ascension capillaire des sels allait en s’atténuant de plus en plus à mesure que les couches supérieures des terrains devenaient plus douces.
- Les semailles étaient faites pendant le mois de novembre.
- Le climat du Nord de l’Égypte est maritime (I). L’évaporation y est plus faible que dans les régions placées plus au sud. Pendant les mois de décembre et de janvier, cette évaporation est de l’ordre de 1 mm seulement en vingt-quatre heures. L’eau emmagasinée dans le sol pendant l’inondation concourait à la vie des plantes. Une bonne partie en était rejetée dans l’atmos-- phère sous l’effet de i’exsudation, par les tiges et les feuiiles de ces plantes, ordinairement touffues à la surface des terres. Au moment où l’évaporation était devenue plus intense (mars), la végétation était très développée et le phénomène d’exsudation avait acquis plus d’intensité. La surface des terres était préservée d’un échauiîement trop grand par la présence de plantes qui la recouvraient. L’eau avait baissé ainsi notablement dans le sol au moment de l’enlèvement des récoltes (mai), alors que l’évaporation avait atteint le chiffre d’environ 4mm en vingt-quatre heures. Les phénomènes d’ascension des sels, à la surface du sol n’avaient donc plus une grande facilité à se produire après l’enlèvement des récoltes, bien que les terres restées nues fussent alors exposées à une chaleur intense et à une active évaporation jusqu’à fa fin du mois d’août. Pendant les quatre mois de jachère, le sol se crevassait énergiquement et se durcissait (2). M. Victor Mosséri et moi, avons montré, dans une brochure
- (1) Pour plus de détails, on voudra bien se reporter à ma communication du 23 avril 1923. Même remarque pour le crevassement du sol, les lois des eaux souterraines, les avantages et inconvénients des deux modes d’irrigation, les ouvrages construits sur le Nil, etc.
- (2) Le crevassement est beaucoup plus intense dans le nord etle sud du Delta, dans la Moyenne et dans, la Haute-Egypte, régions dans lesquelles la température est plus élevée, l’évaporation plus active et la nappe souterraine plus profonde (Communication du 23 avril 1923).
- p.780 - vue 778/979
-
-
-
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- 781
- publiée par l’Institut d’Égypte, comment ce crevassement des terres, combiné avec l’inondation et le drainage épipolhydrique, assura un dessalement et un assainissement permanents du sol pendant une immense durée.*
- De grandes villes et une multitude de villages furent construits dans le nord du pays devenu cultivable. Leurs fondations reposaient sur des assises artificiellement exhaussées par rapport aux terrains en culture, comme on le faisait dans toute l’Égypte d’après le témoignage très explicatif de Diodore de Sicile.
- Plusieurs des cités du nord du Delta ont joué un rôle important dans le passé politique et religieux de l’Égypte. Telles, Butus et son sanctuaire vénéré; Tanis, déjà célèbre à l’époque des Hyksos (Moyen-Empire), plus tard capitale des Pharaons de la XXIe Dynastie un millier d’années avant notre ère; Mendès, où était adoré le bélier d’Osiris; Canope la licencieuse; Pélu&c où Pompée fut assassiné, etc.
- Les terres avoisinant ces anciennes villes sont souvent à des cotes comprises entre 1 et 2 m au-dessus du niveau de la mer, quelquefois bien moins encore. Aux Domaines de l’État, nous avons pu mettre en culture, même sans le secours du drainage mécanique, des terres à l’altitude de Dm,50, situées à côté de l’emplacement d’une ancienne ville placée sur les bords mêmes du lac Borollos.
- Abandon des terres du nord du Delta aux approches de l’an 4000. — La région que nous étudions resta prospère tant qu’une administration vigilante veilla à l’entretien des artères d’irrigation et de colature, des digues et de leurs brèches. Il en fut ainsi, avec des périodes de haut et de bas, sous les Pharaons, les Assyriens, les Perses, les Grecs, les Romains, les Byzantins et les Khalifes. Les passions religieuses et politiques du ive au vne siècle, la vénalité des agents du fisc de Byzance eurent certainement un effet déplorable puisque plusieurs nilomètres, véritables bases cadastrales du régime des bassins, furent abandonnés avant la conquête arabe. Cependant, tant il est vrai que les règles sages d’un long passé peuvent triompher souvent de l’imprévoyance des hommes, les conséquences de ces négligences ne furent pas trop désastreuses, puisque, dans sa très belle lettre au khalife Omar, le général Amrou qualifie l’Égypte de pays merveilleux. Alexandrie, dont il s’était «emparé, était encore (640 de J.-C.) une ville très peuplée et très fastueuse, en dépit du malheur
- p.781 - vue 779/979
-
-
-
- 782 LES TERRES 1)17 NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- des temps. Elle n’aurait pu avoir cette importance si elle fût restée isolée au milieu de terres vouées à la désolation.
- Quelques siècles plus tard, l’abandon des terres septentrionales est signalé par Abou el Hassan el Makhzoumi : « Depuis l’est de Pëluse jusqu’à l’extrémité du pays desservi par le canal d’Alexandrie il y a un mois de marche; tout cet espace est resté couvert de cultures jusqu’après l’année 330 de l’Hégire (961 de J.-G.); mais la plus grande partie en a été détruite. » Le grave événement rapporté est la résultante, à n’en pas douter, des discordes civiles de l’époque. La désertion des terres du nord ne fît ensuite que s’accentuer jusqu’à l’arrivée de l’armée française.
- A l’abandon de toute une région, autrefois fertile, ont concouru des causes diverses, naturelles et artificielles.
- Parmi les premières, citons, d’après le Prince Omar Toussoum, la grande longueur de diverses branches anciennes du Nil^ dont le comblement s’est fait graduellement, le fleuve tendant à se frayer le chemin le plus court pour se rendre à la mer.
- D’autre part, l’historien Maqrizi s’est fait l’écho, au xve siècle, d’une tradition relative à l’envahissement par les eaux de la mer, en 535 de J.-G., de terres précédemment cultivées près du lac Menzaleh. Dans sa lettre enthousiaste, écrite un siècle après cet. événement, le général Amrou n’y fait, toutefois, pas allusion. Le mouvement relatif des niveaux de la mer et des terres avoisinant les lacs littoraux est cependant un fait certain. Il a été mis en relief par les savants de l’armée de Bonaparte. Dolo-mieu admettait un relèvement du niveau de la Méditerranée depuis l’antiquité. Gordiet et les autres géologues croyaient plutôt à un affaissement des terres. A notre époque, le Service des antiquités, MM. Jondet et Victor Mosséri ont fait des constatations de même nature. Personnellement, j’ai été amené a admettre un effondrement, de près de 3 m, des hypogées d’Alexandrie édifiés sous le siècle des Antonin^ Ges hypogées ont leurp galeries à loculi toujours inondées par la nappe souterraine du Nil,, dont l’amplitude d’ondë annuelle est faible et de l’ordre d’une trentaine de centimètres, à cause du voisinage de la mer où cette nappe se déverse. Mais l’affaissement a été moindre dans le Delta, à l’estyTAlexandrie.
- G’est principalement à des causes artificielles, c’est-à-dire à l’incurie des pouvoirs publics, - qu’il faut attribuer le délaissement de grandes superficies autrefois cultivées. Le manque de
- p.782 - vue 780/979
-
-
-
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN 783
- I
- curage dans des canaux à très faible pente, comme ceux du perd du pays, charriant des eaux limoneuses, eut bientôt fait d’amenener un rétrécissement de la section de ces canaux, en attendant le jour où les traces mêmes en auraient disparu.
- La négligence dans le maintien en bon état des artères d’évacuation a joué un.rôle non moins funeste. Ces artères, peu ou point curées en des parages,aussi plats, allaient se comblant de plus en plus, d’une part, sous - l’effet des atterrissements des chenaux au moment de l’évacuation de l’eau des bassins et, d’autre part, sous les apports des matières pulvérulentes soulevées par les vents étésiens pendant les mois chauds, lorsque les terres étaient à nu. Les eaux des bassins, au lieu d’ètre rejetées en totalité dans les lacs ou dans la mer à la fin du mois d’octobre, restaient ainsi, en partie, sur les terres pendant de longs mois. Les cartes de l’Expédition française nous montrent de vastes étendues submergées jusqu’en avril et mai.
- A ce moment de l’année, l’évaporation est très active: Les sels solubles, notamment-le chlorure .de sodium, envahirent progressivement les couches supérieures du sol et les frappèrent de stérilité.
- Au moment où l’armée française débarqua en Égypte, la civilisation était au plus bas. Écrivant à son frère Lucien, le 7 thermidor an VI, quelques jours après son entrée au Caire, le général en chef dit que l’Égypte est le plus riche pays du monde, mais que la barbarie y est à son comble.
- La population, si dense autrefois, avait considérablement diminué, surtout dans le nord du Delta. Alexandrie, dont le nom évoque, en ce milieu, le souvenir de tant de mathématiciens et de physiciens à jamais illustres, n’était plus, rappe-lons-le, qu’une pauvre bourgade de 5 000 à 6 000 habitants à l’aurore du xixe siècle. /
- Une superficie d'environ un milliori d’hectares avait été transformée en un désert aride (fig. i). Même état de chose, mais sur une surface réduite, dans les parages avoisinant le lac.Karoun, dans l’oasis du Fayoum.
- Dans le nord du Delta, les abords immédiats des branches de Rosette et de Damiette et de quelques grands canaux naturels alimentés pendant toute l’année, abords formés de terres relativement élevées, étaient seuls verdoyants et productifs pendant l’hiver et le printemps. Pendant son séjour de quelques mois en Égypte, Dolomieu reconnut bien vite que les bois de palmiers
- p.783 - vue 781/979
-
-
-
- 784
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- placés à peu de distance des rives du fleuve, dans le Bas-Delta, cachaient un tableau de stérilité absolue. Les mornes solitudes de l’intérieur étaient parsemées de ruines de villes et de villages, jonchées "de débris de poterie. Çà et là, gisaient des vestiges de temples, des statues de dieux et de rois en syénite d’Assouan ou en calcaire, des stèles pharaoniques et grecques, des bijoux, des amulettes, des monnaies ptolémaïques, romaines, byzantines et' arabes (1).
- Malgré cette incurie des hommes, le Nil restait toujours le fleuve de boue dont parle Théophile Gautier, immense nappe d’eau chargée de vase féconde, dont le spectacle laisse une impression religieuse et dans lequel tant de civilisations évanouies s’étaient réflétées un instant.
- J’ai parlé de l’affaissement du littoral. J’aurais dû faire intervenir aussi l’exhaussement continu du sol dû aux apports annuels de limon. Cet exhaussement a contrebalancé l’action du tassement et rend inexplicable l’état de désolation du Bas-Delta à la fin du xvme siècle. *
- Cet exemple de destruction provenant de la faute des générations, dans un pays de vieille civilisation doté d’un système d’irrigation de grande stabilité, sans barrage à travers le Nil, est à rapprocher, je l’ai dit en, 1923, de celui de la Ghaldée pourvue, elle, de barrages jetés .sur l’Euphrate et transformée aussi en désert après la fin de l’Ancien Monde.
- Dans le reste de l’Égypte, les bassins fonctionnaient encore passablement à l’arrivée des Français. La chose se conçoit, étant donné l’altitude plus grande des terres. La productivité du sol, sj vantée par les écrivains du passé, s’était maintenue. L’enquête magistrale, conduite par l’ingénieur Girard, en l’an YII de la Répùblique, accuse une production moyenne de 2 t de blé à l’hectare, dans la Haute-Égypte, sans emploi de labour, ni de fumure d’aucune sorte/’
- Remise en culture d’une partie des terres du nord du Delta depuis le XIXe siècle jusqu’à nos jours. — L’Expédition française enleva les bandelettes dans lesquelles l’Égypte sommeillait depuis plusieurs siècles. Nouveaux Argonautes, les membres de l’Institut d’Égyple, fondé le 3 Fructidor de l’an YI, firent bénéficier la
- (1) Certaines de ces monnaies, moulées à L’époque des Lagides, sont d’une admirable technique, celles surtout à l’effigie d’Alexandre le Grand, d’Àrsinoé Philadelphe et de la célèbre Cléopâtre Vil.
- p.784 - vue 782/979
-
-
-
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN 785
- vieille Terre, à son réveil, de visions lumineuses dans toutes les branches des connaissances humaines et de vues prophétiques sur la transformation de ses bassins d’inondation et la culture du cotonnier, à une énorme échelle. La grandeur de cette épopée scientifique a fait écrire par le Prince Omar Toussoum : « Si l’Expédition française n’avait été entreprise que pour ériger le monument indestructible qu’est la Description de FEgyptè', ce monument n’avait pas été payé trop cher ».
- Le glorieux Mohamed Aiy, admirateur passionné de l’œuvre des savants français, n’eut de cesse avant d’avoir doté le Delta et la province du Fayoum de l’irrigation pérenne, qui a fait la richesse de l’Egypte contemporaine., comme les bassins millénaires avaient assuré au pays dans lé passé une fertilité toujours admirée. Sous le règne du célèbre Vice-Roi et de ses successeurs, une partie importante de terres abandonnées pendant la période médiévale fut reconquise peu à peu à la culture, On commença par les régions le plus au sud de la contrée délaissée, ces régions étant d’altitude suffisante et de faible teneur en sel. Mais on était limité par les débits d’étiage du Nil. L’amélioration ne pouvait être que lente. Il y a une quarantaine d’années, la situation, en bien des points du Bas-Delta, était encore la même qu’au moment du passage de Dolomieu, de Dubois Aymé et d’autres savants. Il en était également ainsi des parages avoisinant le lac Karoun, visités en 1799 et en 1801 par Jomard et divers membres de l’Institut d’Égypte et de la Commission des Sciences et des Arts. . '
- Les ingénieurs britanniques ont fait faire un grand pas en avant à la question de la remise en culture des terres du nord de l’Égypte, en restaurant le grand barrage de la pointe du Delta construit par MougeLBey, en jetant à travers le Nil la longue et haute muraille d’Assouan et en érigeant , le barrage de Zifteh, sur la. branche de Damiette (fig. 4).
- Un système de drainage fut, en outre, établi par ces ingénieurs pour évacuer dans les lacs littoraux ou dans la mer les eaux de colature du centre et d’une partie du nord du pays dont l’attitude, bien que faible, assurait cependant l’écoulement par gravité.
- La suppression des bassins de la Basse-Égypte ne permettait plus toujours d’entreprendre le dessalement des terres sous la forme du long processus de lavages de crue et de drainage épipolhydrique auxquels avaient eu recours les ingénieurs d’un
- p.785 - vue 783/979
-
-
-
- 78t) LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- passé depuis longtemps disparu. Ce mode de drainage par surface ne pouvait plus convenir à des plantes telles que le cotonnier dont les racines s’étendent en profondeur. La culture de cet arbuste est, d’autre part, en plein développement au moment où l’évaporation est à son maximum. L’intensité de cette dernière est alors quatre fois plus graride que pendant les mois d’hîVeT et le double de celle des mois de printemps, pendant lesquels se faisait la culture des céréales et des légumineuses. On fut donc contraint de creuser des drains possédant des plans d’eau aussi bas que possible par rapport au niveau des terres desservies. Parlant à des ingénieurs avertis, je n’insisterai pas sur les difficultés du problème. La pente des eaux, dans ces drains, est quelquefois de 2 à 3 cm par kilomètre seulement, dans le dernier parcours.
- Les terrains d’altitude satisfaisante ayant été arrachés à la stérilité, le drainage mécanique apparut bientôt comme lu seul de nature à permettre l’amélioration et la mise en culture cotonnière des terres à plus bas niveau.
- Avant d'aller plus loin, il convient de rappeler quelques-unes des lois régissant les nappes souterraines, déjà exposées dans ma conférence du 17'avril 1923. La zone lacustre ne se trouve pas dans les mêmes conditions à ce sujet que le reste de l’Égypte: '
- 1° La nappe naturelle formant le fleuve souterrain est très salée dans le nord du Delta. Le niveau piézométrique de cette nappe est franchement artésien, ainsi que mes études m’avaient permis de le prévoir ;
- 2° D’épaisses couches d’argile plastique maintiennent cette nappe souterraine naturelle à une grande profondeur, contrairement à ce qui se passe dans les régions plus au sud. Ces couches d’argile s’opposent a l’ascension de la nappe naturelle à la surface du sol. Sans ces couches imperméables, le nord de l’Égypte resterait à jamais couvert de marécages salés ;
- 3° Il existe seulement une nappe souterraine artificielle dans le nord du pays. Cette nappe, dont le nom est un peu impropre, puisqu’il s’applique à des 'terres saturées d’eau, de niveaux humides très variables, est due aux lavages des terres, aux pluies d’hiver et aux arrosages en excès.
- Ainsi, dans le nord du Delta, l’égouttement par fonction bathy-drique ne peut pas se produire comme dans le centre et le sud
- p.786 - vue 784/979
-
-
-
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN 787
- delà contrée, dans la Moyenne et dans la Haute-Égypte, dont les alluvions sont généralement perméables à des degrés divers. Dans ces dernières régions, la nappe naturelle est toujours à un niveau inférieur à celui du sol, aussi bien pendant la crue qu’au cours de l’étiage du fleuve souterrain.
- Il est important d’abaisser le plan d’eau souterrain artificiel à 1 m ou 1 m, 25 de profondeur sous la surface du sol pendant les mois où se développe le cotonnier, afin d’empêcher la remontée des sels dans les parties supérieures du sol après son dessalement et de soustraire les racines profondes à l’action d’une couche salée. Cette tenue du plan d’eau souterrain peut être assurée par un drainage judicieusement conçu (1).
- Les terres de la région lacustre sont très salées. Les analyses chimiques donnent sou vent une proportion de 100/0 de chlorure de sodium et plus, dans les terres compactes de bas niveau, délaissées depuis longtemps, et dont la teneur en argile atteint quelquefois 88 0/0. ’
- Plus au sud, le sol est moins salé et moins argileux.
- Il faut beaucoup d’eau pour assainir les terres salées. Dans ce but, on a recours soit à l’emploi de rizières pratiquées sur des planches de faible surface, contiguës les unes et les autres, soit à l’usage de submersions intensives opérées sur des planches nues au moment de la crue du Nil.
- Ci-après, je donne les volumes moyens d’eau par hectare et en vingt-quatre heures nécessaires aux rizières et aux submersions,® tels qu’ils résultent de longs essais entrepris par l’Administration des Domaines de l’État et par M. Victor Mosséri, conseiller technique de la Société Eoyale d’Agriculture.
- Volume d’eau pour les rizières pendant la période d’étiage : 155 m3 par hectare et en vingt-quatre heures.
- Volume d’eau pour les rizières pendant la période de crue : 175 à 210-m3 par hectare et en vingt-quatre heures.
- Volume d’eau pour les submersions pendant la période de crue : 250 à 285 m3 par hectare et en vingt-quatre heures.
- Volume d’eau pour les submersions pendant la période de crue, exceptionnellement : 355 m3 par hectare et en vingflquatre heures. ‘
- (!) Le mot drainage dérive du verbe anglais to drain (écouler par conduits souterrains). Mais tandis qu’en Europe l’expression drainage s’applique ordinairement à la filtration des eaux de pluie dans des tuyaux de poterie enterrés dans le sol, en Egypte elle se rapporte à l’écoulement des eaux de surface ou de percolation dans des canaux ouverts ad hoc. Dans le nord du Delta, les drains principaux sont larges comme des rivières.
- p.787 - vue 785/979
-
-
-
- 788
- LES TERRES DU NORD DU DELTA. EGYPTIEN
- Volume d’eau pour l’irrigation du coton (lorsque l’état de salure des terres a suffisamment baissé pour permettre cette culture) : 62 à 67 m3 par hectare et en vingt-quatre heures.
- Voici, d’autre part, les volumes d’eau de drainage résultant des essais effectués parallèlement aux premiers :
- Volume d’eau de drainage de rizières, pendant la période d’étiage : 62 à 67 m3 par hectare et en vingt-quatre heures.
- Volume d’eau de drainage de rizières, pendant la période de crue : 90 à 114 m3 par hectare et en vingt-quatre heures.
- Volume d’eau de drainage des terres cultivées en coton : 19 m3 par hectare et en vingt-quatre heures.
- Je vais maintenant examiner les divers procédés de dessalement en usage depuis un certain nombre d’années.
- De 1885 à 1895, l’Administration des Domaines a procédé à des lavages et à des limonages de superficies assez importantes desservies par des drains de gravité. Ces superficies étaient de faible salure (0,4 à 1,2 0/0 de chlorure de sodium). Elles étaient placées sur la bordure sud de la zone abandonnée autrefois et avaient été remises on culture depuis une cinquantaine d’années. Leur altitude était comprise entre les cotes + 3 m, 50 et 4-4 m.
- Nous avions un peu appliqué, en petit, les procédés utilisés par les Anciens dans des bassins de grandes dimensions. Les résultats furent satisfaisants dans leur ensemble. Le Gouvernement exécuta des travaux de même nature dans des terres lui appartenant. o
- Dans le cas de terres de plus bas niveau et d’une teneur plus grande en sels, les résultats furent moins heureux. On reconnut bien vite qu’il fallait cribler le sol de fossés et que le drainage mécanique s’imposait pour les terres de faible altitude.
- En 1887, une Société fut formée pour l’assèchement et la mise en culture du lac d’Aboukir, situé à l’est d’Alexandrie. Ci-après quelques courts aperçus extraits d’Egyplian Irrigation troisième édition, le grand ouvrage de mon maître éminent sir William Willcocks. Le fond du lac était sensiblement à 1 m au-dessous du niveau de la mer. Après l’assèchement superficiel, au moyen de machines à? vapeur placées au bord de la mer, la superficie du lac fut divisée en blocs de 2100 ha environ. La couche supérieure du sol accusa une proportion moyenne de 8 0/0 de chlorure de sodium.
- M. Lang Anderson, Ingénieur du « Lake Aboukir Réclama-
- p.788 - vue 786/979
-
-
-
- LES TERRES DU MORD DU DELTA ÉGYPTIEN 789
- tion » divisa chaque bloc en rectangles contigus mesurant un millier de mètres de longueur et 200 m de largeur (fy. 2). Entre
- S? caCsCccfci rca -—
- Jfêcgroùs f ûff «///[
- ^___:
- 9
- et olrccf/ts. ate & et ote oxte^eries, .
- Fig. 2; — Dessalement de l’emplacement du lac d’Aboukir.
- deux rectangles consécutifs turent creusés une rigole d’adduction des, eaux et un drain, parallèles entré eux et séparés par une route de 4 m. Chaque rigole avait une pente de l’ordre de
- p.789 - vue 787/979
-
-
-
- 790
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- qqq ; elle devait pouvoir débiter 120 m3 d’eau environ par
- hectare et en vingt-quatre heures. Chacun des drains mesurait 0 m, 50 de largeur au plafond, 1 m, 50 en gueule et 1 m environ
- 1
- de profondeur ; leur pente était de Pqqqq- Cette pente était
- faible pour des artères dont les eaux devaient être évacuées au moyen de pompes. Chacun des rectangles était subdivisé en planches de 200 m X 41 m, séparées entre elles par des fossés à ciel ouvert mesurant 0 m, 25 à 0 m, 30 de largeur au plafond, 1 m, 25 environ de largeur en gueule et une profondeur moyenne de 0 m, 80 à 0 m, 90.-La pente de ces fossés d’égout-1
- tement était de .
- Tous les drains étaient pourvus de digues maintenues en bon état. Il en était de meme des rigoles.
- Il n’y avait pas de rigole spéciale pour l’alimentation des planches. L’eau était amenée sur ces petites parcelles grâce à des brèches pratiquées dans les rigoles de 1 000 m de longueur dont il a été parlé, ces brèches étant ensuite fermées à la main. La lame d’eau sur les planches avait une épaisseur moyenne de 0 m, 10.
- La percolation était considérable dans les fossés et témoignait d’une perméabilité importante des couches supérieures du sol. Le fait n’est pas en contradiction avec l’existence, signalée précédemment, de couches plastiques dans le sous-sol du nord de l’Égypte. A Aboukir, ces couches imperméables sont surmontées • d’alluvions argilo-sâblonneuses perméables à la profondeur nécessaire. pour un dessalement rapide.
- L’emplacement du lac d’Aboukir ou d’une partie de ce lac était cultivé pendant le xvme siècle, selon sir W. Willcocks (1). L’ancien canal d’Alexandrie, qui passait à côté du lac, était le mieux entretenu parmi ceux du nord du Delta. Les eaux des bassins situés plus au sud ne s’y rendaient plus guère par suite du recul de ces bassins. La nature perméable des couches .avoisinant la surface du sol rendait alors possible la culture des céréales et des légumineuses (1).
- (1) Dans la carte de l’Expédition française, le lac d’Aboukir est couvert d’eau. Mais cette portion du pays paraît n’avoir été relevée qu’en 1801, à la suite de la coupure des digues qui fit entrer les eaux de la mer dans le lac Maréotis, dont l’étendue se trouva considérablement agrandie. Cette coupure fut pratiquée après la bataille de Canope (mars 1801) gagnée par l’armée anglaise d’Abercromby contre le général Menou, en vue d’empêcher les communications entre Alexandrie etles garnisons françaises de l’intérieur de l’Égypte.
- p.790 - vue 788/979
-
-
-
- 191
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- La Société d’Aboukir recourut beaucoup à la culture du ber-sim (trifolium alexandrinum), comme complément aux rizières, pour hâter le dessalement des terres. Cette légumineuse exige de nombreux arrosages pendant l’hiver. Elle jouit, à un très haut degré, de la propriété d’absorber une quantité abondante d’azote de l’air atmosphérique. Les racines touffues du bersiin vrillent le sol, et concourent fortement à le rendre perméable.
- Après les travaux d’amélioration, la proportion de chlorure de sodium avait été réduite de0,15à0,26 0/0 environ (quatre ans après le commencement des améliorations), sur 0 m, 30 de profondeur (1).
- La dépense fut modérée du fait de la porosité du sol.
- Les bâtiments divers, les villages de fellahs furent construits au fur et à mesure de l’avancement des travaux.
- La perte de terrain cultivable par occupation de rigoles, drains et routes était d'e l’ordre de 17 0/0, en ne comptant pas l’espace occupé par les drains de grandes dimensions.
- Pendant la durée des améliorations, des ouvriers étaient nécessaires pour entretenir en bon état les rigoles, les drains et les digues, notamment les fossés d’égouttement. Il en est de même dans les modes d’améliorations exposés plus loin.
- Le succès de l’entreprise du lac d’Aboukir et la modicité relative du prix de revient des terres améliorées stimulèrent beaucoup les acheteurs de terres abandonnées. Diverses compagnies se fondèrent. Mais, dans le plus grand nombre des cas, on s’aperçut vite que les couches supérieures du sol à dessaler étaient moins perméables que le fond du lac d’Aboukir. Force fut donc de rapprocher les fossés d’égouttement, de consentir à une plus grande perte de terrain cultivable et d’escompter une amélioration moins rapide pour une dépense plus grande.
- Avant d’aborder les divers modes de dessalement par fossés à ciel ouvert actuellement en usage, j’exposerai brièvement le système d’amélioration par tuyaux en poterie enterrés dans le sol, mis à l’essai dans l’Administration des Domaines de l’État en 1902, par M. Souter. •
- Cet essai fut pratiqué sur une. parcelle de 12 ha 3/10, de nature argilo-sablonneuse.
- Avant l’expérience, la tranche de terre de 0 m, 10 sous la sur-
- (1) Une très légère proportion de sel est favorable au cotonnier, bans les terrains alternativement secs et humides, il suffit d’un pourcentage de 1 0/0 de NaCl pour amener la stérilité.
- p.791 - vue 789/979
-
-
-
- 792 LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- face contenait 14 0/0 de chlorure de sodium. Au-dessous et sur 0 m, 50 d’épaisseur, la proportion moyenne de ce sel était de près de 5 0/0.
- Les tuyaux en poterie de 0 m, 12 de diamètre furent enterrés à 0m,70 de profondeur moyenne, avec une pente de 2/10000. Ces tuyaux étaient disposés en lignes parallèles écartées les unes des autres de 12 m et d’une longueur de 290 m.
- La parcelle était ceinturée par une digue en terre, de 1 m de hauteur. Une lame d’eau de 0 m, 50 d’épaisseur put être maintenue sans discontinuité sur le sol pendant cent trente-sept jours.
- Le volume moyen d’eau de percolation, mesuré à la sortie des tuyaux, s’éleva à 98 m3 par hectare et en vingt-quatre heures.
- La quantité de chlorure de sodium enlevée au sol pendant la durée de l’essai atteignit 265 t par hectare. A la fin de l’essai, la teneur de la couche de terre deO m, 40 de profondeur sous la surface n’était plus que de 0,03 à 0,42 0/0,suivant la profondeur.
- En ce qui concerne l’eau de percolation, la proportion de sel diminua de 31 gr par litre à 6gr, 2 pendant la période d’évacuation d’environ quatre mois et demi.
- L’année suivante, la parcelle put être cultivée en coton'et produisit une récolte satisfaisante. L’amélioration, on le voit, avait été très rapide et était la conséquence de la perméabilité des couches supérieures du terrain.
- La dépense pour l’achat et la pose dés tuyaux en poterie, l’établissement de la digue de ceinture, le fonctionnement de la machine élévatoire avait été de 31 livres sterling environ par hectare, dont 22 pour les tuyaux.
- Le terrain étant absolument plan, il n’y avait eu qu’un très faible nivelage préalable, opération qui n’exige pas des frais onéreux.
- Si l’essai eût été fait sur une surface mesurant plusieurs centaines ou un millier d’hectares, la dépense eût été beaucoup plus grande, puisqu’il aurait fallu tenir compte du nivelage du sol, des impôts, du traitement du personnel spécial, du coût des bâtiments d’exploitation et du village pour les fellahs, de l’amortissement, des frais généraux, de l’intérêt de l’argent, etc.
- Cet essai avait un intérêt scientifique. Mais, avec le système de l’irrigation pérenne, il serait impossible d’assurer à de grandes superficies une lame d’eau d’une épaisseur constante de 0m,5ü. De plus, aussi bien avec ce mode d’irrigation qu’avec celui des anciens bassins, il ne serait pas possible de maintenir unë lame
- p.792 - vue 790/979
-
-
-
- 793
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- d’eau de semblable épaisseur pendant quatre mois et demi sans interruption.
- L’abondance de la masse d’eau de submersion et la longue durée de son séjour sur la parcelle ont joué un grand rôle dans le dessalement rapide constaté de ces terres perméables.
- Dans4, les lavages intensifs de terres moins perméables pendant la période de crue, dont la durée est„ relativement courte, la quantité d’eau de percolation est bien moindre.
- Le drainage par tuyaux en poterie présente le grand avantage de ne pas occasionner une perte importante de terrain cultivable, comme cela se présente avec l’emploi de fossés d’égouttement. Mais l’usage de ces tuyaux ne saurait être recommandé dans le cas de terres argileuses très collantes qui forment la .plus grande partie des espaces à mettre en culture dans'le nord de l’Égypte.
- Cet usage ne s’est pas étendu et il ne pourra l’être avec succès qu’après ameublissement convenable du sol, résultant de récoltes successives assez prolongées. A ce moment, la valeur accrue des terrains pourra peut-être imposer cette dépense, eu égard à la perméabilité du sol devenue efficace (1).
- L’existence, en divers points, de carbonate de sodium rendrait inopérant l’emploi coûteux de tuyaux dans les terres qui contiennent cet élément, d’après M. Mosséri.
- J’ai vu, au commencement de cette année,'vune des rares propriétés dans laquelle il avait été lait usage de tuyaux en poterie. Depuis longtemps ils ne fonctionnaient plus, puisqu’ils étaient, les uns et les autres, complètement bouchés sur la longueur que j’ai pu observer (2).
- Les procédés de dessalement en pratique dans le nord du Delta sont tous plus ou moins dérivés de Celui employé par la Société « Lake Aboukir Réclamation ». Je me bornerai à décrire la variante adoptée par l’Administration des Domaines de l’État. Jè passerai ensuite au dispositif imaginé par M. Victor Mosséri, qui présente l’avantage de ne pas entraîner l’obligation du pompage des eaux de surface toutes les fois offices eaux peuvent se drainer par gravité dans des artères ad hoc.
- L'écartement des drains égoutteurs à ciel ouvert est d’autant plus faible que la compacité des terres est plus grande. Il varie de'. 10 à 40 et même 50 m. J’admettrai ici le cas de terres
- (1) Voir plus loin.
- (2) Voir Annexe.
- p.793 - vue 791/979
-
-
-
- 794
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- franchement salées nécessitant un espacement d’une quinzaine de mètres. Il y a le plus grand intérêt à diminuer le plus possible la largeur en gueule de ces fossés et la largeur de la base de leurs digues afin de diminuer la perte de terrain cultivable. La nature argileuse du sol le permet. En pratique, la largeur en gueule est de 1 m et la largeur entre les pieds des talus extérieurs des digues varie de 3 m à . 3 m, 25. Il est prudent de compter sur 3 m, 25. Le gradient de saturation est, sans doute, élevé. Des boursouflures se forment quelquefois sur les parois des fossés et il en résulte des éboulements. Mais une inclinaison plus faible de ces parois conduirait à une perte de terrain trop grande. La pratique a montré que les dimensions des fossés indiquées dans les schémas sont convenables dans, la majorité des cas.
- La longueur des fossés est souvent de 100 m. On compte alors 95 m à cause de la partie non creusée à l’origine. La largeur au plafond est de 0 m, 25 pour le passage des ouvriers. La pente est de 1/500, c’est-à-dire le double de celle qui avait été adoptée
- fSol cultive ûnfient mettre âmnfu.cttës «te
- Fig. 3. — Fossé d’égouttement ou drain de lre catégorie (procédé ordinaire).
- à Aboukir. La profondeur est de 0 m, 70 à l’origine et de 0 m, 90
- au terminus (fig. 3).
- Ci-après les constantes de ces fossés espacés de 15 m d’axe en axe : ;
- Surface drainée par fossé . . . ... . . . . . 0 ha, 15
- Distance entre axes des drains de 2e catégorie . . 200 m
- Longueur réelle des fossés. . . . . . . . w . . 95 m
- Section en travers (déblai). . . ... . . . . . 0m2,500
- Moiume des déblais par hectare . . . . . . . 316m3,66
- Pente du drain. . . . . . ... . . ... . . 1/500
- Perte de terrain cultivable par hectare . .... 20,58 0/0
- p.794 - vue 792/979
-
-
-
- LES TERRES D'J NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- 795
- Débit de percolation' par seconde pour les rizières, en admettant une durée de marche des pompés de 18 heures par jour :
- Étiage. ................. 01, 150
- Grue ................. 01, 264
- (Pendant l’évacuation des eaux superficielles des planches en lavage, le volume d’eau débité est considérablement accru).
- Vitesse moyenne par seconde. ^ environ Débit par seconde. environ
- Lame d’eau de r 0 m, 10 d’épaisseur. . . . . . • 0 m, 15 5 1, 0
- 0 m, 20 — . .. . . . . 0 m, 248 161, 8
- 0 m, 30 . . . . . 0 m, 296 35 1, 5
- 0 m, 40 — . . . ... 0 m,36 621,0
- 0 m, 50 — . . . . . . 0 m, 405 1001, 0
- Pendant la percolation, c’est plutôt un ruissellement qui se produit dans les fossés qu’un, écoulement de l’eau au sens propre du mot. A la surface des parois des fossés, une évaporation très intense se produit pendant les mois d’été et* dont l’effet est des plus heureux pour le dessalement, eu égard à l’effort de succion qui en résulte dans le sol. La surface ainsi soumise à l’évaporation s’élève à près de 1 200 m2 par hectare dans le cas de fossés espacés de 15 m* On ne saurait trop souligner l’importance de ce facteur de dessalement.
- Le débit des fossés augmente considérablement au moment du renouvellement de l’eau des rizières oui des lavages superficiels des planches nues soumises à la submersion pendant la crue. L’eau d’évacuation des planches tend à agrandir les brèches pratiquées à cet effet dans les digues des fossés; elle entraîne avec elle de la terre qpi se dépose dans la cuvette des fossés en aval des brèches, La plus grande surveillance doit donc être exercée pour que l’évacuatiop des eaux superficielles ne se fasse pas trop rapidement et ne cause pas, d’autre part, une grande vitesse de la lame d’eau .dans la cuvette et susceptible dé produire l’érosion des parois, '
- D’une manière générale, ces petits drains doivent être toujours entretenus dans le meilleur état. Leurs digues doivent être lissées à la main pour que la percolation se fasse le moins possible au travers de leurs masses.
- p.795 - vue 793/979
-
-
-
- 796
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- Pour rendre le sol des planches plus absorbant, on a l’habitude de le labourer avant de l’alimenter.
- Je reproduis (fig~. 4) le plan d’un domaine de 2 km, 200 de longueur et de 2 km de largeur, c’est-à-dire de 440 lia, desservi par des fossés d’égouttement séparés d’axe en axe de 15 m. Je n’ai pas cru devoir choisir un domaine de plus grande surface (un millier d’hectares par exemple) pour ne pas avoir un schéma de trop grandes dimensions.
- Une superficie de terres en amélioration comprend souvent des partiestplus ou moins salées et de perméabilité différente. Les parcelles les moins salées et les moins compactes peuvent être découpées par des fossés espacés de 30, 40 et 50 m et les parcelles plus salées et plus compactes reçoivent des égoutteurs écartés entre eux de 25, 20, 15, 12 m, 50, exceptionnellement de 10 m.
- Il n’est pas toujours facile, dans la pratique, de fixer, a priori, l’espacement des fossés d’égouttement. Fréquemment, on le choisit arbitrairement égal à 30 et 25 m, quitte à intercaler des fossés supplémentaires au milieu, de manière à en augmenter le nombre dans les endroits où l’on constate ultérieurement une amélioration trop lente des terres (1).
- La perte de terrain cultivable occupé par les égoutteurs est de :
- 6,17 0/0 pour un espacement de 50 m entre fossés.,
- 7,7 0/0 — 40 —
- 9,29 0/0 __ 30 —
- 12,38 0/0 — 25
- 17,92 0/0 — 20 —
- 20,58 0/0 __ 15
- 30,87 0/0 , — 10 —
- Les fossés d’égouttement aboutissent à des drains de 2e catégorie (fig. 4 et 5), séparés d’axe en axe de 200 m et dont voici
- les'constantes : > . •
- Surface drainée par drain de 2e catégorie . ... 4 ha
- Distance entre axes des drains dé 3e catégorie * ,
- (double de la longueur des trains de 2e catégorie) ................... 400 m
- Longueur des drains de 2e catégorie : varie de 200 à 450 m. Il est avantageux de prendre . . . 200 m
- (1) Dans le centre des planches le dessalement est plus lent que dans le voisinage des fossés.
- p.796 - vue 794/979
-
-
-
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN 797
- Longueur réelle des drains de 2e catégorie, déduction faite-de la partie non creusée à l’origine. 190 m
- Section en travers (déblai)....................... . lm2,265
- Volume des déblais par hectare . :................. 00m3,080
- Pente du drain. . ................................. 1/2 000
- Perte de terrain par hectare....................... 2,66 0/0
- Débit de percolation des rizières par seconde, en admettant une durée de marche des pompes de 18 heures par jour. :
- Étiage ...... .........,. . . . 4 1, 0
- Crue........................................ 7 1, 0
- [Nota. — La distance entre axes dès drains de 8e catégorie a été prise égale à 400 m (équivalant à une longueur de 190 m pour les drains de 2e catégorie) afin de ne pas avoir une trop grande longueur pour les rigoles de 2e catégorie sujettes à s’envaser à cause de leur faible pente (1/20 000 en général). Les. eaux rouges de la crue sont ainsi mieux utilisées sur les terrains.]
- Vitesse moyenne par seconde. Débit par seconde.
- Lame.d’eau de : environ environ
- 0 m, 10 d’épaisseur 0 m, 094 31,3
- 0 m, 20 — 0 m, 121 91, 7
- 0 m, 30 — .... 0 m, 168 221, 7
- 0 m, 40 — . ... 0 m, 214 491,0
- 0 m, 50 — ..... . 0 m,246 761,0
- Les drains de 2e catégorie sont, à l’origine, un peu plus pro
- fonds que les fossés d’égouttement qui y écoulent leurs eaux (une quinzaine de centimètres ordinairement).
- Pendant la durée de l’évacuation des eaux superficielles dans les fossés d’évacuation, le débit des drains de 2e catégorie augmente très sensiblement (que ces eaux proviennent de rizières ou de lavages de la période de crue). La plus grande surveillance doit alors être exercée, comme il a été dit, pour que cette évacuation ne soit pas trop rapide, afin que la lame d’eau ne dépasse pas une vitesse susceptible de dégrader les parois des drains de 2e catégorie.
- Il n’est pas posé de tuyau dans les digues des drains dont il s’agit, au droit des fossés d’égouttement. ~
- p.797 - vue 795/979
-
-
-
- ral‘&
- '.Se*û 6i |
- Ti±'SrLtL tbe K O- OO
- I ' !
- domaine de 440 Fa EWé ordinaire)
- Fig. 4. — Dessalement d’un
- p.dbl.798 - vue 796/979
-
-
-
- 800
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- Le débouché de ces derniers se fait à ciel ouvert.
- Les drains de 2e catégorie aboutissent à des drains de 3e caté-
- S?So
- : Fig. 5.— Drain,de 2e catégorie (procédé ordinaire).
- __________£T rs /tacy****-)
- f'/f SgjZ ° '
- ---S. I U J, fa aet
- O. Si) £ A
- Fig. 6. — Drain de 3e catégorie (procédé ordinaire).
- gorie (fig. 4 et 6), écartés d’axe eh axe de 400 m, dont les constantes sont indiquées ci-dessous :
- Surface drainée par chaque drain de 3e catégorie. 40 ha
- Distance entre les drains de 4e catégorie . . . _______1000 m
- Longueur réelle des drains de 3e catégorie, déduction faite de la partie non creusée à l’origine . 985 m
- Section en travers (déblai) . . '. . . . . ... 2 m2,660
- Volume de déblais par hectare . ...... . . . 65 m3,45
- Pente du drain .-........................ 1/2500
- Perte de terrain par'hectare .......... 2,16 0/0
- Débit de percolation des rizières par seconde, en admettant une durée de marche des pompes de 18 heures par jour : -
- Étiage ..........................40 1
- - Grue. ... . .. ....................... 70 1
- p.800 - vue 797/979
-
-
-
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN 801
- Vitesse moyenne Débit
- par seconde par seconde
- au terminus. au terminus.
- environ environ
- Lame d’eau de 0m, 20 d’épaisseur. 0 m, 161 35 1, 5
- — de 0 m, 30 — . 0 m, 198 71 1
- — de 0 m, 40 —- . 0 m,242 121 1
- — de 0m,50 — . 0 m, 284 188 1
- An moment de la vidange des rizières et des lavages superficiels de crue, les variations de niveau sont moins grandes dans les drains de 3e catégorie que dans ceux de 2e--catégorie, puisque l’évacuation des eaux ne se fait pas simultanément dans les 40 ha desservis par chacun des drains de 2e catégorie.
- Les drains de 3e catégorie débouchent dans d’autres plus grands, dits de 4e catégorie (fig. 7), espacés entre eux de ;! 000 m d’axe en axe et dont les constantes sont représentées ci-après :
- Surface desservie par drain de 4e catégorie . . . 220 ha
- Longueur des drains de 4e catégorie.............. 2 700 m
- Section en travers moyenne sur les 2 200 premiers
- mètres. . . . . ... .................. * . . . . 6 m2, 902
- Section en travers moyenne sur les 500- derniers mètres...........................................10 m2,166
- Yolume de déblais par hectare :
- Sur les 2 200 premiers mètres . . . \ . . . . 69 m3
- Sur les 500 autres mètres . . .... . . . . 23 m3,1
- Pente du drain................................... 1/3 333
- Perte de terrain par hectare . . . . . . . . . . 2,21 0/0
- . Débit de drainage par seconde, en admettant une durée de marche de 18 heures par jour, une superficie en rizières de 110 ha et, pendant la crue, 110 autres hectares de lavages superficiels non simultanés :
- Étiage, percolation seule (le volume augmente au moment
- de l’évacuation des rizières) . . . . . . , . . . . . 110 1
- Grue. . . .... . . . . ................... . . . . 313 1
- On compte sur une quantité d’eau de drainage de 82 à 95 m3 par jour et par hectare pour la percolation des rizières et les rejets d’eau directs simultanés au moment des lavages de crue.
- p.801 - vue 798/979
-
-
-
- 802
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- Vitesse moyenne Débit
- par seconde . par seconde au terminus. au terminus.
- environ environ
- Lame d’eau de 0 m, 20 d’épaisseur
- 0 m, 136 511
- Ô m, 199 120 1
- 0 m,236 190 1
- 0 m, 273 302 1
- 0 m, 310 423 1
- de 0 m,30 de 0 m, 40 de 0 m, 50
- de 0m, 60 —
- Au débouché des drains de 3e catégorie dans ceux de l’ordre immédiatement supérieur, il convient de poser des tuyaux de 7 m, 50 X 0 m, 60 qui donnent lieu à une vitesse de l’eau de 0 m, 36 par seconde pour un débit de 100 1 (supérieur à celui de percolation de 70 1 indiqué précédemment), débit qui tient compte des rejets d’eau de lavages. La perte de charge à l’entrée et dans l’intérieur du tuyau est ainsi très modérée. Dépense par hectare, les tuyaux étant comptés, mis en place, à raison de 25 £ la tonne : 0 £ 36 environ. Il faut y ajouter les quatre tuyaux de 7 m. X 0 m, 25 à poser au terminus des drains de 2e catégorie débouchant directement à travers les digues de ceux de 4e ordre (voir haut de la figure A). Dépense par hectare : 0£05 environ. Quelquefois il n’est pas posé de tuyau dans les points qui viennent d’ètre désignés, pour diminuer la dépense.
- Pour des raisons d’économie mal comprises, on fait très souvent usage de tuyaux de longueur et de diamètre insuffisants. Les pertes de charge s’accroissent considérablement. Le plan d’eau se relève dans les drains en amont de ces tuyaux au préjudice d’une amélioration rationnelle. Cette, relevée du plan d’eau entraîne une vitesse trop grande, de l’eau au débouché des tuyaux placés normalement aux drains d’un ordre supérieur à celui auquel ces conduits sont affectés. De là, des érosions et des ravinements dans ces derniers drains et, partant, des obstructions dans les sections d’écoulement, qui exigent des dépenses continues et considérables pour la remise en état au cours des améliorations. J’ai fréquemment observé, au cours de mes. voyages dans le nord du Delta, des installations mécaniques dont l’effet ne se faisait sentir qu’à une distance assez faible des pompes, la plus grande partie de la propriété restant en dehors de leur rayon d’action.
- Dans les tuyaux placés à la prise des rigoles d’irrigation, la
- p.802 - vue 799/979
-
-
-
- -S-/” ' SQ(en vtfcnj
- .1
- ^SXeccU/tü^ 'cLc&VuÂ/&
- Jivt/ -Ce twütwtt/ cia ci. t
- td'd^WL/ d.l'Ç^L' XAAfc, dKCvCc-
- (t- <i>wvdu4vt d&- ’iaÂwusX^K
- ? <*JC rCl'3/it-XMS
- u___£.&-_____J
- Fig. 7. — Collecteur (procédé ordinaire).'
- //’J't/O a. fçrrirfirtc-_____j /TJ
- é.tfS t* fa fc-ït c/trs <Arecrus «&-\ ^'’crtô, 6 /d“ JfacccA <-An cerlfaefcecr I
- foute j^'-crC £z cAraefa<rfe faycyV L*_
- '_£a fc.u2é ? rccc
- îiL- wAg^ (Wv (
- tU^AilUiK^mtAuwi, i'yuùwX M d^taiï at 1
- a a ' '
- tAfcty'W'' iiM'Urio V
- \-£?jé ettt tcr/jzcrcuj
- Fig. 8. — Drain de 4° catégorie (procédé ordinaire).
- p.803 - vue 800/979
-
-
-
- 804 LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- vitesse de l’eau ne doit pas dépasser 0 m, 30 à 0 m, 40, autant que possible, au moment des plus grands besoins.
- Les drains de 4e catégorie débouchent enfin dans le collecteur (fig. 8), si le drain de l’État est situé hors du domaine en amélioration (B de la figure 4) Dana le cas où le drain de l’État se trouve à la limite de ce domaine (A. de la figure 4), les drains aboutissent directement à l’installation élévatoire.
- Quand la propriété est de grande superficie, et qu’elle a une forme allongée, lé collecteur commence le plus souvent dans la propriété, dont il suit quelquefois une des limites, ou une diagonale ou une médiane. La question est à étudier attentivement dans chacun des cas.
- J’ai admis ici que le collecteur est placé hors des limites du domaine et qu’il n’a qu’une longueur de 250 m (fig. 4, tracé AB).
- Le collecteur desservant le domaine tout entier, ses dimen-sions doivent être calculées d’après le programme d’amélioration qui a été établi avant le commencement des travaux. II. arrive souvent, notamment si ce domaine est de grande superficie, que les travaux doivent être échelonnés et répartis par zones. Une première zone est améliorée d’abord,-puis suivie par une autre et ainsi de suite, de façon que la dépense totale soit à imputer sur une durée de quatre à vingt ans et davantage, suivant les crédits dont on dispose. !
- Dans les terres déjà en culture de coton, de bersim et de riz, mais renfermant cependant une proportion nuisible de sel, et dont on veut poursuivre l’amélioration simultanément, on admet ordinairement un volume d’eau de drainage d’une soixantaine de mètres cubes seulement par jour et par hectare, les parties réservées à la- culture du cotonnier ne fournissant que 19 m3 d’eau de drainage par hectare et par jour.
- Dans le cas de superficies incultes à améliorer dans le même temps, on peut compter sur une répartition de la superficie comme suit :
- 1/3 en rizière (débit de percolation de crue : 114 m3 par jour et par hectare ;
- 1/3 en lavages de crue (débit d’évacuation des lavages: 175 m3 par jour et par hectare, ce qui constitue une bonne moyenne générale pour une surface assez importante de terres) ;
- 1/3 en jachère au moment de la crue.
- Dans ce cas, le collecteur doit évacuer 141, 77 par hectare et par seconde pour toute la superficie, l’installation étant mise en
- p.804 - vue 801/979
-
-
-
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- 805
- fonctionnement pendant 18 heures par jour. Pour le domaine envisagé de 440 ha, le débit par seconde est ainsi de 650 1 euviron.
- On peut aussrtablep^ur une quantité totale d’eau de drainage de 72 à 95 m3 par hectare et par jour pour toute la superficie. En admettant le chiffre maximum, on arrive à 141, 616, c’est-à-dire sensiblement au chiffre de 14 1, 77 trouvé ci-dessus. C’est ce dernier chiffre qui sera adopté ici. Il correspond à un débit de 650 1 environ par* seconde pour le collecteur, ainsi qu’il a été trouvé. C’est un maximum qui ne serait pas atteint dans le cas de terres moyennement salées et déjà en culture, ainsi qu’il a été dit. Dans ce dernier cas, la section du collecteur devrait être notablement réduite.
- On ns saurait trop souligner d’ailleurs que le débit de 650 1 n’est obtenu que pendant une certaine partie de la crue du Nil, alors que l’eau mise à la disposition des propriétaires est beau-conp plus grande qu’aux autres époques de l’année.
- Le collecteur est représenté (fig. 4- et 8). En voici les cons-
- tantes :
- Surface drainée 440 ha
- Longueur du drain. . . ....... 250 m
- Section en travers moyenne (en déblai). . . . 12 m2,802
- Débitée drainage par seconde avec une durée
- de marche de l’installation élévatoire de
- 18 heures par jour : Étiage, percolation seule (le volume aug-
- mente pendant l’évacuation des rizières) . . 146 1
- Crue . 650 1
- Pente du collecteur (de 1/4 000 à 1/6 600, sui-
- vant la superficie du domaine). Admettons . 1/4 000
- Vitesse moyenne Débit par seconde par seconde au terminus, au terminus.
- Environ Environ
- * - mètres litres
- Lame d’eau de 0 m, 20 d’épaisseur,. . 0,141“ 76
- — 0 m, 30 — . . a, 183 154
- — 0 m, 40 — . . ' 0,246 285
- — 0 m, 50 0,260 390
- — 0 m, 60 — . . 0,310 572 '
- — 0 m, 70 >— 0,340 .760
- p.805 - vue 802/979
-
-
-
- 806
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- Le débit de 650 1 par seconde étant rarement obtenu, on pourra Se contenter de la largeur prévue pour le plafond.
- Les collecteurs étant assez profonds, leur lit peut atteindre, en certains points, des sous-sols plus affpuillables que celui qui avoisine généralement la surface des terres. Il convient donc que la vitesse maximum de l’eau n’atteigne pas un chiffre trop elevé capable de donner lieu à des affouillements très préjudiciables à la bonne marche des opérations de dessalement.
- 11 est important aussi de pourvoir ces collecteurs de banquettes de largeur convenable et de disposer les remblais à l’arrière de ces banquettes sur une largeur suffisante pour ne pas avoir un gradient de saturation -trop grand, lorsque les terres au pied des talus extérieurs des digues viennent à être submergées. On se met en garde ainsi contre des éboulements pernicieux. Pour les mêmes raisons, il faut éviter d’établir des rigoles le long des talus extérieurs des digues du collecteur, surtout si ces rigoles sont de. dimensions assez grandes et se trouvent constamment alimentées.
- Les eaux de drainage ne contenant qu’une proportion modérée de matières en suspension, je n’ai pas cru devoir faire intervenir la vitesse critique dans le calcul des sections des artères de colature. Il n’a pas été tenu compte non plus de ce facteur pour les rigoles d’arrosage à établir dans des parages manquant presque de déclivité et pour lesquelles des considérations diverses s’opposent à un établissement en remblai.
- D’après ce qui a été exposé, on voit que le travail mécanique
- brut en eau montée est sensiblement de
- 650 X2 75
- 17 ch, 35.
- L’installatiou élévatoire devant fonctionner pendant environ 10 à 11 mois de l’année, il est avantageux d’adopter des pompes centrifuges de bonne construction et d’un rendement mécanique aussi élevé que possible. Aux faibles élévations d’eau, comme celles qui se présentent dans le dessalement des terres du nord du Delta égyptien, ce rendement mécanique est généralement assez faible quand on le compare à celui afférent aux plus grandes élévations. La plus grande attention est donc requise de la part du propriétaire au moment de l’achat du matériel de pompage.
- Quand les pompes ont des dimensions assez grandes, il peut être avantageux de diminuer les pertes de charge à l’entrée et à l’intérieur de ia tuyauterie, c’est-à-dire de donner à cette
- p.806 - vue 803/979
-
-
-
- LES TERRES DU NORD DU DELÎA ÉGYPTIEN
- 807
- tuyauterie un diamètre plus grand que celui des orifices de la pompe auxquels cette tuyauterie est raccordée par des troncs de cône.
- L’emploi d’.une seule pompe n’est pas à recommander d’une manière générale. Pendant la période d’étiage, le volume de percolation est faible. Le moteur doit alors fonctionner à faible charge, au détriment de son rendement thermique.
- . D’un autre côté, au moment où le volume d’eau d’amenée cesse d’être en harmonie avec la masse pompée, la ligne d’eau prend une pente anormale dans le collecteur. La vitesse de l’eau s’accroît alors rapidement et les éboulements ne tardent pas à se faire jour. Il est plus aisé de se mettre à l’abri de ces inconvénients avec l’emploi de deux ou trois pompes.
- Dans une exploitation bien conduite, des repères doivent être placés en vue de l’installation élévatoire pour que les pompes soient arrêtées en partie ou en totalité dès que la masse d’eau arrivant au puisard pendant l’unité de temps est inférieure à celle qui est rejetée dans le drain de l’État au cours de la même durée.
- Pour des superficies de 1 200 à 1 500 ha en amélioration, nous employions deux ou trois pompes dans les Domaines de l’État. Dans le premier cas, le débit des deux pompes était dans le rapport 1:2; dans le second cas, la pompe la plus grande donnait un débit équivalent à celui des deux autres réunies. Nous obtenions ainsi une vitesse optimum dans latlame d’eau du collecteur.
- Pendant l’arrêt de l’installation élévatoire, au cours de la nuit, l’eau monte dans les drains. A la remise en marche, le matin, les besoins d’évacuation sont maxima. Ils vont ensuite en décroissant jusqu’à l’arrêt. La puissance requise varie donc, non seulement aux différentes époques de l’année,, mais encore aux différentes heures de la journée.
- . Les moteurs actionnant les pompes, élévatoires sont généralement à combustion interne, du type Diesel ou semi-Diesel, quelquefois à gaz pauvre ou électriques.^
- Les machines à vapeur ne sauraient être recommandées pour être accouplées -aux pompes élévatoires, non seulement à cause de la dépense annuelle de fonctionnement plus grande, mais aussi parce ~que les grandes rigoles d’eau douce ne se continuent pas jusqu’à remplacement de l’installation élévatoire.
- p.807 - vue 804/979
-
-
-
- 808
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- L’alimentation des générateurs est donc difficile et quelquefois impossible.
- Je ne m’étendrai pas éur les rigoles d’amenée d’eau sur les champs. Il n’y a pas de rigoles de lre catégorie, l’alimentation
- r cCerwtexi.
- J? SS<yttZ*e, idej tédLé C4cùbi&u*4
- AoE twütlwe
- Fig. 9. — Rigole de 2e catégorie.
- „ "T"
- OiQtsAL. wt-nuti^v |
- Fig. 10. — Rigole de 3e catégorie.
- des planches se faisant au moyen des brèches que l’on ouvre à la main dans les digues des rigoles de 2e catégorie et que l’on ferme ensuite par le même moyen.
- Ci-après les constantes des diverses rigoles qui sont creusées parallèlement aux drains du même ordre :
- Rigoles de 2e catégorie (fig. 9).
- Surface desservie. ........... 4 ha
- Longueur dé la rigole. ..................... 190 m
- Section en travers (déblai). ......... 0m2,280
- Volume de déblai par hectare . . . . ... . . 13m3,300
- Pente (variable suivant les lieux), prise arbitrairement égale à. . . . . . . . . ... . . 1/20000
- Perte de terrain cultivable par hectare ...... 1,31 0/0
- Rigoles de 3e catégorie (ftg. 40). .
- Surface desservie. .............. 40 ha -
- Longueur de la rigole. . . V . . .... . . . 985 m
- p.808 - vue 805/979
-
-
-
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- 809
- Section en travers moyenne (déblai)............ 0m2,575
- Volume de déblai moyen par hectare.................14m3,ISO
- Pente (variable selon les lieux) prise arbitrairement égale à...................................... 1/20 000
- Perte de terrain cultivable par hectare............ 1,03 0/0
- Rigoles de 4e catégorie (fig. ri/j.
- Surface desservie.......................... 220 ha
- Longueur totale de la rigole . . .......... 2 700 m
- Section en travers moyenne (déblai) : .
- Sur les 500 premiers mètres . . ’........ 2m2,240
- Sur les 2 200 m restants . . ............ lm2,74ü
- Volume de déblai moyen par hectare :
- Sur les 500 premiers mètres . ........... 5m3,08
- Sur les 2 200 m restants. ...........' . . 17m3,40
- Pente (variable selon les lieux) prise arbitrairement égale à. ............ . . . 1/20000
- Perte de terrain cultivable par hectare....1,10 0/0
- La rigole de 4e catégorie, à droite de la figure 4, est bordée par une route sur la rive gauche ; celle du milieu de la figure
- £a, wj^oît, Aaj tf- a. lUocfô/ la, U um^xtdu. mus
- ioaKtr iwL la, twt JjAitdkt, StlçaxM- wml louXt- aUi cUout oU-kumv- jJLux-à îa;A>t*lU
- ' Fig. II. — Rigole de 4* catégorie.
- possède une route sur sa droite et parallèlement au drain de même catégorie.
- Je ne donnerai pas le profil en travers moyen de la rigole principale. Il est établi suivant la pente générale des terres, depuis le canal de l’État jusqu’au domaine en amélioration.
- Les prises de rigoles de 3e catégorie doivent être pourvues de tuyaux de 0 m, 60 de diamètre, munis de portes en fer étanches. Les tuyaux de droite de la figure 4 ont 8 m de longueur et ceux
- p.809 - vue 806/979
-
-
-
- 810 LES TERRES DU NÇRD DU DELTA ÉGYPTIEN
- de la partie médiane de cette figure ont 4 m, 50. (Dépense par hectare £ 0,23.)
- Il est utile aussi de poser des tuyaux de 10 m X 0 m, 20, avec ou sans portes, à la prise directe des rigoles de 2e catégorie dans les rigoles de 4e catégorie (partie inférieure de la figure 4). (dépense, par hectare £0,04) et aussi des tuyaux de 6mX0m,20 sous les routes transversales, aux prises des rigoles de 2e catégorie. (Coût par hectare : £ 0,12).
- Il convient, en outre, de construire un certain nombre de distributeurs en maçonnerie pourvus de portes étanches en fer, J’en prends trois dans l’exemple traité. (Dépense par hectare : £ 0,35.)
- Les rigoles de 3e et de 4e catégorie doivent être vidées lorsque leur alimentation n’est pas nécessaire.
- Il est donc utile de les pourvoir, à leur terminus, de tuyaux de 7 X 0,15 qu’on bouche et. débouche avec des tas de terré mélangés de paille. Ces tuyaux débouchent dans les drains voisins. (Dépense par hectare : £ 0,06 environ.)
- Ci-après un tableau récapitulatif des drains, rigoles, tuyaux et distributeurs, avec sections moyennes, longueur des canalisations par hectare, déblais et dépense par hectare, perte de terrain cultivable.
- Il n’a pas été indiqué de perte de terrain cultivable pour les deux routes perpendiculaires aux drains et aux rigoles de 3e catégorie ; cette perte est d’environ 0,5 0/0 par hectare.
- On se dispense souvent de poser des tuyaux au débouché des drains, à tort selon moi. L’économie réalisée ainsi en frais de premier établissement est de £ 0,46 0/0.
- Le tableau ci-contre se rapporte à des terres sans aucune pente. Il en existe toujours dans le plus grand nombre de cas. Le damier doit être établi de manière que la pente soit dirigée vers l’installation élévatoire. *
- A mesure que le domaine s’améliore, on supprime un fossé, puis deux fossés sur trois. On gagne d’abord près de 7 0/0, puis 12 3/4 0/0 de terrain cultivable.
- Le dessalement réalisé, la masse d’eau à évacuer sera plus faible et on pourrait se demander s’il ne conviendrait pas alors de rétrécir la largeur des drains de 3e, 4e catégorie et du collecteur, pour gagner du terrain cultivable. La question est délicate. Elle ne peut être résolue heureusement que par des personnes
- p.810 - vue 807/979
-
-
-
- LONGUEUR DÉBLAI DÉPENSE PERTE dp.
- SECTION des par TERRAIN
- canalisations par hectare culti-
- MOYENNE ' par hectare HECTARE vable par hectare
- m m3- £ et centièmes 0/0
- Fossés d’égouttement ou drains de lrc catégorie 0,500 633,33 316,66 3,17 20,58
- Drains de 2e catégorie 1,265 47,50 60,08 0,75' 2,66
- — de 3e — 2,660 21,62 65,45 0,98. 2,16
- Æe ( sur les 2200 premiers mètres. 6,902 10,00 69,02 ' 1,84 2,21
- \ sur les 500 derniers mètres. . 10,166 2,27 23,10
- Collecteur (à étudier en chaque cas) ? ? ? ? 9
- Rigoles de 2e catégorie . . . 0,280 47,50 13,30 0,14 1,31-
- — de 3e — 0,575 24,62 14,15 0,15 1,03
- Ae ( sur les 2200 premiers mètres. " \ sur les 2200 derniers mètres. 2,240 1,740 2,27 10,00 ' 5,OS 17,40 0,28 1,10
- Rigole principale (à étudier dans chaque cas) ? ? 9 9 ’
- *Tuyaux de 7,50x0,60, au terminus de 10 drains de 3e catégorie (227/1000e de tuyau par hectare) )) » )) 0,36 »
- * — de 7,00X0,25, — de 4 — de 2e — (9/1000e — — ) )) )) » 0,05 »
- — de 8,00x0,60, avec portes, à la prise de 4 rigoles de 3e catégorie (9/1000e de tuyau par hectare). )) » » 0,15i/2 >;
- — de 4,50x0,60, — — de 4 — de 3e — (9/1000e — — ). » )) )> 0,071/2 )>
- — de6,00x0,20, à la prise de 20 rigoles de 2e catégorie (46/1000e de tuyau par hectare). )> » )> 0,12 »
- (sous les routes transversales)
- — de 10 X 0,20, à la prise de 4 rigoles de 2e catégorie) )) » » 0,04 ))
- * — de 7 X 0,15, pour la vidange des rigoles de 3e catégorie dans les drains de 4e catégorie. » •)) » 0,06 »
- 3 distributeurs en maçonnerie avec portes )) )) )) 0,35 »
- Ponts et passerelles : . . . )> » )> 0,75 ))
- Totaux )> 802,11 584,24' 9,27 31,05
- Les tuyaux précédés d’un (*) sont assez souvent supprimés dans la pratique, mais à tort selon mo . * ....
- p.811 - vue 808/979
-
-
-
- 812 LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- réfléchies et particulièrement compétentes. Même observation pour le système Mosséri, dont il sera parlé plus loin.
- Dans le décompte ne figurent pas les frais'ci-après :
- 1° Nivelage du sol. L’irrigation du cotonnier se fait au moyen de billons. Les terrains doivent donc être plats ou aplanis. Dans une étude publiée par l’Institut d’Égypte, M. Tictor Mosséri et moi avons monLré que le nivelage du sol est une opération coûteuse. Cette dépense devient prohibitive, si on est conduit à faire des décapements de 0 m, 30 à G m, 40 dans des surfaces de quelque étendue. Il n’en va généralement pas ainsi dans le nord de l’Égypte. Dans quelques cas, cependant, on se trouve devant des terres où, sous l’action des vents, se sont formés de petits monticules autour de plantes salicornes. Des cas doivent faire l’objet d’un examen attentif.
- D’une manière générale, on peut considérer comme nécessaire une dépense de £10 à 16 par hectare pour l'aplanissement parfait du sol, quelquefois de £ 19 à .28. Si on a affaire à des terres parsemées de monticules dus à l’action du vent, la dépense par hectare peut s’élever de £ 29 à 36 et au delà ;
- 2° Entretien annuel des artères d’adduction des eaux et de colature. Cette dépense est d’autant plus grande que les améliorations exigent une plus longue durée. On peut l’estimer moyennement à 80/100es de livre par hectare et par an, pendant 2 ou 4 ans <;
- 3° Installations élévatoires pour le drainage et les eaux d’irrigation : £4 à 6 3|/4 par hectare, selon l’importance du domaine;
- 4° Installation d’appareils de jaugeage: environ £ 1/2 à 1 1/2. par hectare ;
- 5° Frais d’irrigation pendant les 2 ou 4 premières années : environ £ 1 1/2 à 3 1/2 par an et par hectare ;
- 6° Frais de drainage mécanique pendant les 2 ou 4 premières années : environ £ 1 1/4 à 2 par an et par hectare ;
- 7° Salaires divers pour la surveillance des drains et rigoles ^ environ £ 1/4 à 2 par an et par hectare ;
- 8° Construction de logements, de magasins, etc.., environ £ 6-par hectare ;
- 9° Cheptel vivant, environ £ 7 à 8-1/2 par hectare ;
- 10° Nourriture des' animaux pendant 2 ou 4 ans, environ £ 8 1/2 par an et par hectarç ; - '
- p.812 - vue 809/979
-
-
-
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- 813'
- 11° Perte de culture pendant 2 ou 4 ans (quand le domaine était cultivé, bien que de production très faible), environ'£ 11/2 à 3 1 /2 par an èt par hectare :
- 12° Frais généraux, environ £ 1 1/4 à 1 3/4 par an et par hectare ;
- 13° Intérêt du capital engagé, environ ;£ 3 1/2 à 4 3/4 par an et par hectare ;
- 14° Frais d’administration, £ 1 à 1 1/4par an et par hectare;
- 15° Impôt foncier, quand il s’agit de terres pauvres, mais cultivées, £ 1/2 par an et par hectare.
- De la dépense totale, il faut déduire le prix des récoltes effectuées pendant la durée des travaux d’amélioration, durée variable selon la perméabilité des couches supérieures du sol, l’état de salure des lerres, la quantité d’eau dont on dispose, etc.
- Les chiffres ci-dessus ainsi que les dépenses figurant au tableau pour le creusement des rigoles et des drains sont approximatifs. Ils doivent être mis au point dans les cas différents qui se présentent.
- Les drains de 2e, 3e et 4e catégories et quelques fossés d’égouttement devront être conservés après les travaux de dessalement, afin d’empêcher la remontée ultérieure des sels dans les couches végétales des terrains. La culture du cotonnier, répétons-le, est en plein développement pendant la saison chaude, caractérisée par une grande siccité de l’air pendant le jour ; la culture des céréales et des légumineuses seule se faisait, au contraire, dans les anciens bassins pendant les mois froids, dont l’humidité relative est relativement élevée. 11 faut donc empêcher l’ascension des sels pendant les arrosages copieux du cotonnier dans le courant de l’été. On ne doit pas oublier, d’autre part, que l’eau du Nil contient une certaine dose dé chlore qui, si minime soit-elle, entraînerait des effets funestes avec le temps, dans une région où l’égouttement par fonction bathydrique est impossible, comme on l’a vu, si cette région n’était pas pourvue d’un réseau de colature. Le drainage mécanique des terres du nord de l’Égypte ne sera donc pas une œuvre transitoire; Mais les volumes annuels des eaux de colature diminueront en même tempb que la culture cotonnière prendra plus d’extension. On pourra peut-être recourir alors à l’emploi de tuyaux en poterie, ave,c lesquels la perte de terrain cultivable est diminuée. Je reviendrai sur ce point. 5
- p.813 - vue 810/979
-
-
-
- 814
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- Quoi qu’il en soit, le dessalement des terres très compactes est un problème délical et il.nécessite des études consciencieuses. Sa mise en application impose une dépense coûteuse, quelquefois très élevée. Dans les cas où le projet d’amélioration n’a pas été convenablement étudié, la dépense est faite en pure perte. Il faut des récoltes très rémunératrices pour rembourser le propriétaire d’aussi grands frais. Mais il importe de ne pas perdre de vue l’accroissement, continu de la population de l’Égypte. Depuis l’Expédition française, cette population a quintuplé. Au cours des quarante dernières années, elle a doublé. Sa densité par kilomètre carré de surface cultivée est d’environ 584 habitants. Dans certaines provinces, elle s’élève à 700 habitants et plus. La population rurale forme les 88 0/0( de la population totale du pays.
- L’Égypte est le pays le plus peuplé de la terre par unité superficielle de terres cultivées. Elle est donc impérieusement contrainte de reconquérir de haute lutte les espaces encore désolés près des lacs côtiers. Le pays se verra conduit également à eqtreprendre ultérieurement l’assèchement et la mise en culture des surfaces occupées par les lagünes littorales.
- En ce moment, le débit d’étiage est insuffisant, en dépit du déblaiement du chenal du Nil Blanc dans les marais équatoriaux et des 2 milliards et plus de mètres cubes d’eau emmagasinés au réservoir d’Assouan. De là, la mise à l’ordre du jour de la construction de vastes réservoirs dans le Soudan anglo-égyptien, dont l’un va être commencé en ,1926.
- Avant de terminer l’examen du mode de dessalement qui vient d’être expliqué, je Crois utile de donner ci-après les résultats obtenus en 1915 dans une propriété des Domaines de l’État égyptien, de 700 ha environ, où il avait été fait des essais méthodiques de jaugeage avec l’aide de venturimètres. L’analyse avait accusé une moyenne de 1,75 0/0 de sel dans le sol jusqu’à 0m,60 d’épaisseur. Ces terres étaient donc assez peu salées. L’écartement des fossés d’égouttement variait de 25 à 40 et 50 m suivant la teneur de chlorure de sodium.
- Il était pratiqué des lavages sur les terres sans culture, aussi souvent que le plan d’eau des canaux de l’État le permettait, pendant les différents mois, notamment pendant la crue du Nil (septembre à octobre et novembre). La superficie des terres ainsi lavées ne figure pas dans les colonnes ad hoc. La saison d’étiage avait été exceptionnellement avantageusè et avait permis une
- p.814 - vue 811/979
-
-
-
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- 815
- alimentation importante. Si l’on rapporte le sel enlevé (82085 t) à la surface totale du domaine (700 ha), on trouve le chiffre de
- MOIS SUPERFICIE CULTIVÉE en riz SUPERFICIE CULTIVÉE en trèfle ' SUPERFIC1F TOTALE cultivée VOLUME d’eau d'irrigation VOLUME d’eau de drainage PROPORTION de l’eau de drainage par rapport à l’eau d’irrigation POIDS DE SEL . extrait
- ha ha ha m3 m3 0/0 t
- Janvier. . . » 109 109 458.000 378.000 - '82 *
- Février. . . » 109 109 614.000 431.000 70 1
- Mars. . . . » 109 109 520.000 322.000 62 | > 22.000
- Avril., . . . 46 109 155 723.000 610.000 84
- Mai .... 208 72 280 967.000 774.000 80 5.465
- Juin. . . . 207 » 207 1.157.000 628.000 531/2 7.700
- Juillet. . . 222 » 222 1.325.000 482.000 361/4 6.875
- Août. . . . 222 » 222 1.125.000 495.000 44 7.785
- Septembre . 143 42 185 2.238.000 1.030.000 46 11.740
- Octobre . . 98 130 228 1.464.000 1.138.000 79 8.710
- Novembre . » 295 295 1.793.000 1.096.000 61 7.640
- Décembre. . » 295 295 796.000 686.000 86 4.175
- Totaux . . . . . 13.180.000 8.070.000 61 0/0 82.085
- 117 t par hectare. Pendant les mois de juin, juillet et août, nous avions pu donner aux rizières qui, seules, recevaient de l’eau, 5 250 m3 environ par hectare et ,par mois. L’eau de drainage recueillie pendant cette durée avait été d’environ 2 350 m3 par hectare' et par mois. La quantité de sel enlevée du sol pendant ces trois mois avait été d’une centaine de tonnes par hectare.
- À la fin de l’année, la proportion de sel contenue dans le sol jusqu’à une profondeur de 0 m, 60, avait été ramenée à 0,37 0/0, en moyenne, selon les terres. *
- Les quantités de sel enlevé avaient été notablement inférieures à celles réalisées dans l’expérience avec tuyaux de poterie dont il a été parlé précédemment. Mais, dans cette dernière expérience, nous avions affaire à des terres perméables, très salées et avions pu maintenir une lame d’eau d’une épaisseur constante de 0 m, 50 sur les planches pendant quatre mois et demi. Aussi la quantité moyenne d’eau de percolation s’était-elle élevée à 98 m3 par hectare et en vingt-quatre heures. La grande quantité
- Bull. 57
- p.815 - vue 812/979
-
-
-
- ioeUè. esvCit-
- ZDrcLttei <z£e .«if ccztt'çf&s'c-e
- ¥' v M
- TZazcCè CTzOlSi
- II- J _- c•a&fa'UjL.
- jlj. / 3?
- Ze °(t 13Z £<*•
- Fig. 12. — Dessalement d’un domaine de 440 ha (procède Victor Mosséri)
- p.dbl.816 - vue 813/979
-
-
-
- 818
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- de sel enlevée pendant les mois de septembre, octobre et novembre, dans la propriété de 700 lia qui vient d’être examinée, proviènt des lavages importants effectués sur des terres où le sel existait en quantité relativement importante à la surface du sol.
- Le mode de dessalement qui vient d’être sommairement analysé a donné satisfaction lorsque les travaux de canalisation qu’il nécessite ont été faits d’une manière méthodique. Mais il exige une étude minutieuse et de la compétence. Il arrive fréquemment que les sections des diverses artères de colature ne sont pas en harmonie avec les quantités d’eau à évacuer et avec la puissance de l’usine élévatoire. La vitesse de l’eau dans ces canalisations devient trop grande. Des éboulements incessants-se produisent. On se trouve alors devant un véritable travail de Sisyphe et on est contraint de modifier complètement les bases du programme adopté, c’est-à-dire de gaspiller beaucoup d’argent en pure perte. L’emploi de tuyaux insuffisants conduit également à de graves mécomptes.
- Le système d’amélioration des terres salées expliqué dans les pages précédentes entraîne l’obligation de rejeter mécaniquement, non seulement les eaux de percoiation, mais encore celles provenant du renouvellement des rizières et des lavages superficiels. Le plus souvent, ces eaux superficielles pourraient être écoulées naturellement par gravité dans les drains du Gouvernement. La puissance de l’installation élévatoire est donc plus grande que celle qu’exigerait la montée seule des eaux de percolation. La quantité d’énergie pour l’élévation de ces eaux superficielles, aux différentes époques de l’année, est donc plus considérable qu’il ne conviendrait et donne lieu à une dépense élevée. C’est là un inconvénient grave.
- D’autre part, la percolation est, je l’ai déjà dit, très ralentie et même supprimée pendant le déversement des eaux superficielles dans les fossés d’égouttement. C’est là encore une sujétion regrettable en ce qui a trait à la durée du dessalement.
- Pour obvier à ces inconvénients, M. Victor Mossëri a imaginé un système de dessalement dans lequel les eaux superficielles sont évacuées par gravité dans les drains ad hoc de l’Etat. Je vais exposer ce système en ses grandes lignes, comme je l’ai fait pour le mode généralement employé dans le Delta.
- La figure 12 représente l’application de ce système à un domaine de même contenance que le premier (440 ha).
- p.818 - vue 814/979
-
-
-
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- 819
- Les fossés ne sont pas envahis par les eaux de lavages ou d’évacuation de rizières et leurs digues ne comportent pas de brèches. Leur section tend donc moins à se rétrécir sous l’influence des dépôts boueux. Ces fossés peuvent aussi être creusés un peu plus profondément (0 m, 90 à l’origine et 1 m, 15 au débouché,
- JFbssr_________c£ €Cjr<?it {ferimn l
- Jossc .
- Fig. 13. — Disposition des planches (procédé Victor Mosséri).
- au lieu de 0 m, 70 et 0 m, 90 dans le procédé ordinaire). Grâce à cette profondeur plus grande et aux conditions plus satisfaisantes de fonctionnement, il est possible de donner unv écartement un peu plus grand aux fossés d’égouttement comparative^ ment au système de dessalement déjà décrit. Get espacement est pris égal à 20 m pour 15 m dans le premier cas, 25 m au lieu
- Bull. 58 i '
- p.819 - vue 815/979
-
-
-
- 820
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- de 20 m. Il reste le même pour 40 m. Pour la même raison, la longueur dçs planches peut être également augmentée. Elle est de 150 à 170 m pour 100 m dans le premier cas, 200 m pour 150 m. Dans le domaine de 440 ha à l’examen, j’adopterai la longueur de 166 m, 66 correspondant à la largeur de ce domaine et à un nombre entier de divisions. Enfin la pente de ces fossés est prise égale à 1 /I 000 environ seulement, les drains ne com-
- Fig./14. — Fossé d’égouttement ou drain de lre catégorie (procédé Victor Mosséri).
- portant pas de brèches pour l’évacuation comme dans le système ordinaire de dessalement.
- Constantes des fossés d’égouîtement ou drains DE PREMIÈRE CATÉGORIE ÉCARTÉS ENTRE EUX DE 20 M (fig. H).
- Surface drainée par fossé = 166 m, 66 X 20 m : 0 ha, 3333
- Longueur réelle d’un fossé. .................. 156 m
- Section en travers (déblai)............. 0 m2, 682
- Volume de déblai par hectare . . . . . . 319 m3, 2
- Pente.............................environ 1/1 000e
- Perte de terrain par hectare............ 17,78 0/0
- Débit de percolation par seconde, tout en riz,
- (travail des pompes : 18 heures par jour) :
- Étiage. .................. 01, 333
- Crue ........................................01, 584
- . 1 Vitesse moyenne Débit
- ' ' • , par seconde. par seconde.
- environ environ
- Lame d’eau de 0 m, 10 d’épaisseur. 0 m, 107 3 1, 5
- — . de 0 m, 20 — . O m, 178 12 1, 1
- Les égoutteurs débouchent dans les drains de percolation de
- p.820 - vue 816/979
-
-
-
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- 821
- 2e catégorie (fig. 45) écartés de 333 m, 33 d’axe en axe et dont voici les constantes : ,
- Longueur de chacun des trois drains parallèles . 186 m
- Surface desservie par chacun des drains de percolation. . . . . . .' . . . . . . . . . . . 3 ha, 333 Surface desservie par le drain de gravité. .... 6 ha, 666
- Section en travers (déblai) :
- Deux drains de percolation...................... . 2 m2, 460
- Drain de gravité ................................. 0 m2, 720
- Yolume de déblai par hectare :
- Deux drains de percolation................. 68 m3, 64
- Drain de gravité ............................. 20 m3, 08
- Pente des drains de percolation.................... 1/2000®
- Pente du drairi de gravité.................environ 1/20 000®
- Perte de terrain par hectare........................ 4,18 0/0
- Débit de percolation pour chacun dés deux drains et par seconde (tout en riz) (travail des pompes :
- 18 heures par jour) :
- Étiage. . . ............................... 3 1, 33
- Crue................................. 3 1, 84
- Vitesse moyenne ‘Débit par seconde. par seconde.
- environ environ
- Lame d’eau de 0 m, 10 d’épaisseur. 0 m, 094 3 1, 3
- — deOm, 20 ' — . . 0 m, 121 9 1,7
- — de 0 m, 30 — .0 m, 168 ' 22 1, 7
- L’évacuation des eaux superficielles dans le drain de gravité-de 2e catégorie ne s’effectue pas par un tuyau pour chacune des planches. Afin de diminuer la dépense de ces nombreux couloirs de passage, on réunit trois planches consécutives au moyen de deux petits tuyaux de 4 m X 0m, 10. Ces tuyaux ;traversent les fossés d’égouttement et leurs digues.
- Un seul tuyau de 7 m X 0,15 suffit alors" pour l’évacuation des eaux de trois planches contiguës dans le'11 drain de gravité
- (fi9- *3)- "
- Dépense par hectare : , „
- Pour les tuyaux de 4 m X 0,10. . . £ 1,90
- " 7 m X 0,15. . . . 3,90
- p.821 - vue 817/979
-
-
-
- O.IO^U+e- iM-
- i/, tu*- Zrr/rurttiS
- -f-1 _
- Fig. 15. — Drains.de percolation et de gravité,de 3e catégorie (procédé Victor Alosséri).
- I X . Mfi fiJU. tewvtu^ J y
- 0*Stf I SO * v>u4x^3
- , [ au, Ctto^ûu«4
- \ ^ o t><? * v‘ / \ /
- l I *? «LU' X \l_lX--------- ---L._ - ------
- \ _ , ~ / i _U?« A> t OlÂWHJLs
- '7w(«**«• /0~*O io ^ 1 0(4û M, GMyinw^,
- Drains de percolatiou et de gravité de 2e catégorie (procédé Victor Mosséri).
- p.822 - vue 818/979
-
-
-
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- 823
- Les drains de 2e catégorie aboutissent à d’autres de 3e catégorie (fig. 46), espacés de 400 m d’axe en axe et caractérisés par.les données suivantes.:
- Longueur de chacun des 3 drains parallèles. . . 980 m
- Surface desservie par chacun des drains de percolation .......................................... ^20 ha
- Surface desservie par le drain de gravité .... 40 ha
- Section en travers (déblai) :
- 2 drains de percolation................... 4m2,20
- Drain de gravité....................................... lm2,015
- Volume de déblai par hectare :
- 2 drains de percolation ........................102m3,75
- Drain de gravité.................................. 24m3,86
- Pente des drains de percolation..................... 1/2 500
- Pente du drain de gravité.................environ 1/20 000
- Perte de terrain par hectare . .....................5,14 0/0
- Débit par seconde des eaux de percolation pour chacun des deux drains :
- Étiage....................................... 20 1
- Grue......................................... 35 1
- Travail des pompes : 18 heures par jour.
- Les 40 ha sont tous supposés en rizières.
- Vitesse moyenne ' Débit par seconde par seconde
- au terminus. au terminus.
- environ environ
- Lame d’eau de 0,20 d’épaisseur . . 0 m, 140 20 1, 0
- — 0,30 — . . 0 m, 182 411, 0
- — 0,40 — . . 0 m, 214 70 1, 0
- Pour nous placer dans les conditions de comparaison utiles avec le devis de dessalement par le procédé ordinaire, on pourvoira les débouchés des drains de percolation de 3e catégorie dans ceux ad hoc de 4e de tuyaux de 7 m, 50 X 0,35.
- Dépense par hectare : 0 £ 46.
- Le drain de gravité de 3e catégorie reçoit les eaux de ceux de même nature de la 2e catégorie par l’intermé de 10 m de longueur moyenne X 0,20 (fig. 46).
- Dépense par hectare : 0 £ 73 1/2. ,
- Bull.
- 59
- p.823 - vue 819/979
-
-
-
- 824
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- Les drains de 3e catégorie se rendent aux drains de 4e catégorie (fig. 11), espacés entre eux de .l km, et dont les constantes sont fournies ci-dessous :
- Longueur de chacun des drains parallèles. ... 2 700 m
- Surface desservie : .
- Par le drain de percolation . : . . . . ... 220 ha
- Par le drain de gravité . , ...................... 220 ha
- Section en travers moyenne (déblai) sur les 2 200 premiers mètres :
- Drain de percolation. . ..................} . . . 5m2,90
- Drain de gravité.................................. lm2,52
- Section en travers moyenne (déblai) sur les 500 derniers mètres :
- Drain de percolation......................... 8m2,28
- Drain de gravité.............................. lm2,85
- Volume de déblai par hectare pour les 2 200 premiers mètres : 1
- Drain de percoiation. .......................... . 59m3
- Drain de gravité............................... 15m3,22
- Volume de déblai par hectare pour les 500 derniers mètres :
- Drain de percolation............................ . 18m3,81
- Drain de gravité............................. 4m3,27
- Pente du drain de percolation ................... 1/3333
- — gravité ....... environ 1/20 000
- Perte de terrain par hectare . . ................ 3,62 0/0
- Débit par seconde des eaux de percolation :
- Étiage................. 110 1
- Crue ..... ......................... 193 1
- Le débit de crue sera, en réalité, plus grand du fait de la percolation dans les terres en lavage.
- Travail des pompes : 18 heures par jour.
- Moitié en rizières. Autre moitié en lavages pendant la crue. Drain de percolation de 3e catégorie :
- Vitesse moyenne Débit
- par seconde par seconde au terminus. au terminus.
- environ environ
- Lame d’eau de 0 m, 30 d’épaisseur . 0 m, 175 79 1, 0
- — 0 m, 40 — . 0 m, 225 1441,0
- — 0m,50 — . -0m, 260 '' 2281,0
- — 0m,60 — 0 m, 292 3151,0
- p.824 - vue 820/979
-
-
-
- 3r Û**-
- | ^-53 4U'(iftoit' *£**-* -_J._ . eetwc&u*'
- cÿff«* (mm <u <M J* «**=
- (7 Sa ou W «<*«- collutiaX-
- Fxg. 17. — Drains de percolation et de gravité de 4e catégorie (procédé Victor Mosséri).
- i&St____
- Fig. 18. — Collecteurs de percolation et de gravité (procédé Victor Mosséri).
- p.825 - vue 821/979
-
-
-
- 826
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- Les drains de gravité de 3e catégorie sont pourvus, à leur terminus dans les drains ad hoc de 4e catégorie, de tuyaux de-19 m, 30 de longueur moyenne et de 0m,50 de diamètre (fig. il).. Dépense à l’hectare : 0 £ 87.
- Les autres tuyaux sont indiqués dans le tableau qui suit plus-loin.
- Les collecteurs sont représentés (fig. 42 et 48). Yoici leurs
- constantes :
- Surface drainée. ................................. 440 ha
- Longueur du drain................................. 250 m
- Section en travers moyenne (déblai) :
- Percolation. . ................................. 10m2,058-
- Gravité......................................... 2m2,61
- Pente du collecteur, de gravité, environ. .... 1/20 000
- — de percolation............ . 1/4 000
- Débit par seconde des eaux de percolation :
- Étiage........................................ . 146 I
- Crue. .......................................... 256 1
- 18 heures de marche par jour.
- Le tiers en rizières.
- % Vitesse moyenne Débit.
- * - par seconde par seconde-
- au terminus. au terminus.
- environ environ
- Lame d’eau de 0m, 20 d’épaisseur. 0 m, 133 52 1, 0
- — 0 m, 30 — . 0 m, 181 841,0
- _ 0 m, 40 — . 0 m, 202 173 1,0
- — Oun, 50 — . Om, 258 290 1, 0
- — 0 m, 60 — . Om, 294 412 1,0
- Pour les raisons données à propos du système ordinaire de-dessalement, la section de ce collecteur serait sensiblement réduite si on avait affaire à des terres moyennement salées, depuis longtemps en culture, et exigeant un moindre volume d’eau d’amélioration.
- Au moment des lavages de crue, il se produit une certaine percolation dans les terrains ad hoc. Il est donc prudent d’avoir une installation mécanique capable d’élever jusqu’à 350 et même 400 1 d’eau par seconde au moment des plus grands besoins. L’énergie maxima est d’ailleurs requise seulement pendant une très courte période de l’année. •
- p.826 - vue 822/979
-
-
-
- 827
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- Le collecteur de gravité est un peu moins profond que dans le cas de dessalement par le procédé décrit précédemment
- (h- 8J- ' •
- La largeur au plafond est bien moins grande. Une route est pratiquée entre les deux drains pour la circulation. Elle -a pour •effet aussi d’augmenter le gradient de saturation.
- Le tableau ci-après donne, pour le mode d’amélioration des terres salées de M. Mosséri, des renseignements similaires à ceux que j’ai fournis précédemment sur le système ordinaire.
- Gomme dans le mode de dessalement ordinaire, on peut, si on le veut, se dispenser des tuyaux de 7,50x0,35, de 19,50x0,25 et de 7 X 0,15. D’où une économie, de £ 0,60 par hectare.
- Les frais de premier établissement pour les canalisations et les tuyaux sont plus élevés dans le procédé Mosséri que dans le système généralement en usage (£8 1/5 environ en plus, par hectare).
- La dépense relative à l’installation élévatoire est, par contre, plus faible de £ 2 à 3 par hectare. Les frais de pompage ne sont que le tiers environ de ceux du procédé ordinaire. D’où une économie annuelle de £ 1 à 1 1/4 par hectare,.
- Le coût des curages des drains, notamment des fossés d’égouttement, est également réduit, ces drains ne débitant que des •eaux claires de percolation et n’étant pas exposés à des éboule-ments aussi importants que les drains du système ordinaire.
- Enfin, la durée du dessalement est notablement diminuée pour les raisons énoncées déjà. C’est là un avantage dont l’importance est considérable.
- Le procédé Mosséri, plus rationnel que le mode ordinairement en usage, a contre lui l’habitude du moindre effort, mol oreiller dans bien des pays. On lui a reproché la perte d’une surface importante de terrain cultivable. Le supplément est seulement de 3,7 0/0 environ par hectare par rapport au système •ordinaire de dessalement, comme il résulté des tableaux comparatifs annexés à cette note.
- Pendant la guerre européenne, la tôle était à peu près introuvable en Égypte. Celle qui existait avait acquis un prix prohibitif. On ne pouvait donc pas recourir au procédé Mosséri pendant la durée des hostilités et au cours des années de ravitaillement 1919 et 1920. La situation n’est plus la même aujourd’hui.
- Le procédé usuel est à recommander seulement dans le cas où l’altitude du domaine ne permet pas le drainage par gravité
- p.827 - vue 823/979
-
-
-
- Fossés d’égouttement ou drains de lre catégorie ...................................
- Drains de 2e catégorie (gravité)..........
- — de 2e — (eau de percolation).
- — de 3R — (gravité)
- — de 3e — (eau de percolation).
- — de 4e — (gravité) :
- 2 200 premiers mètres. . .
- 500 derniers mètres . . .
- — de 4e catégorie (eau de percolation) 2 200 premiers mètres. . 500 derniers mètres . .
- Collecteur (gravité)........................
- — (eaux de percolation)................
- Rigoles de 2e catégorie...................
- — de 3e — ..........°..........
- — de 4e j sur les 500 premiers mètres, catégorie t sur les 2200 derniers mètres
- Rigole principale...........................
- Tuyaux de 4 X 0,10 au-dessus des fossés
- (2 tuyaux par hectare)...................
- Tuyaux de 7x0,15 au-dessus des drains de percolation de 2° catégorie (1 tuyau 2/10es
- par hectare).............'...............
- Tuyaux de 10x0,20 au-dessus des drains de percolation de 3e catégorie (15/1000es de
- tuyau par hectare).......................
- Tuyaux de 19,50x0,50 au-dessus des drains de percolation de 4e catégorie (25/1000es
- de tuyau par hectare)....................
- 1 Tuyau de 24,50 X 0,85 au-dessus du drain de gravité de 4e catégorie sur le collecteur
- de percolation . ........................
- *Tuyaux de 7,50 X 0,35 au débouché des 20 drains de percolation de 3e catégorie
- (5/100es de tuyau par hectare)...........
- *Tuyauxde 19,50x0,25 pour le passage de l’eau de 3 drains de 2e catégorie sur les drains de percolation de 4e catégorie (7/1000es de tuyau par hectare) .... Tuyaux de 8,00x0,60 avec portes à la prise de 4 rigoles de 4e catégorie (9/1 000es de
- tuyau par hectare).......................
- Tuyaux de 4,50X0,60 avec portes à la prise de 4 rigoles de 4e catégorie (9/1 000es de
- tuyau par hectare).......................
- Tuyaux de 6,00 X 0,20 aux prises de 16 rigoles de 2e catégorie sous routes de 2 000 m de longueur (36/1000es de tuyau
- par hectare)........................ . . .
- Tuyaux de 10,00 X 0,20 aux prises de 16 rigoles de 2e catégorie sous la route parallèle à la rigole de 4e catégorie (9/1 000es de tuyau par hectare) .... *Tuyaux de 7 X 0,15 pour la vidange, des rigoles de 3e catégorie dans les drains de
- 4e catégorie. ...........................
- 3 distributeurs en maçonnerie avec portes. Ponts et passerelles...................
- SECTION LONGUEUR DE CANAL!- DÉBLAI DÉPENSE PERTE DE TERRAIN
- OYENNE SATIOX par par cultivable
- par hectare HECTARE HECTARE par hectare
- Liv. st. et 0/0
- m2 m m3 centièmes
- 0,682 468,00 319,20 3,20 17,78
- 0,720 27,90 20,08 1,11 4,18
- 2,460 55,80 68,64
- 1,015 4,200 24,50 49,00 24,86 102,75 1,91 5,14
- 1,524 1,850 12,27 15 22 4^27 1,96 3,62
- 5,900 12,27 59,00
- 8,280 18,81
- 9 ? 9 ? ?
- 9 9 9 ? 9
- 0,320 27,90 8,94 0,09 0,89
- 0,575 24,50 14,08 0,15 1,03
- 2,240 1,740 12,27 5,09 17,40 0,28 1,10
- 9 9 ? ? 9
- » )) » 1,90 ))
- » )) » 3,00 )>
- )) )) » 0,731/2 ))
- )) )) » 0,87 Y)
- )) » )> 0,22 »
- )) » » 0,46 »
- )). )) » 0,08 »
- )) )) )) 0,151/2 »
- )) » » 0,071/2 » e
- ‘ » )) » 0,09 »
- J) » )) 0,04 ))
- )) )) » 0,06 »
- » » » 0,35 »
- )) » » 0,75 »
- » 714,41 678,34 17,48 33,74
- Les tuyaux précédés d’un (*) sont souvent supprimés dans la pratique, mais à tort selon moi.
- p.828 - vue 824/979
-
-
-
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- 829
- dans les drains de l’État ou, encore, si la couche de 1 m à partir de la surface du soi est . assez perméable pour permettre un dessalement très rapide.
- J’ai déjà dit qu’on pourrait peut-être remplacer les fossés d’égouttement pas des tuyaux en poterie au bout d’un certain nombre d’années, c’est-à-dire après que les couches supérieures auraient acquis un certain degré de perméabilité sous l’action de cultures répétées.
- Cette remarque s’applique aussi bien au procédé Mosséri qu’au système de dessalement ordinairement en usage. On donnerait aux files de tuyaux une pente plus grande par mètre que dans l’essai pratiqué par les Domaines de l’État en 1902. Le diamètre de ces tuyamx pourrait être réduit, sans cependant que la dépense diminuât dans la même proportion.
- En Europe, on admet généralement une pente de 1/500 aussi bien pour les tuyaux d’égouttement que pour les^collecteurs qui leur font suite. Mais il s’agit, dans ce cas, de terres humides, d’étendue généralement restreinte, qui reçoivent seulement les eaux de pluie, d’un volume bien plus faible que celui exigé par les opérations de dessalement. La pente précitée se justifie ordinairement par la déclivité des terres en pays européens.
- Dans le Bas-Delta égyptien, les choses se présentent différemment.
- L’admission d’une pente de l’ordre de celle qui vient d’être indiquée pour les tuyaux de drainage d’un ordre supérieur à celui des tuyaux.d’égouttement, dans des superficies de quelque étendue, conduirait à des profondeurs inadmissibles, notamment près de l’installation élévatoire.
- D’autre part, des pentes dans ces tuyaux de même nature que celles adoptées dans les drains ouverts de 2e, 3e et 4e catégories et dans le collecteur entraîneraient l’adoption de grands diamètres, d’un coût prohibitif.
- On serait contraint, d’ailleurs, de conserver quelques drains ouverts pour l’écoulement des eaux de lavages superficiels, nécessaires pour l’agriculture égyptienne.
- On voit que, seuls, les fossés d’égouttement pourraient peut-être se voir remplacés un jour par des tuyaux en poterie dans les terres compactes. v
- Dans ce milieu d’ingénieurs, on se demandera naturellement s’il n’est pas désavantageux, au point de vue économique, de multiplier les installations élévatoires de drainage et s’il ne
- p.829 - vue 825/979
-
-
-
- 830 LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- serait pas préférable de centraliser la puissance mécanique en des points judicieusement choisis.
- Avant la grande guerre, on se proposait d’établir de puissantes usines au bord de la mer, au terminus de grands drains profonds à creuser pour desservir de vastes secteurs. Cette question avait fait couler beaucoup d’encre. Elle soulève beaucoup d’objections, notamment au sujet de la pente du lit, de l’envahissement possible de plantes aquatiques et, surtout, de l’élévation mécanique à grands frais des eaux qui s’évacuent aujourd’hui par simple gravité. C’est le cas, je le répète, des eaux de drainage des terres du centre du Delta et d’une partie très importante de la frange sud de la région abandonnée autrefois.
- Sir William Willcocks et M. Victor Mosséri ont proposé le drainage par zones, c’est-à-dire l’extension à une plus grande échelle du procédé qui vient d’être décrit. Sans vouloir entrer dans des détails, je dirai que ce projet laisse subsister heureusement l'es grands drains pour l’écoulement par gravité des eaux qui en sont susceptibles. Au terminus des drains de ramification débouchant dans ces grandes artères, des installations élévatoires seraient placées pour rejeter les eaux de colature dans ces dernières artères. Les propriétaires n’auraient plus ainsi à édifier des installations mécaniques à leurs frais. Le nombre des usines élévatoires se trouverait, de la sorte, notablement diminué. Ce projet est, à mon avis, le plus rationnel et le plus économique.
- Mise en culture des terres restées incultes et de la superficie
- OCCUPÉE PAR LES LACS EN BORDURE DE LA MÉDITERRANÉE.
- Avant de terminer cette communication, je crois utile de donner quelques renseignements généraux sur la situation pré-sente et future du nord de la Basse-Égypte.
- Depuis le règne de Mohamed Aly, 500000 ha environ ont été arrachés à l’état de stérilité dans lequel ils se trouvaient depuis si longtemps. Il reste encore une superficie inculte d’une contenance semblable à gagner à la culture. Mais on ne s’arrêtera pas là. Les lacs côtiers seront eux-mêmes asséchés et peu à peu la nature cultivée étendra son domaine jusqu’aux bords de la mer. Une superficie de près de 200 000 . ha pourra recevoir le cotonnier encore de ce fait, tout en réservant une certaine étendue des lacs pour la pisciculture.
- p.830 - vue 826/979
-
-
-
- 831
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- Mais le dessalement des terres au moyen de rizières et leur mise en culture cotonnière exigent beaucoup d’eau au moment des basses eaux du fleuve. Bien que l’immense réservoir d’As-souan et le dragage du Nil Blanc à travers les marais équatoriaux aient grandement amélioré le régime d’étiage, le débit actuel est insuffisant à ce moment de l’année pour entreprendre l’assainissement de vastes superficies incultes.
- L’aménagement prochain d’un réservoir de 2 milliards et demi de mètres cubes d’eau sur le Nil Blanc, en amont de Khartoum, permettra de commencer cette grande tâche, en même temps qu’il assurera l’établissement de l’irrigation pérenne dans la Haute-Egypte, seule région restée. encore sous le régime des antiques bassins d’inondation. Le relèvement du plan d’eau d'étiage du fleuve se fera, pour cette contrée, par le barrage d’Ezneh et le barrage projeté de Nag-Hamadi. A ce moment, la pierre tumulaire sera définitivement scellée sur un grandiose régime d’irrigation qui fait tant d’honneur aux hommes qui l’avaient conçu au début des temps, mais que les exigences de notre civilisation'quantitative ne permettaient pas de conserver.
- La construction d’autres réservoirs d’emmagasinernent des eaux dans le Soudan anglo-égyptien suivra plus tard, à mesure de l’avancement de l’amélioration des terres du nord du pays.
- Dans quelque cinquante ou soixante-dix ans, la quantité d’eau nécessaire pour l’irrigation de toute l’Égypte cultivable .sera d’environ 65 milliards de mètres cubes par an. Le Nil, le fleuve le mieux aménagé du monde, le sera bien davantage encore. Une quantité d’eau moins grande se perdra dans la Méditerranée au moment de la crue annuelle. Je n’oserais pas dire qu’il ne surgira pas dans l’avenir, des problèmes insoupçonnés à l’heure présente et qu’un fleuve comme le Nil ne se défendra pas contre les emprises de l’homme. Mais à chaque jour suffit sa peine.
- Le Nil majeur ne connaît plus les chants d’allégresse que les générations ont fait retentir sur ses rives pendant des milliers d’années. La fête annuelle de la crue est une faible survivance des grands spectacles d’adoration du passé. Le Nil mineur reçoit les hommages des contemporains. Comme don de joyeux avènement, il a apporté le coton, la nouvelle divinité devant laquelle l’Égypte entière se prosterne. C’est à se rendre cette divinité favorable qu’ont travaillé les ingénieurs depuis une centaine d’années et que devront s’appliquer ceux qui leur succéderont.
- Dans les entreprises de dessalement de terres de grandes
- p.831 - vue 827/979
-
-
-
- 832
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- étendues en d’autres contrées du inonde, on ne doit pas perdre de vue l’importante question de la main-d’œuvre. Les tableaux comparatifs figurant dans cette note montrent le grand développement linéaire des mailles du filet d’irrigation et de drainage exigé par les opérations de dessalement. Les sections de la plupart des rigoles et des drains sont de faille .importance et les excavateurs mécaniques n’ont pas donné jusqu’ici de résultats favorables pour les profils en travers de cette nature. D’ailleurs, les travaux de creusement ne sont pas toujours les plus coûteux dans la mise en culture de terres salées. Il convient donc d’être circonspect au moment dé l’élaboration des projets à exécuter dans des pays de population de faible densité.
- En Égypte, le problème se présentait et se présente encore sous un jour plus favorable, eu égard à la population qui ne cesse de croître dans des proportions faités pour étonner. Et l’Égypte, il ne faut pas l’oublier, est la contrée du globe qui se prête le mieux à l’irrigation sous ses formes diverses. On est donc moins étonné de voir Napoléon envisager déjà, dans sa Correspondance de Sainte-Hélène, l’assèchementdes lacs en bordure de la Méditerranée, en un pâys dont il supputait la population quadruplée.après cinquante années de sage administration.
- p.832 - vue 828/979
-
-
-
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- 833
- ANNEXE l
- L’Administration des Domaines de l’État Égyptien avait fait, en 1902' un essai de limonage et de lavage de terres sur une pareille de même superficie (12 ha 3/10) que celle dans laquelle il avait été fait usage de tuyaux en poterie.
- La lame d’eau avait été maintenue à une épaisseur constante de 0 m, 50 pendant une durée de cent trente-sept jours, comme dans la parcelle pourvue de tuyaux. Un volume d’eau quotidien de 194 m3 était soustrait de la masse de submersion par l’intermédiaire d’un drain tracé selon l’une des arêtés du quadrilatère que formait la parcelle. A l’extrémité de ce drain, une pompe à vapeur rejetait l’eau évacuée dans un drain de gravité de l’État. * .
- La quantité de chlorure de sodium enlevée au sol pendant l’essai avait été de 75 t par hectare.
- Ainsi,- pour un volume d’eau de drainage double de celui obtenu dans le mode de dessalement par tuyaux, la quantité de NaCl enlevée par hectare avait été trois fois et demie moins grande.
- Il fut constaté aussi que le dessalement s’était effectué surtout dans la tranche de 0 m, 10 sous la surface et qu’il avait été très faible de 0 m, 15 à 0 m, 50 de profondeur.
- On voit que le procédé qui vient- d’être décrit sommairement ne saurait être mis en pratique.: il exigerait trop de temps pour l’assainissement des terrains.
- Aux premiers âges, les cultivateurs s’adressèrent à ce mode de dessalement, mais sans le recours à l’élévation mécanique de l’eau de submersion, ainsi qu’il a été expliqué au début de cette communication. Mais, à cette époque reculée, le facteur temps n’avait pas l’importance qu’il a acquise de nos jours.
- Un troisième essai avait été fait avec l’emploi de fossés à ciel ouvert et du drainage mécanique, mais l’écartement de ces fossés était près de trois fois plus grand que dans l’essai avec tüyaux en poterie; de plus, la lame d’eau n’avait qu’une épaisseur de 0m,10. Qn ne saurait donc établir de comparaison utile entre les deux expériences. I
- p.833 - vue 829/979
-
-
-
- 834
- LES TERRES DU NORD DU DELTA ÉGYPTIEN
- Je me bornerai à dire que la quantité d’eau de percolation arrivant aux fossés avait été très faible, mais que la salure de cette eau était très forte, eu égard à la plus grande longueur du cheminement de cette eau de percolation.
- ANNEXE II
- Les Italiens, particulièrement compétents dans le domaine de l’hydraulique agricole, ont fait usage de fossés à ciel ouvert et du drainage mécanique pour F assainissement des terrains humides sis près des bouches du Pô, dans la région de Ferrare. On connaît l’habileté consommée des Romains dans les travaux de captation et d’adduction des eaux pour les villes de l’Empire.
- p.834 - vue 830/979
-
-
-
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE 1/EXCLUSION
- , PAR
- IM. A. GUISELIN (1)
- AVEC COMPTES RENDUS DES VISITES DES USINES
- Usine de la Société des Kaolins de Limoges, à Aixe-sur-Vienne. — Fabrique de porcelaine G. D. A. — Atelier de fabrication des émaux du Maître Bonnaud. — Établissement thermal du Mont-Dore. — Établissement thermal de Ghâtel-Guyon.— Établissement thermal deRoyat.— Chocolaterie “ A la Marquise de Sévigné Brasserie de la Société des Grandes Brasseries et Malteries d’Auvergne. — Établissements Bergougnan (caoutchouc).
- Son origine. — Son organisation.
- Remerciements.
- C’est au cœur 'même de l’excursion de 1924 que je reçus les confidences d’un certain nombre de Collègues désirant propager l’influence des I. C. F. en terre marocaine, sous la conduite de M. Hersent. , ,
- C’est un peu plus tard que d’autres exprimèrent le désir de vérifier l’existence probable des Pyrénées, ou . bien encore de juger des nouvelles conquêtes industrielles de l’AJsace et de la Lorraine, dont, ils avaient conservé un si captivant souvenir grâce à M. Herdner.
- Et voilà comment notre voyage préparatoire au pays des intentions généreuses et patriotiques débuta dans le massif central d’une France de première zone et se termina aux pieds de la statue équestre de Vercingétorix.
- Ce projet qui dut faire la part des intérêts mécaniques et touristiques nous a permis de visiter des régions' pittoresques et industrielles.
- Notons que les hésitations des premières adhésions provoquèrent certains rappels qui furent la cause d’une série de lettres d’excuses cordiales formant la preuve la plus évidente des solides amitiés que créent. ces voyages, dont la générali-
- \'l) Voir Drocès-Verbal de la séaace du 9 octobre 1925, page 303.
- p.835 - vue 831/979
-
-
-
- 836
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL. DE L’EXCURSION
- sation suffirait à conjurer bien des maux sociaux... si tous les ingénieurs voulaient former la pierre angulaire de l’édifice social économique.
- Malgré l’absence de notre distingué M. de Dax, la tradition de la réussite de nos voyages s’est maintenue. Et grâce à l’activité secondée de notre nouveau secrétaire, nous sommes en droit de dire que nous avons été une fois de plus les modestes ambassadeurs de notre Société dans les milieux industriels du Centre de la France.
- Trop modestes peut-être, en ce sens qu’il ne nous fut pas permis de répondre comme des ambassadeurs aux réceptions munificentes dont nous fûmes l’objet au cours de cette mission pacifique.
- Jé m’expliquerai plus en détail sur ceci en d’autres circonstances.
- Pour clore provisoirement ce palmarès, adressons des remerciements aux Collègues habitant ces régions qui surent préparer nos visites et les faire précéder de la remise de notes concises qui constituèrent l’une des innovations heureuses du voyage de 1926.
- p.836 - vue 832/979
-
-
-
- 837
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- I
- PREMIERE JOURNEE
- Une innovation. — Sollicitude bienveillante du P. O. pour les I. C. F. — Un repas dynamique. — Poitiers, capitale de France. — Un assassinat en couleurs. — Un poste de transformation en plein air. — Un dîner avec clos compris. — Une nouvelle décoration des I. C. F. — Au Zoo-Circus. — Taylorisation foraine. — Influence des costumes militaires sur la férocité des animaux.
- Une innovation'dont le sort sera sans doute éphémère avait invité à donner le bon exemple d’une vertu dont se pare peut-être hâtivement la Société des Voyages Économiques. Un certain nombre d’économes distingués-furent séparés de la classe aristocratique par une classe très populaire dans les chemins de fer.
- Ceci vraisemblablement par suite d’une constante sollicitude de ces Compagnies pour les I. C. F., et en vue de partager les' risques de tamponnement entre tous les ingénieurs, en protégeant au surplus une classe privilégiée et électorale.
- Cette fâcheuse séparation eut comme conséquence d’obliger à quelques voyages tout le long d’un long couloir semé de corps etrangers invitant à des laminages pénibles... ou agréables, dirait M/Berthelot en s’appuyant sur le principe de la relativité (voir sa conférence).
- Fâcheuse séparation qui se termina au wagon-restaurant par un repas qu’un .jeune garçon, fortifié par les voyages, servit allègrement et rondement.
- Le repas dynamique ensoleillé qui nous fut distribué à travers les magnifiques,plaines électrifiées de la Beauce, et notre passage sans arrêt à Blois, patrie du charbon de bois national, contribua — sous la présidence de M. Laubeuf —• à inaugurer ce voyage d’ingénieurs en ruptufe de bans.
- La première partie de l’après-midi fut consacrée à la visite des monuments réservés au culte de la justice et à la religion du culte catholique dont vous retrouverez la courte description pieuse et bienveillante dans notre compte rendu libre. Vous y trouverez notamment que la ville de Poitiers fut capitale de France pendant quelques semaines et que l’assassinat en couleurs des églises romanes n’est pas due aux Maures, mais à une
- p.837 - vue 833/979
-
-
-
- 838
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- impératrice espagnole vivant au temps de Napoléon III et s’appelant Eugénie. Pas plus d’ailleurs que l’odeur spéciale de certaines rues de Poitiers n’est due à ces Maures, mais bien à desvivants, simplement insouciant» des premiers principes de l’hygiène.
- Je passe ici la parole au rapporteur qui vous pariera de notre visite au posté de transformateurs de la Vicenderie avec autorité.
- Poste dont la visite nous procura, avant dîner, une excursion dans Poitiers et hors Poitiers fort agréable.
- *
- C’est au cours de ce premier dîner en commun, présidé par M. Hersent, que je reçus cette enviable satisfaction d’être l’objet d’une distinction dont je resterai ûer, et qui devait récompenser les efforts tentés depuis bientôt cinq ans pour vaincre la tyrannie-obsédante des hôteliers et obtenir la distribution d’une boisson hygiénique, mais uniforme* permettant de communier dans une solidarité désormais consacrée par la désignation donnée à cette boisson de Château compris.
- Cette soirée se termina au cirque forain monumental que certains virent démonter en un clin d’œil, avec des principes d’un taylorisme à faire rougir les plus brillants apôtres auvergnats. Démontage ingénieux qui fut une véritable leçon de choses,, leçon que compléta celle que nous fîmes sur l’art de faire rire-des gens intelligents lors d une tension des changes,
- Spectacle où nous nous mêlâmes à la foule et à la haute bourgeoisie pour y constater l’influence des uniformes sur des bêtes féroces, dociles- tour à tour devant des officiers de marine, de-hussards ou de boy-scout, suivant qu’ils étaient ours blanc,, lions ou tigres.
- p.838 - vue 834/979
-
-
-
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- 839
- DEUXIÈME JOURNÉE
- Vers la houille verte. — Muscle ou intelligence. — Intelligence ou mécanique. — La Grande Centrale hydro-électrique de l’Isle-Jourdain. — Échelles à poissons et poissons nomades. — Un repas fameux. — La cuisine électrique. — Aqua de Vienne que pourra. — La visite à la mégisserie Desselas. — Une industrie gluante à odeur d’ipéca. — De la peau en barres à la peau souple et virginale. — La fabrique de pâte à porcelaine d’Aixe-sur-Vienne. —Du malaxage.— Les bienfaits du bruit dans les usines discrètes. — La crise du logement à Limoges. — La guerre est déclarée à l’Hôtel de la Paix.
- Le jeudi 2 juillet, nos confortables cars nous reçurent pour nous conduire aux travaux d’aménagement des vastes stations hydroélectriques dont s’enorgueillissent déjà les riverains de la Vienne et qui sont dues à l’initiative d’une intelligente Société où nous comptons de nombreux collègues. .
- Le parcours des régions, sous un soleil discret, nous fournit des spectacles qu’il fallut sacrifier pour d’autres plus instructifs, que j’ai décrits à ma façon, mais dans un tout autre but que celui qui doit être respecté dans cette séance officielle et sérieuse.
- Notre collègue Deramat vous en rendra compte. Dans cet esprit il vous résumera l’effort moral et matériel que représente la mise en marche de telles centrales à un moment ou le Juif-errant de la fable ne disposerait plus que d’un sou pour faire le tour du monde.
- * *
- La présence ici même de M. Hersent m’oblige pourtant à ponctuer le rôle social des ingénieurs dont la persévérance doit vaincre, en dehors des difficultés techniques, celles inhérentes aux entreprises où ils doivent compter sur une main-d’œuvre devenue intelligente et consciente de sa force et de son incontestable utilité.
- C’est le fruit de cette collaboration de l’intelligence et du muscle dont nous vîmes ce jour-là un brillant exemple.
- *
- La politesse n’est pas seulement l’apanage des rois, elle nous amena à l’heure exacte à la magnifique station de Ylsk-Jourdain située dans un ravissant petit pays où, après la visite qui vous sera contée, nous reçûmes le plus succulent accueil.
- Bull.
- 60
- p.839 - vue 835/979
-
-
-
- ' 840> COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE ^EXCURSION
- A l’ombre d'un hangar décoré de rameaux verts se trouvait une table superbement parée de montagnes de fruits et de gateaux fourrés, séparées de buissons d’écrevisses gardés par des fioles fraîches' de vins généreux.
- La cuisine qu’on nous y servit fut faite, paraît-il, à l'électricité, mais nous y reconnûmes tous la main des femmes de nos collègues. Nous les félicitons de leur choix, à une époque où des arts comme ceux de la cuisine- s’effondrent dans cette ^industrialisation que M. Henry Le Chatelier voudrait au surplus standardiser. Ce repas tient naturellement une large place dans le compte rendu libre du voyage.
- * * '
- Après les remerciements d’usage et les félicitations de notre amphytrion, il. fallut abandonner les* transports en commun sur cette, savante cuisine de savantes et filer a tire d’ailes vers la mégisserie Besselas avec un retards de. trois quarts d’heure sur l’horaire. »
- C’est à t'7i h,-., 11,. d? après Mi. Evers, et après, un parcours de 52 km en pays superbe, que nous arrivâmes pour visiter, sous une pluie battante, une industrie dont les différentes phases se poursuivent dans-l’eau, au milieu d’une odeur gluante d’ipéca, mais- où l’on assiste à la transformation de peaux d’agneaux en barres,, rigides,- en peaux blanches: immaculées dont nos femmes autrefois s’entouraient les mains jusqu’au-dessus du coude — transformations assez curieuses qu’on vous décrira en détail et au cours desquelles l’empirisme cède la place de plus en plus à la méthode scientifique.
- * *
- A 18 h. 31 (Evers) nous reprenions nos cars pour arriver avec un retard accru aux usines d’Aixe-sur-Yienne où nous attendait notre vétéran Raty, administrateur de la Société.
- Comme je suis chargé de ce compte rendu officiel, j’en extrairai cette fois la substance de mon compte rendu libre en en supprimant quelques libertés.
- La fabrique de pâte à porcelaine d’Aixe-sur-Vienne.
- Cette usine prépare cette pâte à porcelaine dont nous avons vu à Limoges rutilisation incomparable* Elle est située sur les
- p.840 - vue 836/979
-
-
-
- COMPTÉ RENDU GÉNÉRAL DÉ l/EXCURSION 8M
- bords de la Yienàie à laquelle elle emprunte une partie de l'eau pour la production de sa force motrice.
- Cette industrie assez spéciale, qui ressemble par certains côtés à celle de la préparation des ciments, ne procède Cependant que par voie humide. Elle s’efforce à produire rintimite entre lés éléments solides dont le mélange parfait donne seulement des produits répondant à" des qualités bien déterminées de porcelaines après cuisson.
- Des trois éléments C’est le feldspath qui donne à 1a, pâte la fusibilité qualité définitive nécessaire mais insuffisante.
- Ce complément de qualité est fourni par la silice qui, en divisant la pâte, facilite le séchage et assure sa porosité, tandis que l’argile plastique intervient pour donner le liant indispensable au façonnage des pièces de porcelaines obtenues' au tour ou par malaxage. .
- De nombreuses usines installées sur le bord de la Vienne assurent la fourniture des grandes porcelaineries de Limoges ; mais celle d’Aixe est probablement la plus importante et la plus moderne.
- Son rôle consiste à concasser les roches qui passent ensuite dans une série de meules horizontales, verticales, pour être réduites èn poussières impalpables dans des pulvérisateurs à galets où elles séjournent pendant près de douze heures.
- La caractéristique de ces ateliers est cette fois de répandre un bruit assourdissant au milieu duquel se perdent les. questions indiscrètes et les réponses prudentes. .
- Au sortir de ces tonneaux les poussières sont dirigées vers des appareils mélangeurs où s’accomplissent les mélanges en phases liquides. -
- La boue formée et tamisée passe alors de là dans des citernes où les parties les plus denses ou les plus grossières se déposent et sont reprises par les broyeurs.
- L’eau laiteuse qui^urnage, aspirée par des pompes spéciales, est refoulée dans des filtres-presses où se forment des galettes compactes que des monte-charges portent au séchoir où elles abandonnent une grande partie de leur eau.
- Cette industrie, en réalité excessivement simple, nécessite pourtant une surveillance méticuleuse de la composition des matériaux utilisés et provenant des carrières environnantes.
- C’est grâce à la précision que l’on apporte dans la composi-
- p.841 - vue 837/979
-
-
-
- 842 COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- tion de ces mélanges, qu’on peut éviter les accidents de cuisson et fabriquer des porcelaines régulières dont la réputation est depuis longtemps devenue universelle. 1
- A 20 h. 13 nous repartions pour Limoges où les Hôtels de la Paix pour la première classe et simplement Central pour les secondes nous attendaient.
- C’est donc fort tard que nous arrivâmes à Limoges où nos collègues les plus fortunés durent entrer immédiatement en guerre contre un Hôtel,’dit de la Paix, qui menaça trois jours durant d’amener la discorde et qui coûta combien de protestations à ce pauvre M. de Thorigny, dont les sourires gratuits n’arrivèrent jamais à combler les lacunes de cette auberge de deuxième ordre.
- p.842 - vue 838/979
-
-
-
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- 843
- TROISIÈME JOURNÉE
- L’affinage de cuivre à la houille blanche. — Les Bénédictins en grève. — Une garé monumentale. — Le rata d’un hôtel. — Un musée d’art industriel. — Les usines de la G. D. A. — Art ancien technique et moderne. — Une légère critique. — A bas l’intermédiaire. — Vive Lénine. — La fabrique de chaussures Monteux. — Un temple clu taylorisme et du machinisme. — L’étalon-chaussure. — Une grève de la Paix.
- Le 3 juillet, à 8 h. 43, sans que la bonne humeur n’àit été entamée par les forfaits de la Paix, l’excursion se poursuivit pluie battante dans les ateliers de la Société d’Électro-Métal-lurgie de Dives, au Palais. On y affine le cuivre à la houille blanche, dont on nous montra le réservoir construit par notre collègue M. Portevin. Vous trouverez la description libre de cette visite d’usine que doit vous décrire à son tour M. de Venan-court. Je vous recommande la partie annexe où il est question des maladies des métaux sur lesquelles je donne quelques indications ré trospectives.
- Notre retour à Limoges aux chantiers vides de la gare de Bénédictins s’accomplit sous une pluie irritante qui s’interrompit synchroniquement avec les périodes de la visite où nous étions à l’abri.
- Cette visite, guidée par des plans, notices et brochures, préparée par un amphi, nous livra à des réflexions philosophiques sur la sollicitude du P.-O, pour les voyageurs limousins et le prix de revient fiscal de cette sollicitude.
- Ce ne serait pas la place de les reproduire. Je ne veux que signaler l’effort technique considérable, le travail de bénédictin, que cette construction grandiose représentera.
- Effort qui peut servir d’école, puisqu’il aura su utiliser les outillages les plus perfectionnés et lesjméthodes de construction les plus modernes et les plus artistiques. 1
- A ce point de vue, nous ne devons que nous incliner devant une oeuvre aussi grandiose, et surtout remercier le P.-O. du souci de vulgariser ses manifestations industrielles et commerciales avec une amabilité qui devient traditionnelle.
- Cette visite se termina par un lunch au champagne dont quelques prévoyants surent profiter, en prévenant ainsi les désastres d’un menu de caserne où le rata formait le plat de résistance dans un cadre mourant de sobriété.
- p.843 - vue 839/979
-
-
-
- 844
- COMPTE HK.NDt; GÉNÉRAL DE I/EXCURSION
- Il est vrai que nous en fûmes dédommagés par une nourriture artistique dans un musée qui atteste la grandeur de nos artistes limousins, même quand cet art devient industriel.
- C’est d’ailleurs ce que nous avons constaté dans cette fabrique de porcelaine dont il nous fut permis de parcourir les ateliers en pleine activité. . ,
- Visite dont nous allons donner un compte rendu personnel en l’absence de toute (Jôcumentation technique. x Usine de famille dont le personnel s’est transmis cet amour du beau qui trouve le moyen de s’accorder avec les doctrines anarchistes.
- La fabrique de porcelaine G. D. A.
- ‘Car ce n’est pas sans quelque surprise que nous vîmes le portrait fleuri de Lénine dès notre entrée dans les ateliers de la fabrique de MM. Gérard, Dufmsseur et Avbot.
- Cette fabrique qui s’est transmise de père en fils jusque vers la fin du xixe siècle fut fondée à la fin du xviie siècle par François Àlluand et fut cédée à là famille alliée fîaviland vers 1850.
- Par le sens artistique de ses créations, parle fini de ses fabrications, cette manufacture a conquis une renommée mondiale qui s’affirme par le fait qu’on pouvait, avant la guerre, faire le tour 'de la terre sans cesser d’être servi dans de la porcelaine 'G. D. A.
- Souhaitons que cette renommée se poursuive et ne rencontre pas sur.sa route des difficultés de couleurs boches ou marxistes et ne nous alarmons pas outre mesure de l’opinion décorative des ouvriers;.
- Souhaitons aussi -que cette renommée ne compte pas trop sur l@s bienfaits d’une tradition justifiée en matière d’art et non en matière d’industrie ; car il nous est pénible d’admettre à cette heure de progrès, que tout un ensemble de main-d’œuvre partant des ateliers de façonnage puisse 'être encore détruit, en quelques instants,, par un défaut de cuisson. Et cela sous prétexte .que ces fours, chauffés au bois et à la houille, sont d’une conduite délicate sf ui demàlide des .ouvriers .exercés, fidèles, consciencieux, incapables de sabotage.
- Une fabrication où les salaires versés aux- ouvriers atteignent do 0/0 .du prix de vente ne doit pas, à notre sens, reculer devant des perfectionnements industriels du genre de ceux qui
- p.844 - vue 840/979
-
-
-
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE i/EXCURSION 1 8io
- donnent, je le sais, d’excellents résultats pratiques, artistiques et économiques, dans nos usines nationales de 'Sèvres, où -le chauffage aux huiles minérales eSt très sérieusement appliqué et rend les plus grands services. ;
- Mais je prie de ne pas trop donner d'importance à ce préambule pouvant faire croire que nette usine accorde un respect trop exagéré à la tradition, car c’est inexact.
- Nous avons pu, en effet, constater que cet art. industriel est loin d’appliquer les très anciens procédés du tour à modeler du potier antique ; sauf pour de rares exceptions qui exigent de véritables artistes que les beautés sociales tendent de plus en plus à faire disparaître devant la supériorité financière du muscle.
- « N’ai-je pas reçu, il y a quelques années, au cours d’une mission dans de grandes .cristalleries de l’Est, les confidences d’artistes verriers qui préféraient envoyer leurs enfantsdans des fabriques de bouteilles, au lieu de leur enseigner leur art déprécié financièrement et ne leur permettant plus de vivre. »
- La fabrication de toutes les pièces domestiques et décoratives que l’on peut construire en porcelaine est obtenue dans les usines de la Gr. D. A. par quatre procédés principaux que nous avons vu fonctionner devant nos yeux, dans des ateliers bien aérés, bien éclairés, employant un nombreux personnel féminin, poudré, paraissant très sérieux et très consciencieux, peut-être bien à cause du costume blanc et de cette coiffe blanche qui leur donne des apparences évangéliques et virginales. /}
- 1 Un premier procédé, tenant à la fois de l’ancien et des nouveaux procédés, consiste à appliquer sur un noyau en plâtre fixé au tour vertical, une quantité de pâte à porcelaine que l’on façonne grdssièrement à la main et définitivement au moyen *d’un profil enlevant l’excédent de matière.
- L’objet, maintenu sur non support en plâtre, peut, tau bout d’un temps nécessaire, être décollé du noyau, .par .suite du séchage superficiel .produit par le plâtre sec dont est formé le support. '
- Ce procédé n’est appliqué qu’aux pièces ' de révolution, dont la .forme permet le démoulage par simple renversement.
- •Le deuxième procédé consiste à modeler grossièrement, rau
- p.845 - vue 841/979
-
-
-
- 846
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L'EXCURSION
- tour vertical, en terminant sur un tour horizontal, lorsque, par séchage la matière a acquis une dureté suffisante.
- Le troisième procédé, s’applique aux pièces qui ne sont pas de la révolution. Il consiste à faire absorber par un moule en plâtre, de forme voulue, l’eau d’une boue fluide, appelée bar-botine. L’action déshydratante du plâtre produit assez rapidement une espèce de solidification de la barbotine au contact même du moule. Il suffit alors de le retourner au bout d’un temps donné et de laisser la déshydratation se poursuivre jusqu’à décollement facile de la pièce.
- Le quatrième procédé consiste en véritable moulage.
- Ce façonnage est, parait-il, facile mais seulement en apparence ; il exige du doigté, tant la pâte est délicate et susceptible.
- Il est assez curieux, en effet, de constater qu’une légère pression partielle sur la pâte, lors du façonnage, peut se traduire, après cuisson, par un retrait plus marqué 'de la porcelaine et occasionner, à cet endroit, une déformation visible, gâtant la pièce.
- }
- *
- La cuisson des pièces façonnées est une opération d’autant plus délicate qu’elle peut détruire irréparablement toute une main-d’œuvre accumulée, sans compter la perte de matière.
- La matière, à laquelle on a donné une forme convenable, n’est, en effet, qu'une association de fines particules solides d’argiles, de silice et de feldspath, réparties plus ou. moins uni-formémént dans une phase liquide continue.
- Ce n’est pas un corps poreux, imbibé d’eau pouvant être éliminée par évaporation, en vidant les pores, sans modifier le volume ^apparent du squelette minéral.
- La disparition de l’humidité • s’opère ici dans des conditions toutes différentes, puisqu’il ne s’agit plus, à proprement parler, de vider une carcasse; mais de supprimer* un fluide aqueux dans lequel baignent des particules solides. On comprend que, dans ces conditions, un certain resserrement des particules se produise pendant l’opération et ne crée cette contraction si dangereuse qualifiée de retrait.
- Pour que cette réduction de volume n’influence pas les formes générales de l’objet, il est nécessaire qu’elle s’opère régulière-
- p.846 - vue 842/979
-
-
-
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- 847
- ment et en même temps dans toute la niasse : aussi bien au cœur que dans les parties extérieures.
- Or, cela est pratiquement aussi impossible que de refroidir régulièrement une pièce, même très conductrice de la chaleur, comme une pièce métallique.
- En fonderie, pour refroidir régulièrement, on refroidit lentement. C’est ce que l’on a cherché à réaliser dans le séchage de ces agglomérats solides et ce qui explique les durées interminables de séchage qui sont imposées ayant cuisson aux creusets servant à certaines industries, comme celles du zinc ou de la verrerie, et qui nécessitent des réserves importantes de creusets et des étuves interminables comme celles que nous avons vues en Belgique, à la Vieille-Montagne et aux Glaceries de Saint-Gobain en France. -
- Une méthode a été pourtant imaginée récemment et mise en pratique pour réduire notablement cette durée de séchage. Elle consiste à sécher les objets crus, non plus dans de l’air sec et chaud, mais dans de l’air chaud et humide incomplètement saturé.
- On comprend, dans ces conditions, et sans trop de réflexions mathématiques, qu’il se produise, dans la masse des particules en équilibre, un transport plus, régulier, en tout cas moins brutal, de l’eau* allant de l’intérieur vers Vextérieur et s’opposant à la formation de croûtes solides contenant encore une matière plastique humide devant nécessairement se crevasser pour suivre le mouvement général, quand élle'a perdu sa plasticité; croûtes pouvant être, dans certains cas, brisées par la tension des vapeurs, quand la température est trop élevée ou que la croûte est devenue imperméable.
- C’est d’ailleurs pour s’opposer à ce phénomène, qu’on a imaginé encore,- dans d’autres circonstances, de réserver dans la masse à sécher des petits canaux de drainage atmosphérique, que notre aimable Collègue Knappen sait si bien utiliser, je crois, en ce moment, à Versailles.
- Considérons maintenant les particules d’argile poreuses, de feldspath poreuses et de silice solides; nous remarquerons que l’eau de la pâte n’est pas, à proprement parler, de l’eau d’interposition ; mais encore, dans les deux premières substances, de l’eau d’imprégnation, beaucoup plus difficile à éliminer.
- Sa disparition nécessitant l’intervention de l’énergie calorifique, considérée comme seule capable de créer dans les pores
- p.847 - vue 843/979
-
-
-
- 848
- ^COMPTE RENDU GÉNÉRAL DIE L’EXCURSION
- infiniment petits de l’argile, des effets mécaniques et électriques suffisants pour annihiler ces -forces 'attractives puissantes retenant l’eau dans les corps poreux proprement dits.
- J’imagine, en passant, que cette curieuse propriété des corps conducteurs de l’électricité d’être d’autant plus conducteurs qu’ils sont d’autant plus froids, doit se relier à l’action déshydratante de la cfialeur.
- Pour nous résumer, nous dirons que les phénomènes de séchage sont excessivement distincts suivant, qu’il s’agit, ou bien de corps solides, vitrifiés, pulvérulents, comme la poussière de silice — ou bien de corps pulvérisés comme les poussières d’argiles ou de feldspath.
- Et nous estimerons qu’il pourrait résulter grand bien pour des industries aussi délicates que la porcelainerie d’une étude plus systématique du séchage et plus en accord avec les théories modernes.
- *
- * *
- Les objets façonnés, après avoir subi un séchage délicat, ont acquis, à ce moment, une cohésion qui permet leur transport jusqu’aux ateliers de cuisson.
- Cette cuisson s’opère èn deux phases dans des fours cylindriques à deux étages, chauffés directement par les gaz provenant de foyers extérieurs, dénommés alandiers, répartis uniformément autour de la base.
- Les fours de la G. D. A. sont à six alandiers, alimentés exclusivement au bois. Les gaz chauds, qui arrivent à la voûte de l’étage inférieur., pénètrent dans les orifices du plancher pour s’engager dans dés petits canaux horizontaux, conduisant aux cheminées également réparties à l’intérieur des parois cylindriques. \
- Repris par d’autres canaux ménagés dans Le plafond de la voûte de la première .chambre, ils pénètrent alors librement dans la chambre supérieure pour se dégager à l’extérieur par la cheminée centrale.
- Ce sont donc les gaz eux-mêmes qui apportent les calories nécessaires à ia vitrification .définitive fies (pièces séchées dans la première -chambre, et l’on comprend que leur composition physique et .chimique ne soit pas indifférente aux résultats obte-
- p.848 - vue 844/979
-
-
-
- COMPTE RE NT) U GÉNÉRAL DE J,’EXCURSION 8-19
- nus, en dehors de ceux: qui proviennent de '.leur température proprement dite,
- La souillure -des porcelaines par les particules solides contenues dans les gaz de la combustion exige que les pièces soient protégées par des anneaux cylindriques s’emboîtant les uns dans les autres et abritant ainsi les pièces délicates, -en réalisant la cuisson dans dé véritables petits fours individuels. .
- Ces pièces, après un séjour dans l’étage supérieur ou la température ne dépasse guère 9.00°, ont abandonné l’eau d’imprégnation dont nous parlions tout à l’heure et, dans cet état, ont acquis une texture poreuse qui constitue celle du biscuit.
- Dans cet état, elles sont plongéès dans une bbue liquide de5 quartz et de feldspath dont les particules solides viennent remplir, sur une petite épaisseur, les vides formés par cette première cuisson.; elle augmentera la fusibilité de la couche superficielle qui formera la couverte.
- Ainsi enduites, les pièces sont remises en cassettes correctement alignées et superposées dans toute la partie utile du four inférieur (1) où elles doivent être portées très progressivement à des températures qui atteignent environ 1 4*00°.
- Cette cuisson doit se poursuivre , pendant environ cinquante-six heures, dont vingt-six en atmosphère oxydante et trente en atmosphère réductrice.
- La difficulté de la cuisson, dit la note remise par les Établissements G. D. A., réside dans le 'fait que l’action du feu à chaque moment considéré, varie suivant les conditions de température, de durée et de nature de l’atmosphère subies antérieurement.
- On comprend, dans ces conditions, l’importance des remarques que nous faisions au début sur les difficultés inhérentes à la conduite d’un foyer au bois, dont ©n doit régler la combustion et la température au moyen de montres ou de pièces témoins visibles ou accessibles.
- Et l’on saisit la simplicité qui ,pourrait être obtenue dans ces conditions, par l’emploi d’un foyer alimenté par un combustible ou un carburant de compositions constantes et distribué avec des robinets doseurs, permettant de savoir réellement -ce que l’on fait.
- Pourtant, les Usines 'G. D. A. continuent à utiliser le bois et
- . . (l) iÇ0nêicapacité a un volume total id’eniviron îOG tm8. .
- p.849 - vue 845/979
-
-
-
- 850
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- la houille, non par raison d’économie; mais par un manque de confiance en une technique dont elles croient devoir se passer, grâce à l’habileté d’ouvriers exercés qui n’ignorent pas qu’ils sont indispensables !
- Et c’est pourquoi je ne saurais trop insister sur ces accidents de cuisson qui sont, à juste titre, la terreur de tous les porcelainiers et qui se traduisent par de véritables désastres. J’ajoute en passant que certains avantages du bois, dus peut-être à la grande richesse des fumées en vapeur d’eau, pourraient être obtenus artificiellement par l’addition d’eau à l’air d’alimentation des foyers.
- * *
- Les pièces sorties du four doivent subir encore d’autres opérations destinées à supprimer des légers accidents réguliers tels que le polissage des parties ayant été en contact avec les cassettes, ou occasionnels, tels que l’enlèvement des petites taches.
- ‘ Elles passent ensuite dans les ateliers de décoration par les procédés bien connus de décalcomanie, substitués en grande partie au procédé de décoration à la main. Ce genre de décoration étant cependant conservé pout les inscrustations d’or faites au pinceau, dont les filets réguliers sont tracés au tour, quand il s’agit de pièces de révolution.
- Les Ateliers de G.D. A. fabriquent eux-mêmes les planches décoratives par des procédés d’impression mécanique qui retinrent assez longtemps notre attention et dont le secret réside surtout dans les compositions des couleurs.
- La pose de ces décors se fait dans des ateliers spéciaux, où des ouvrières très exercées arrivent à fournir un rendement/-considérable grâpe à une réelle habileté.
- Les nombreuses manipulations que nécessitent les fabrications de pièces, si délicates qu’on ne peut bien souvent les manipuler sans apprentissage préalable, donnent lieu à des accidents inévitables, devenant de plus en plus onéreux, à mesure que l’on approche de la, fin des opérations. Il paraît cependant que ces bris de pièces ne constituent pas les accidents les. plus coûteux. . Les ouvriers inhabiles sont‘d’ailleurs rapidement congédiés,
- p.850 - vue 846/979
-
-
-
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- 851
- et c’est le seul moyen qui ait été jugé efficace pour réprimer la casse. )
- Par contre, on estime à 12 0/0 environ la quantité des rebuts invendables, dont la mise en vente nuirait à la bonne réputation de la maison.
- Le reste “se divise encore en objets de choix, en objets inférieurs et en bons rebuts,.dont les valeurs très différentes doivent être mises à profit par les revendeurs.
- Il n’est pas inutile ici de mettre nos collègues en garde contre les bénéfices commerciaux de ces revendeurs qui n’hésitent pas à doubler le prix d’achat d’une façon courante.
- Avis est donné à ceux qui auraient à faire des cadeaux de noce, de s’approvisionner directement chez le producteur et d’éviter les lâches intermédiaires que l’on rencontre décidément partout, ainsi que nous , avons pu le constater au cours de notre voyage. '
- Cette trop rapide visite aux produits G. JD. A. a suffi à nous prouver que leur réputation mondiale était ffhen méritée et que nous nous devions, à notre rentrée à Paris, de leur faire une honnête réclame de politesse.
- Dans ce but, nous reçûmes chacun un petit souvenir que nous ajouterons à notre collection de souvenirs des voyages.
- Ce bien trop court résumé d’un compte rendu d’une usine aussi intéressante m’oblige pourtant à emprunter la même vitesse que celle qu’utilisera notre Collègue Jouassain 'dans le compte rendu des usines Montëux.
- Vitesse avec laquelle nous avons visité un temple du culte de la taylorisation, mettons de la division du travail, où la main si délicate de la femme et son œil agile, sont remplacés par de merveilleuses machines, malheureusement américaines, qui accomplissent des merveilles en découpant, en piquant les étoffes, les boutons sur les étoffes, en clouant des semelles, des talons sur ces étoffes. En un mot en fabriquant journellement plus de 2500 paires de luxueuses chaussures, ou même des modestes, sans le concours d’aucun savetier.
- M. Jouassain vous dira tout le bien qu’il pense de cette façon de procéder, dont les conséquences économiques peuvent être considérables —l’étalon chaussure étant, d’après les écono-
- p.851 - vue 847/979
-
-
-
- 852 COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE I.'EXCURSION
- mis te s; tes plus- « avertis », beaucoup plus exact que l’étalon livre ou dollar pour renseigner sur le coût exact de la vie dans un pays civilisé.
- La discipline que- s'imposent les ouvriers soucieux du respect de l’exactitude des heures de travail, nous valut un départ en vitesse des ateliers Mon-teox, dans.. lesquels on aurait pu croire qu’un incendie venait de se déclarer.
- Ceci nous permit de revenir à l’heure exacte' dans cet Hôtel de la Paix où la grève se déclara parmi les dîneurs, plus soucieux de terminer agréablement une journée pluvieuse, dans un dîner gai et communicatif, que d’absorber une pâture faite à la mécanique, entre les quatre murs de la salle à manger de l’hôtel de premier ordre de Limoges — où précisément ce soir-là le repas fut à peu près convenable.
- Limoges, comme Fa été Le/ Havre en 1925, restera marqué ; d’un souvenir de grèves cette fois1 paradoxales :
- — Grève des Bénédictins ;
- — Grève de la Paix.
- p.852 - vue 848/979
-
-
-
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL. DE U EXCURSION
- 853
- QUATRIÈME JOURNÉE
- Vers les mines d’or de Cheni. — Origines de l’occupation romaine. — L’étonnante vision des prospecteurs et des métallurgistes romains. — L’attraction pour les mines d’or et de pétrole varie, en'raison directe du carré de la distance. — Un déjeuner réparateur. — La fabrique d’or des Farg.es., — Soleil d’Austerlitz, i giboulée de juillet. — Beaucoup de bruit pour peu d’or. — La montagne qui accouche d’une souris (en or). — La coulée. — Chapeau bas, citoyen. — La revanche du zinc.— Maître. Bomraud. — L’art et la science. .— Un dîner officiel. — Les merlans dorés, démocratiques et individuels. — Discours sur le rôle social de l’ingénieur. .
- Cette journée du 4 juillet fut particulièrement fertile en sensations diverses.
- Elle débuta, après un parcours d;e 1 h. 4f m. en terrains variés, par la visite à la mine d’or de Cheni que M. de Vonancourt vous résumera et où l’on nous assura que les minerais que nous voyions filer vers l’usine contenaient de l’or.
- De cet or qui nous avait valu l’envahissement des Gaules par des Romains, qui connaissaient déjà toutes les méthodes d’extraction et de traitement, encore utilisées, sauf celui de la cyanuration.
- Il est bien rare, nous dit l’aimable directeur,, de trouver de l’or dans des poches ou des poches pourries ji’or. La Séparation du métal précieux et discret, quand il naît< est donc une opération très délicate et très difficile. -
- J’ai bouquiné depuis mes auteurs. Cette légende romaine est parfaitement exacte. L’or existe en très grande quantité sur notye territoire ; mais comme pour le pétrole, cette présence vérifiable justifie le manque d’attraction qui varie en raison directe du carré des distances. -,
- * *
- Après une visite apéritive et respectueuse des antiquités monumentales de Saint-Yrieix, l’excursion se dirigea craintivement vers la gare pour pénétrer'dans une auberge où il fut beaucoup parlé-de paix et d’où elle ressortit, après un; repas dont nos lecteurs? se régaleront encore, je l’espère, si j’en ai bien reproduit les- épisodes. : r-
- p.853 - vue 849/979
-
-
-
- 854
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- Nous y fîmes bonne chère et y adorâmes des madeleines : — ce dont personne ne se repentit.
- * *
- Le déjeuner réparateur des dévastations de la paix devait se terminer dans une apothéose où le soleil d’Austerlitz fut remplacé par une avalanche d’eau oéleste.
- L’usine des Farges, où l’un fait beaucoup de bruit pour accoucher d’une montagne de déchets et d’une souris en or, fut visitée^ de haut en bas au son de pilons battant la mesure.
- Nous y vîmes ce que vous entendrez plus distinctement dans les rapports.
- Tout nous fut montré au grand jour, par des gens sourds,’ abrités merveilleusement contre les questions indiscrètes.
- Cette visite se termina par la coulée d’un lingot de quelques kilogrammes — et fruit de six jours de travail.
- Quoique ce lingot fût de forme géométrique, cette opération se produisit dans le plus profond recueillement.
- Un retour au milieu d’une campagne ravissante que dorait un soleil généreux, à travers des bois riches en châtaigniers superbes, nous amena de fort bonne heure dans l’atelier d’un maître artiste limousin qui nous révéla les secrets d’un art remontant au bon Saint-Éloi, patron de ces orfèvres dont nous chantions les mérites amoureux et patriotiques dans notre jeunesse. .
- .Visite aux émaux de Maître Bonnaud.
- Maître Bonnaud s’attacha à compléter par des détails techniques les explications qu’une notice avait déjà fort heureusement préparées. >
- Je sais fort bien que les artistes n’aiment pas cette science, qui conduirait trop souvent l’art, dans des reproductions trop faciles de chefs-d’œuvre. J’approuve que ces chefs-d’œuvre soient réservés à des privilégiés ou à des connaisseurs.
- Mais je n’ai pu m’empêcher de frémir quand j’ai vu maître Bonnaud introduire un médaillon magnifique; presque terminé, dans un four chauffé au coke, sans thermomètre, sans indicateur de nature de l’atmosphère, et mal protégé contre les poussières , alors que cette température, cette atmosphère, ces
- p.854 - vue 850/979
-
-
-
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- 855'
- poussières, peuvent avoir les plus déplorables conséquences, nous dit Maître Bonnaud en opérant.
- Contre ces accidents, l’artiste déploie les ressources de son art, il y trouve les jouissances du joueur et la récompense de hardiesses que les sciences exactes lui interdiraient.
- Ce sont ces émotions, louables en soi, quand il s’agit d’art, que nous ressentîmes avec lui, quand il constata avec anxiété les résultats de la cuisson qu’il nous avait réservée et qu’il avait réussie. Ce beau succès lui valut nos félicitations.
- Je m’excuse des remarques d’ingénieur que je viens faire sur un art qui a bien le droit après tout de prendre ses précautions pour rester français.
- * *
- Un repas simple, discret, réunit ce soir-là, pour la dernière fois, les. excursionnistes dans le restaurant de la Paix, dîner auquel voulurent bien participer les industriels de la région limousine.
- Des discours y furent prononcés où quelques allusions à la situation encore présente prirent place au milieu de considérations très justes sur le rôle social de l’ingénieur.
- Elles n’attristèrent pas la réunion dans cette journée consacrée à l’or, à cet or dont se parèrent même les merlans individuels et démocratiques du dernier dîner des I. C. F. de Limoges 1925.
- Bull.
- 61
- p.855 - vue 851/979
-
-
-
- 856
- COMPTE RENDU GÉNÉRAI. DE L’EXCURSION
- CINQUIÈME JOURNÉE
- Adieu à la Paix. — Eymoutiers, sa foire, son église. — Le repas discipliné de-Meymac. — Parcours magnifique sur route déserte. — Au Mont-Dore, les billets de logement. — Visite A l’Établissement thermal, où le rapporteur réclame l’indulgence. — Les eaux du Mont-Dore. — Une therminologie impressionnante. — La part de l’Ingénieur dans l’organisation, la conduite et l’entretien cl’une station thermale. — Les attractions accessoires du traitement.
- Cette journée du dimanche fut consacrée au tourisme et se développa sur un parcours de près de 177 km, en nous faisant gagner l’altitude de 1 050 m.
- Après un arrêt sur le marché d’Eymoutiers et la visite de son église, les cars reprirent éperdument leur itinéraire sans perdre haleine, vers Meymac., où de nouvelles compensations aux horreurs de la Paix nous furent offertes à nouveau, dans une auberge-bien dirigée.
- Nous y reçûmes au dessert les adieux touchants de notre Président Hersent qui passa son tour de quart à M. l’Ingénieur en chef Laubeuf. ,
- Une rapide visite à l’Église, à l’heure des Vêpres, précéda le retour aux cars qui, cette fois encore, nous emportèrent non moins éperdument vers le Mont-Dore à travers des routes à pentes variables, surplombant de magnifiques étendues et de-superbes paysages.
- f * *
- Notre arrivée au Mont-Dore ponctua de nouveau la difficulté-du logement.
- Elle fut bientôt suivie de la visite de l’Établissement Thermal sous la conduite de notre aimable collègue, M. Vermeylen, son directeur.
- Avant de rendre compte officiellement de cette visite, je dois vous faire la confidence qu’il me sera très difficile d’être l’interprète impartial des vertus miraculeuses des eaux minérales qui ne sont pour moi que des liquides très riches en eau, dont je conteste vigoureusement lé droit au titre de boisson.
- Avoir caressé le "doux espoir de visiter les clos fameux de Bourgogne, s’être vu promener autour de cascades, de rivières, sous des pluies célestes et devenir tout à coup le chantre des-
- p.856 - vue 852/979
-
-
-
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- *837
- «eaux minérales, vous avouerez que ce n’est pas très -humain de ta part des I. G. F. surtout lorsque ceux-ci vous ont promu ciie-valier de la dive bouteille.
- . Mais ne connaissant que le devoir., et ayantmon compte rendu libre ;pour me consoler, je vous dirai donc officiellement tout le bien qu’on doit penser des maux minérales.
- Visite de l’Établissement Thermal du Mont Dore.
- C’est en effet dans le but de nous convaincre des effets miraculeux de ces eaux qui font accourir chaque année des milliers de malades, que nous fûmes conviés à admirer ces buvettes d’eau à propriétés différentes, que la nature prévoyante fait jaillir si opportunément au même endroit 'depuis la plus haute antiquité, ainsi qu’en attestent des vestiges d’installations romaines. . »
- Tant il est vrai que ces Romains, dont je parlais précédemment’' à propos des mines d’or, étaient des êtres véritablement prestigieux et à la page.
- 'Le directeur nous fit donc passer successivement en revue les diverses salles où des patients consentent à se tremper les pieds — à se baigner — à se promener dans des salles chauffées à la vapeur d’eau — ou bien -à la respirer, moyennant des tarifs variables avec le luxe des salles ou des baignoires,'dans lesquelles on s’efforce de diminuer, sans les supprimer, Tes risques *de contamination qu’offrent très sûrement les accumulations de malades.
- Car on admettra bien qu’il soit difficile de faire coïncider lés grands principes de désinfection, avec ces modes qui consistent à s’enfermer dans des chambres closes, pour s’y faire suer en commun, à pleins pores, en respirant le résultat des mélanges d’air, de vapeur d’eau, d’odeurs et d’exhalations.
- On comprend que, pour satisfaire à toutes ces nombreuses baignades qui se terminent par des .massages et des frictions payantes, il faille un nombreux personnel et des installations de pompage, de chauffage et de blanchissage, sans compter celles de remplissage des bouteilles qui vont contribuer à répandre à l’étranger la réputation des sources et à accroître les bénéfices1 des hôtels qui- les vendent 3 et 4 fr la bouteille. Abus que, j’approuverais d’ailleurs, s’il, ne s’exercait pas également sur te vin..
- p.857 - vue 853/979
-
-
-
- 858
- COMPTE hENDU. GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- Mais procédons par ordre et décrivons les particularités techniques de cette station réputée pour ses guérisons historiques, comme celle de Madame la Duchesse de Berry en 1821.
- Cette station est située auprès du Puy-Sancy à 1050 m (^altitude; elle utilise l’eau de sources émanant d’une cheminée volcanique formée de trachyte-phonoloiique, terme géologique qui- a une consonnance heureuse pour ceux dont la trachée a besoin de traitement phénolique. Phonolitique voulant dire : qui rend la voix libre (du français phono, diminutif de phonographe).
- Grâce à cette cheminée naturelle, les eaux arrivent au même endroit que celui où l’on retrouve les traces matérielles laissées par d’opulenfs joueurs de roulette gallo-romains, et qui furent découvertes par Michel Bertrand dont le buste orne le grand hall.
- Ces eaux bicarbonatées, ferrugineuses, très fortement siliceuses, contiennent des gaz rares comme l’argon et des principes électriques et ra^io-actifs découverts ces dernières années. Ce sont donc, 'à proprement parler, des sources anciennes et modernes. - ^
- Elles portent des noms propres (Madeleine-Félix), impériaux {César) ou religieux (Saint-Jean) ou même professionnels (des Chanteurs)1.
- L’établissement comporte deux,bâtiments, dont l’un est le principal et l’autre l’annexe. L’air, la lumière et Peau circulent dans des salles dont les parois sont de marbre, de*-grès ou de faïence, suivant les classes.
- Il existe 32 salles d’inhalation, 155 pulvérisateurs de gorge, 20 cabines de bains-douches de lre classe, 27 de seconde, 16 de luxe;
- 14 cabines de douches à la vapeur ;
- 13 cabines de demi-bains hyper-thermaux;
- 430 salles de bains de pieds ;
- 5 salles de traitements divers.
- Les caractères essentiels des eaux du Mont Dore sont d’être reconstituantes, décongestives, sédatives.
- Les brochures de l’établissement ajoutent que l’eau de boisson est de saveur agréable, légèrement styptique et peu diurétique. J
- Elles augmentent la secrétion chlorhydrique stomacale et s’éli-minént par la muqueuse respiratoire, ce qui est, en effet, assez curieux.’
- p.858 - vue 854/979
-
-
-
- , COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION 859
- En inhalation, elles aident à la fluidification des expectorations et assurent la perméabilité des régions congestionnées, ce qui est évidemment très agréable.
- Les malades soumis à des demi-bains hyper-thermaux constatent très rapidement l’augmentation de leur amplitude respiratoire et une vive « rubéfaction » des membres inférieurs avec sudation modérée et accélération du pouls.
- Résultats qui peuvent amener chez certains arthritiques le retour d’une fluxion articulaire ou le réveil d’un exanthème cutané. . . -
- On peut donc obtenir de magnifiques sensations, mais seulement avec la permission des représentants de la Faculté qui sont au nombre de 25 environ.
- Les malades peuvent encore user de cette eau sous forme de. bàins complets ou simplement de pieds.
- Enfin les gaz qui émanent de ces eaux peuvent être utilisés sous forme de douches nasales gazeuses dont l’action locale anesthésique et constrictive est également très goûtée.
- Je demande pardon à mes lecteurs de cette terminologie thermale, mais si caractéristique et si bienfaisante pour les conversations intimes qui ne tardent pas à s’établir entre voisins de baignoires ou de crachoirs.
- Les maladies du nez, de la gorge, les fluxions nasales vasomotrices, la pharyngite granuleuse, l’hypertrophie amygda-lienne, la toux spasmodique, le vertige laryngé, la laryngite aigue et autres calamités de première et seconde classes ne résistent pas à cette eau miraculeuse, pas plus que les adréno-pathies bronchiques, les rhumatismes articulaires, goutteux, torpides, les eczémas alternatifs à poussées respiratoires... pas même le diabète azoturique synthétique.
- I
- *
- •1: *
- Le climat dans cette station est assez variable/et il n’est pas rare, en pleine saison, de voir la ville enveloppée d’un épais brouillard dès le matin et vers le Soir. La consigne est pourtant de se rendre au bain dès le matin afin de se mettre en /Sueur avant le petit déjeuner.
- Les baigneurs non fortunés qui n’ont pas d’automobile risquent donc de se refroidir pendant leur retour a l’hôtel. '
- Pour éviter ces contrariétés, il est recommandé de se munir
- p.859 - vue 855/979
-
-
-
- 860: COMPTE-' RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- d’un costume spécial, assez simple, que certains choisissent bariolé eh qui fait ressembler la ville aux heures' de traitement à certains établissements pénitentiaires où l’uniforme est un' moyen de supposer-aux évasions des-clients.
- Les gens-, même malades* ne peuvent cependant s’astreindre à séjourner soit dans- la station, soit dans les hôtels bondés où s’établissent rapidement; des relations entre malades de la même catégorie.
- L’administration.'prévoyante a* prévu pour eux une foule de distractions de toutes sortes.
- D’abord' un casino où il est recommandé* d’aller le soir, plutôt que d’attraper dans les rues dés fluxions de* poitrine qui nuiraient au bon renom de l’établissement
- Dans ce casino, où nous fûmes le soir de notre passage, règne une température doucement égale dans* laquelle le confort et l’hygiène sont harmonieusement associés.- — N*. D. L. R.
- On y cause, on y saute et on y boit des liquides qui rétablissent le degré alcoolique général.
- Ge casino est complété' d’un théâtre1 dont je ne pourrai pas vous faire la description, l’invitation générale au demi-tarif qui avait été distribuée aux- I. G. F. ne m’ayant pas permis d’y pénétrer, faute de places libres.
- On y jouait ce-soir-là Les 28*jours de> Clairette, pièce évidemment de circonstance-pour dés gens qui font leurs 21 jours-au Mont Dore.
- Je ne pense pas que les joies du Gâsino aient retenu beaucoup’ nos Collègues, car nous-ne tardâmes pas à en rencontrer le plus grand nombre dans le parc, aussitôt après leur entrée dans une sailfe où leur apparition fut évidemment très- remarquée du public familier.
- Dans un autre ordre d’idées, l’administration a pensé qu’il fallait que des malades se portent bien-Dans ,.ce but elle a estimé que certaines pratiques kinexthérapiques devaient prendre logiquement une part- prépondérante dans l’ensemble des moyens adjuvants de la cure. Elle a créé, dans ce butv un stand sportif où l’on pratique l’éducation respiratoire et physique.
- Gette gymnastique rend à la démarche les gestes pleins de grâce et d’élégance* et terrasse notre plus* cruel ennemi, l’enva-hissement graisseux. Grâce à ces sports, lés intellectuels, dit
- p.860 - vue 856/979
-
-
-
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE T/'EXCURSION 8611
- l’opuscule spécial, peuvent venir brûler les déchets qui encrassent leur organisme et conserver intactes leurs forces, leur jeunesse, leur énergie et leur, capacité de travail.
- On ne saurait résister à d’aussi pressantes invitations et nul doute que ce Palais des Sports ne soit fréquenté au moins autant que le Casino et les buvettes.
- Enfin il reste aux baigneurs, èn dehors des bons déjeuners et des bons dîners que leur offrent 83 hôtels de cinq catégories, des environs enchanteurs où ils peuvent faire des excursions, remarquables dont nous pûmes juger battrait le lendemain en allant à Châtel-Guyon. •
- A quelques centaines de mètres du Casino se trouve installé un funiculaire qui conduit au bois du Capucin à 1 300 m d’altitude où l’air est, paraît-il, fortement ozonisé. '
- Mais revenons à l’Établissement thermal que M. Yermeyleh tint à nous montrer dans tous ses détails, non pas seulement pour nous inviter à y revenir, mais pour nous faire toucher' du doigt le rôle et la part qui revenait à l’ingénieur et à l’architecte dans cette véritable usine, dont les dépendances comportent des ateliers servant au nettoyage, au remplissage des bouteilles, à la fabrication des. pâtes pectorales, que certains malades usent à domicile entre deux saisons. Ateliers ' auxquels s’ajoutent ceux de blanchissage du linge utilisé journellement par 6 000 malades et qui se traduit par le lessivage, le séchage, le repassage de 14000 serviettes et 3000 peignoirs.
- Pour alimenter ces divers ateliers en eau, en vapeur, en énergie et en éclairage, une vaste chaufferie est installée dans le sous-sol à côté d’ateliers^le réparations donnant, à cette partie de rétablissement, un caractère industriel justifiant en réalité la visite d’ingénieurs.
- Ces chaudières pourraient, en cas de grève du personnel, être conduites par les employés supérieurs, tandis que les malades subviendraient eux-mêmes au service des domestiques. Ce détail est assez intéressant dans cette industrie où il ne serait guère commode de faire attendre la clientèle et où il serait peut-être même dangereux de surseoir.
- * * •
- A l’issue de cette visite intéressante, qui m’aura suffi, je l’espère, pour me guérir des maladies que mon docteur serait tenté
- p.861 - vue 857/979
-
-
-
- 862 -
- COMPTE PENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- de me découvrir, nous reçûmes de M. Yermeylen quelques brochures-souvenirs dans lesquelles j’ai d’ailleurs tenu à me documenter et une boîte de pastilles qui m’a servi depuis à favoriser mon expectoration.
- M. Laubeuf, qui venait d’entrer en fonctions, remercia M. Ver-meylen de s’être spécialement dérangé pour nous montrer les curiosités de son établissement, et s’excusa de notre retard imputable cette fois à la longueur réelle d’un parcours où nos chauffeurs avaient eu raison d’être prudents.
- Un dîner convenable, où nous retrouvâmes le Château compris, répara un, peu les fatigues de cette longue randonnée qui n’empêchèrent pas les excursionnistes de profiter des invitations gracieuses que la Direction leur avait offertes pour la soirée.
- Elles leur permirent de visiter l’intérieur du Casino et de voir quelques joueurs risquer des culottes différentes de celles de l’uniforme que doivent revêtir uniformément les malades de tout âge et de tout sexe, par raison de commodité je suppose, et non pour contribuer aux effets moraux du traitement, comme l’affirmerait le bon fakir. • -
- p.862 - vue 858/979
-
-
-
- COMPTE RENDE GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- 863
- SIXIÈME JOURNÉE
- Dans la brume. — Les carrières de laves de la Nugère. — Deux aimables cicerones.
- — La taille des laves de VolviG. — Ghatel-Guyori. — Accueil cordial. — Nouveaux modes de traitement. — Quelques maladies traitées. — Une particularité amusante. — Les régimes gastro-médicaux. —yLe régime des I. C. F., son succès, ses mérites. — Vers Clermont. — Un Saint Amable. — L’artillerie à longue portée du Moyen-Age, à Riom. — La Meunerie coopérative de Clermont. — Une industrie trépidante qui a réduit l'intermédiaire, élevé le taux de blutage et diminué le prix de la farine. — La chocolaterie de la Marquise de Sévigné et le ci-devant Rouzaud. — La façon de donner va,ut mieux que ce qu’on donne. — L'art de la science du goût. — La taillerie des pierres d’Auvergne de Royat et la position horizontale des ouvriers. — L’établissement thermal de Royat. — Un cours thermal. — Les régimes de Royat. — Les eaux, leurs compositions, leurs propriétés. — Méthode scientifique et théories extra-modernes. — L’Empirisme vaincu par la Science. — Des précurseurs audacieux.
- — Une page d’histoire. — Les eaux minérales en 1800. — Une soirée à Royat
- — qui débute à la Potinière — se, poursuit au Casino — pour se terminer au Théâtre où tous les artistes ont des maladies de cœur.
- Levés de fort bon matin à une heure où les malades étaient déjà partis pour subir leur. traitement, les courageux purent constater l’utilité de cet uniforme assez curieux dont s’enveloppent les malades sortant en sueur des salles de surchauffe de l’établissement, quoique certains malades ne se résignent pas à cette obligation, ainsi que nous pûmes le constater, sans d’ailleurs nous plaindre de là vue de ces gorges délicates.
- Une tournée rapide en ville, par un brouillard fin et glacial, précéda la sortie du Mont-Dore dans des nuages qui se maintinrent malheureusement pendant cette première partie du voyage vers Yolvic, volcan qu’on nous avait recommandé très chaudement.
- Cueillis au passage des carrières de la Nugère par MM. Teis-set et Sire dont l’aimable sollicitude devait , s’exercer sans compter jusqu’à la fin du voyage, nous pénétrâmes dans ces carrières où s’extraient des laves exportées dans le monde entier sous le nom de laves de Yolvic. : .
- Des blocs devaient être détachés devant nous de leur lit séculaire, mais il fallut repartir pour Chàtel-Guyon dont les eaux salutaires nous attendaient.
- Yolvic eut au passage le même sort que ses laves. A la taillerie on se contenta d’une rapide visite.
- Les tailleries de Yolvic ont pourtant bien mérité de la patrie
- p.863 - vue 859/979
-
-
-
- •864
- COMPTE RENDU GÉNÉRÂT. DE L’EXCURSION
- pendant la guerre où elles durent faire un gros effort pour les industries chimiques qu’elles approvisionnèrent d’appareils nombreux et indispensables.
- Visite de T Établissement thermal de Châtel-Guyon.
- Châtel-Guyôn est, commue de juste, située dans un site admirable, ce qui prouve que les eaux minérales savent se présenter en public.
- Un apéritif-réception servi dans la grande salle du Casino .nous mit de suite en éveil sur les suites de notre visite.
- Puis- ce fut un rallye à travers les salons élégants — la salle ••de jeux (où l’on gagne) — le théâtre où;,l’on rit..;1
- Pour m’éviter des accusations d’hydrophobie, je prendrai ma documentation dans les brochures qui nous furent distribuées par la direction. x
- Ces eaux n’ont que de bien maigres références romaines, mais n’en ont pas moins acquis une bonne réputation dans le traitement des maladies de l’intestin. '
- Est-ce cette indifférence des Romains qui a guidé l’architecte vers- ses tendances byzantines et modernes', toujours est-il que, cette fois, nous avons trouvé de grandes différences de styles avec l’établissement du Mont-Dore aux inspirations sévères, comme l’empereur romain du même nom.
- L’établissement bénéficie en outre des conceptions plus modernes sur l’amplitude des cubes d’air et sur la profusion de la lumière naturelle.
- Sa situation au milieu d’un parc coquettement aménagé et le beau soleil resplendissant qui saluait notre visite a contribué certainement, comme je le disais plus haut, à créer pour nous, dans cet établissement, des courants physico-sympathiques, •comme diraient les médecins.
- Car c’est une originalité spéciale des villes d’eaux que cet abus d’expressions, pour signifier à un humain qu’il est ^malade et l’inviter à se soigner. , • •
- Est-ce après tout un abus et'ne serait-ce pas plutôt un moyen, pour tes malades de se reconnaître entre eux.
- A une époque où nous ressentons tous l’amnésie spéciale des noms; de nos plus chers amis de rencontre, n’est-il pas plus facile
- p.864 - vue 860/979
-
-
-
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L? EXCURSION ' 865
- en effet de s’aborder dans une ville d’eau au nom de sa maladie propre, intime et intestinale.
- C’est en effet toute la longue série des maladies de l’intestin que l’on traite à Châtel-Guyon et telles que : la dyspepsie gastrique à type hyposthénique ou les états congestifs de l’infection intestinale, voire, même la dyspepsie gastro-intestinale.
- Sans omettre des maladies pins courtes et non moins bonnes comme les lithiases, les sigmoïdites, les ptoses polyviscérales, les shypocoolites, les hyposthénies, les hyperstases ascendantes et toute la séquelle des dysenteries, dit le programme, sans oublier cette bonne diarrhée si propice à l’écoulement de nos excès fructivores dans notre période enfantine.
- Ce sont là évidemment de fort beaux noms, beaucoup plus faciles à retenir que ceux de Durand et de Dupont. Et il nous faut souhaiter que la mode nous invite un beau jour à les substituer aux prénoms si usés de nos calendriers chrétien ou païen.
- Au Mont-Dore, les màlades se distinguaient par des maladies distinguées de la gorge et du nez.
- A Châtel-Guyon, on soigne surtout les intoxiqués, les surmenés, les anémiés, qui n’ont pas l’air pour cela de se cacher et qui m’ont paru avoir de fort bonnes" mines.
- Le traitement ne comporte pas d’ailleurs que l’absorption graduée d’eau provenant de cinq buvettes alimentées par 'un grand nombre de sources débitant ensemble 5 milliards de millilitres d’eau par 24 heures, soit 4826 milliards, virgule 25, pour les années bissextiles même très sèches.
- Mais ces eaux chlorurées, sodiques, magnésiennes, bicarbonatées, silicatées, lithinées et en plus ferrugineuses, qui seraient très mauvaises pour l’alimentation des générateurs, malgré leur température1 élevée à la sortie des sources, (244 38 degrés), sont cependant désincrustanteS'pour les intfestins,. grâce à* l’état colloïdal de leurs éléments minéraux entretenus dans un perpétuel état d’ionisation. .
- Cinq buvettes répondant aux noms délicieux de cinq de nos plus grandes modistes sont mises à la disposition du public.
- Les eaux réservées aux usages externes sont différentes' de celles des buvettes. C’est là une excellente précaution qui interdit tout mélange. . ' "
- Les eaux destinées à l’embouteillage? proviennent également, de sources différentes, nouvelle précaution commerciale non moins excellente. D’ailleurs; ces eaux froides sont qualifiées à
- p.865 - vue 861/979
-
-
-
- 866 COMPTE RENDU GENERAL DE L’EXCURSION
- cet effet d’eau de table, ce qui les rend potables et moins effrayantes.
- Ces eaux constituent l’élément essentiel du. traitement, elles doivent être prises à doses variables et prescrites, c’est-à-dire dans des verres gradués.
- Elles régularisent les fonctions intestinales au point d’arrêter à la fois la constipation et la diarrhée, chez deux sujets différents, naturellement.
- Utilisées à l’extérieur, dans des baignoires de lre ou de ' 2e classes, ou sous forme de douches sous-marines abdominales à pressions variables, elles stimulent par l’osmose les dérivations cutanées et décongestionnent des organes profonds.
- C’est à Châtel-Guyon que j’ai vu pour la première fois des appareils fort ingénieux, en ce sens qu’ils permettent au patient d’absorber des quantités d’eaux considérables.
- Ce système qui est employé au forage des puits de pétrole s’appelle ici lavage intestinal. Il ne semble pas chaudement recommandé. Par contre, le programme des réjouissances indique qu’on peut, par irrigations intestinales combinées à des massages abdominaux, obtenir une sorte de brassage des matières fécales, en présence de l’eau minérale, et réaliser ainsi une évacuation plus complète de l’intestin (sic).
- Enfin on a imaginé de substituer, à Chàtel-Guyon, le limon de certaines sources à l’antique farine de lin, dans des cataplasmes locaux qui produisent des résultats si remarquables, que certains médecins n’hésitent pas à y plonger leurs malades presque en entier.
- *
- * *
- A tous ces traitements, qui relèvent d’une technique spéciale, ont été ajoutés depuis peu d’autres traitements dits mécaniques, au cours desquels les. malades sont soumis à des vibrations statiques ou électriques à haute fréquence qui ont raison, paraît-il, des hémorrhoïdes les plus tenaces.
- Toutes ces opérations s’effectuent dans des cabines séparées ou dans des grandes salles confortablement aménagées, bien aérées et d’une propreté méticuleuse.
- L’une dé ces salles, dite de mécanothérapie, permet aux malades, les jours de pluie, de se donner l’illusion de faire du canot, du cheval et de la bicycletteV
- Enfin* un parc spécial pour les sports est également adjoint à l’établissement pour ceux qui préfètent courir après un ballon,
- p.866 - vue 862/979
-
-
-
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION ' 867
- lancer des boules, sauter à la corde, plutôt que d’obtenir les mêmes mouvements en gravissant les côtes et en dévalant à travers les magnifiques sentiers, qui sillonnent les bois et champs de cette belle campagne auvergnate, où des châteaux-forts et des ruines peuvent satisfaire à la fois toute une clientèle d’architectes, de chimistes, de géologues et de métallurgistes.
- * *
- L’Administration, pleine de sollicitude pour ses malades, a voulu leur éviter que le mal ne soit pas trop près du remède, comme c’est le cas de beaucoup de villes d’eaux qui sont heureusement pour nous des centres de consommations importantes de livres et de dollars.
- Elle a créé trois régimes moyens auxquels correspondent des menus bien déterminés et savamment combinés pour venir contribuer à la guérison. C’est ainsi que tous les constipés simples peuvent se réunir en famille autour d’une même table et y nouer des relations commerciales ou intellectuelles; tandis que les dyspeptiques et les diarrhétiques jouissent en commun de menus calculés pour leur faire absorber précisément ce qui est contraire à leurs habitudes et qui se trouve précisément sur l’autre table.
- Une surveillance minutieuse et une discipline rigoureuse évite-les catastrophes qui résulteraient d’une erreur de table.
- Une seule chose est commune, c’est l’eau qui, nous l’avons vu, convient à tous les sexes, à, toutes les maladies et à tous les usages. ^ .
- Les malades peuvent autour de ces tables parler à leur aise de leurs maladies communes eu attendant de sè vanter, l’après-midi, de la sévérité de leur régime, beaucoup plus sévère que celui du voisin et composé surtout de mortifications dont chacun se sent tout fier.
- Le régime qui nous fut offert fut certainement très spécial ét j’avoue que l’eau légère n’y tint qu’une place très secondaire.
- Notre aimable Collègue, M. Rouge, au dessert, montra en termes très heureux le rôle de plus en plus important que jouent les ingénieurs dans l’organisation et le fonctionnement de ces, grands établissements,!
- p.867 - vue 863/979
-
-
-
- 868 COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE l/EXCURSION
- J’insisterai sur ce point à mon tour à propos de Royat et de son établissement thermal. .
- M. Laubeuf le remercia pour l’organisation de la visite et pour •l>e succulent déjeuner et il eut mille fois raison.
- Riom brûlé pour les eaux, ne nous dispensa pas d’un arrêt en face d’une église Saint-Amable du plus pur xne siècle. Puis, en face d’une enseigne d’apothicaire représentant une scène moyenâgeuse de balistique à longue portée. Nous arrivâmes à Clermont-Ferrand où la distribution des billets de logement ne donna lieu à aucune protestation.
- La visite d’une meunerie coopérative du type art décoratif 1926, dont vous parlera notre collègue Jouassain, nous révéla toutes les manutentions trépidantes oscillantes modernes,qu’exige l’obligation respectueuse des taux de blutage.
- Nous y entrâmes comme dans un moulin pour en sortir très calé® sur l’art de la meunerie et sur celui de se passer des coûteux intermédiaires. .
- Visite de ^La Chocolaterie «de Royat.
- A Royat, le ci-devant citoyen Rouzaud nous fit les honneurs de la fabrique de chocolats qu’habille si bien Madame la marquise de Sévigné et dont l’odeur si fine appelle de si loin le consommateur.
- C’est donc au son de narines frémissantes que nous pénétrâmes dans ce sanctuaire du goût, de l’odorat et de l’élégauce.
- La spécialité de cette chocolaterie est précisément de faire des excellents chocolats vendus très chers.
- Elle possède cependant des appareils de torréfaction dernier cri, des broyeuses ultra-modernes pour fabriquer cette pâte, dont on extrait le beurre, pour le remettre après coup, mais à des doses déterminées, dans le produit du mélange de la farine et du sucre. i -
- La particularité de cette fabrication est d’attacher une importance capitale à ce dernier malaxage, que l’on poursuit, apparemment .sans raison, pendant plus de 90 heures.
- L’exemple qui nous avait été donné à Aixe-sur-Yienne de l’importance du malaxage des pâtes à porcelaine et les notions récentes qu’apporte la chimie colloïdale, suffisent maintenant
- p.868 - vue 864/979
-
-
-
- COMPTE RENDU^ GÉNÉRAL DE L EXCURSION <869'
- à prévoir l’oxplicalion d’un procédé résultant d’observations-empiriques.
- J’ai omis de dire, pour commencer, que les cacaos utilisés par la chocolaterie de Royat sont de tout premier choix.
- La pâte ainsi préparée constitue alors la matière première d’une série de bonbons de formes variées, fourés de délicieuses, pâtes de fruits ou d’amandes, dont la solidification brusque est obtenue au passage dans des. chambres- froides. •
- Ces formes sont obtenues quelquefois à la main par de véritables artistes; mais le plus souvent dans des moules métalliques ou imprimées dans des plaques de farine d’amidon ; à la façon du moulage au sable des objets métalliques.
- Cette industrie, rappelant par certains côtés celle de la por J celaine de Limoges, exige un personnel très soigneux recruté assez difficilement dans le pays depuis quelques années, par suite du développement d’une foule de grosses industries, grandes consommatrices de main-d’œuvre. Elle utilise à la fois l’énergie thermique et hydraulique. C’est une industrie de luxe et d’exportation, qui, à ce dernier titre, mérite d’être encouragée.
- Elle s’est acquis au surplus une' réputation bien méritée de goût exquis lui attirant une riche clientèle.
- L’art de l’ingénieur n’est pas non plus étranger à la finesse des produits, quand on remarque qu’elle met en jeu des machines excessivement perfectionnées pour le broyage, le mariage, le moulage et même le refroidissement de ses produits. * '
- * .I; '
- * *
- Malgré les lourdeurs du programme, un petit quart d’heure fui consacré à la taillerie des améthystes, des agathes et autres pierres décoratives d’Auvergne où les ouvriers travaillent dans la position du.tireur couché, puis l’ordre fut donné de se rendre à rétablissement thermal de Royat.
- Visite de F Établissement thermal de Royat.
- La connaissance des sources de Royat: remonte à, l’époque gallo-romaine, ainsi que l’attestent cette fois de nombreux vestiges des installations èt des canalisations qui datent, de cette période et qui ornent la salle d’entrée du bâtiment principal.
- Le médecin en chef, venu à notre rencontre, tint à nous expliquer la méthode poursuivie à Royat pour tirer tout le parti des agents physiques et chimiques contenus dans les eaux dont
- p.869 - vue 865/979
-
-
-
- 870
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- le mécanisme correspond désormais à une technique appropriée et rationnelle — dérivée, il est vrai, d’observations de résultats empiriques mais indiscutables.
- On sait maintenant que les uricémiques sont souvent des hypertendus ou des artério-scléreux, dont les bains carbo-gazeux ont bien vite raison.
- Trois régimes ont été imaginés à Royat.
- 1° Régime normal hypotoxique convenant aux arthritiques, uricémiques et petits goutteux que l’on reconnaît aux manifestations cutanées, anaphylactiques où se révèle un être oxalénique ;
- 2° Le régime A, ou hypoazoté, déchloruré, qui s’adresse aux malades atteints d’insuffisance rénale ;
- 3° Le régime B éliminateur des hydrates de carbone fortement azotés et qui convient aux obèses et aux diabétiques.
- Les eaux de Royat ont fait l’objet de nombreuses études et de nombreuses analyses.
- Elles seraient, d’après M. Gautier, dçs émanations volcaniques affaiblies et leurs matériaux gazeux ou volatils auraient été élaborés par des réactions qui se passent dans la région du feu central.
- Elles sont chlorurées, carbonatées, ferrugineuses, lïthinées et arsénicales.
- Elles sont chaudes et contiennent de 2gr,.05 a 3 gr, 60 de principes minéraux très étudiés qui ont donné lieu à une foule d’hypothèses ; des analyses plus modernes y ont retrouvé l’iode, le fluor, l’argon, l’hélium.
- Leurs points cryoscopiques ont permis d’établir quelles étaient nettement hypotoniques et non hémolytiques, tandis que leur tension superficielle, inférieure à celle du sérum du sang, les rend facilement absorbables à travers les muqueuses digestives et pulmonaires.
- Enfin Curie a évalué leur radioactivité , à 0,33, l’unité correspondant à l’émanation que donne 1 mmg de bromure de radium dans 10 1 d’air par unité de temps,
- Il a été démontré que ses sels sont à l’état d’ions libres et qu’ils jouissent de propriétés catalytiques dues à leur état colloïdal.
- Les plus sceptiques doivent être, je pense, vaincus par cet arsenal.
- Cet arsenal est utilisé pour les bains de toutes sortes : bains d’acidé carbonique, d’air chaud,'fe vapeur sèche, de lumière
- p.870 - vue 866/979
-
-
-
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- 871
- électrique, de lumière bleue, de rayon X et même d’eau douce, dont la technique a été particulièrement étudiée, ainsi qu’on pourra en trouver quelques exemples dans le compte rendu libre.
- Vous y verrez notamment que théoriquement, à la suite d’un bain A, en vertu de la loi de Marcy, l’hypotension devrait se manifester par suite de la diminution des résistances périphér riques et déterminer l’accélération du rythme cardiaque, alors qu’il se produit un ralentissement paradoxal du pouls, conséquence d’un reflexe vagotonique, cardio-modérateur.
- Autrement dit stimulateur du pneumo-gastrique.
- Existence qu’on aurait pu prévoir par l’action immédiate du bain d’Eugénie A sur les extra-systoles.
- L’empirisme est donc vaincu et nous nous trouvons bien à. Royat en présence d’une véritable science thermale, dont les lois fondamentales sont connues.
- Comme d’ailleurs dans les autres stations, le confort l’hygiène et les distractions ont été prévus à Royat.
- Les bains, inhalations, douches, lavages des linges, la mise en bouteilles nécessitent des installations où l’art de l’ingénieur doit être réclamé et où il est utilisé.
- Du reste une visite supplémentaire que je fis le lendemain de la dislocation de notre excursion, me permit de me rendre compte du rôle de l’ingénieur et de l’architecte dans la construction et l’aménagement d’une station thermale.
- Nous devons donc conserver de ces visites un sentiment de reconnaissance pour les administrations qui ont su apprécier les services des ingénieurs et ont pu tirer ainsi un parti aussi heureux de ces sources thermales que je suis tout disposé à admettre miraculeuses, puisqu’elles transforment l’eau en or au moment précis d’une crise viticole.
- Au surplus, pourquoi ne pas admettre qu’elles le sont réellement. Non pas parce qu’elles ont été appréciées par les Romains dont les observations empiriques déconcertent les esprits les plus avertis ; mais encore par le fait qu’on découvre tous les jours dans ces eaux, grâce à la science, ces principes qui avaient bien le droit d’être mystérieux, avant de devenir réels, avec la découverte de ces nouveaux corps et de ces émanations que nous pouvons mesurer désormais avec une précision qui surpasse tout ce qu’on pouvait imaginer à une époque où se construisirent ces établissements modernes.
- Bull.
- I
- p.871 - vue 867/979
-
-
-
- 872 COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- Rendons à ces précurseurs les hommages qu’ils méritent, et félicitons ces médecins assez hardis, qui ont su introduire dans leurs observations si délicates les méthodes scientifiques de nos ingénieurs, de nos chimistes et de nos mathématiciens.
- Et pardonnons-leur ce langage un peu spécial, qui cadre si bien avec leurs'ordonnances illisibles, moins dangereuses en tous cas que la littérature des grimoires de nos notaires et de nos textes législatifs.
- Qu’ils me pardonnent à leur tour, en se référant à l’annexe que je leur dédie et qui m’a permis, sans remonter aux Romains, de trouver dans un bon vieux livre datant de l’an IX des opinions fort instructives sur les sources minérales de l’Auvergne.
- Un jour viendra où le parfum de nos vins et leur goût exquis seront attribués à des ions libres et à des émanations radioactives. Ce jour-là nous trouverons peut-être très bien d’avoir su mettre én réserve des clos Yougeot du genre de ceux que nous bûmes en 1923 en Belgique et qui doivent être encore bien meilleurs maintenant. Alors nous pourrons parler à cœur ouvert des villes de vins guérisseurs.
- Un dîner à la Potinière de Royat, précédant un vin d’honneur et des discours très heureux sur la situation économique, fut suivi d’un spectacle au théâtre où nous vîmes une pauvre femme dont le cœur, tiraillé affreusement par des bourreaux'légaux et illégaux aurait mérité, pour sa récompense, une cure gratuite à Royat.
- Notes sur les eaux minérales d’Auvergne.
- Tirées d’un ouvrage datant de 4802 et dû au géologue auvergnat.
- Lacoste.
- Il est convenable, pour vanter les propriétés curatives des eaux minérales, de s’en référer aux Romains qui surent les utiliser eux aussi.
- 'Il n’est pas difficile, en fouillant ùn peu les vieux livres d’Auvergne, d’y retrouver les traces des mérites que leur attribuaient des savants naturalistes vivant au siècle dernier.
- Si nous en croyons ces auteurs, la plupart de ces sources étaient peu ou très mal entretenues et les endroits où se trouvaient lés bains étaient sans
- Aucun’ abri, exposés à tous les vents, à toutes les vicissitudes de l’atmosphère, desservis par des routes impraticables.
- p.872 - vue 868/979
-
-
-
- 873
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE l’EXCURSION
- Un vieux géologue de ma connaissance à qui je dois de curieuses révélations sur les bitumes d’Auvergne, lecitoyen Lacoste, écrivait en 1802 :
- Le Gouvernement ne peut pas se charger des travaux à faire pour les mettre en bon état, mais les communes devraient en être chargées... moyennant une légère rétribution de ceux qui les fréquenteraient, à moins qu’ils ne soient très pauvres.
- Car ce n’est pas seulement pour l’homme riche que la nature les a produites; elle les a produites pour tous les hommes.
- Et ce bon Lacoste de fulminer
- Contre les désirs des fermiers avares et inhumains auxquels le Gouvernement a concédé le droit de commettre des abus et des exactions, d’autant plus intolérables qu’elles sont arbitraires.
- Et d’ajouter ces phrases qui semblent être d’une angoissante actualité :
- Car souvent et surtout maintenant, celui qu’on regarde comme riche est bien loin de l’être.
- Des hommes qui, avant l’établissement de cet impôt, fréquentaient ces bains, ne peuvent plus maintenant les fréquenter.
- Il faut donc qu’ils se livrent en proie aux infirmités qui les accablent et les dévorent.
- Que les intérêts du fisc ne l’emportent jamais sur la conservation des hommes !
- *
- *
- Dans ses notes, Lacoste dit pourtant qu’à Yichy on a fait des constructions superbes mais trop voisines des sources, ce qui fait qu’on y respire un air malfaisant, trop chargé de cet acide carbonique dont les eaux sont sugersaturées.
- La même observation s’adresse aux établissements de Néris.
- Les eaux du Mont-Dore, dit-il, sont très fréquentées et méritent de l’être; cependant, tout y est à créer encore pour que l’on puisse recueillir de ces eaux minérales tous les avantages qu’elles peuvent procurer.
- Il cite encore les eaux réputées de Vic-en-Carlades et celles trop ignorées de Chaudes-Aigiies.
- Si l’on poursuit la lecture, on constate que déjà au début du siècle dernier on était fixé sur la valeur thérapeuthique des eaux d’Auvergne
- Qui étaient un grand bienfait de la nature et qui pouvaient servir à
- p.873 - vue 869/979
-
-
-
- 874
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- la guérison de beaucoup de maux, à la condition d’être bien administrées, sous peine de deve'nir très malfaisantes.
- Très riches en substances gazeuses combinées avec l’eau, celles-ci sont en cet état principe de vie ; dégagées de l’eau, elles sont un principe de mort.
- Il serait désirable, écrit Lacoste, que dans tous les lieux à eaux minérales fréquentés, il y eût un médecin ;en titre, mais un médecin digne de ce nom honorable, et qu’il ne tût point permis de prendre les eaux sans l’avoir auparavant consulté.
- Il y a des personnes, écrit-il, qui s’imaginent que les eaux minérales, quelles qu’elles soient, sont bonnes pour toute espèce de maladies, et que plus on s’en gorge plus elles sont salutaires .
- Les hommes instruits say.ent combien ces préjugés sont faux et peuvent entraîner d’accidents funestes.
- *
- *
- Ce qui étonnait les minéralogistes d’alors, c’était surtout la constance du degré de chaleur de ces eaux qui se maintient depuis des siècles.
- Et aussi la constance des débits de ces eaux, insensibles aux effets des grandes pluies et des saisons.
- Pour ceux qui voulaient à l’époque que les volcans aient été alimentés par leN calorique d’amas de matières combustibles, la chose paraissait invraisemblable, puisque, disaient-ils, depuis des siècles ces amas auraient dû être consumés.
- Ne voulant rien savoir sur l’existence du feu central, ils préféraient voir des effets de ce fluide électrique ou magnétique transformé en calorique !
- Pour ceux qui expliquaient tout par le feu central, ces eaux provenaient de la combinaison de l’hydrogène et de l’oxygène contenus dans les gaz aériformes volcaniques*
- La question, on le voit, était déjà très controversée et ne trouvait d’entente que sur le fait d’une origine absolument différente de celle des sources d’eau ordinaires.
- p.874 - vue 870/979
-
-
-
- 875
- COMPTE RENDU .GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- SEPTIÈME JOURNÉE
- La manufacture Conchon-Quinette. — Complets en série. — Nouveau triomphe de la machine. — La taille du Français moyen. — Une nouvelle victoire sur l’intermédiaire. — La Brasserie Tartarat. — La Science et l’Empirisme. — Le froid régulateur des fermentations. — Du contrôle scientifique dans les industries moderne. — L’ascension du Puy-de-Dôme. — La chaîne des mamelles de la Limagne. — Un temple auvergnat sous la tempête. — Une auberge accueillante.
- — Où le coq au vin triompha au son des danses auvergnates. — Une excursion chronométrée à la Société des Habitations à bon marché standard Michelin et C°.
- — Des maisons standard sont des maisons toutes pareilles. — Organisation, standardisation et discrétion. — Un exemple historique. — Taylorisme et standardisation. — Respect sans admiration. — Standardisme et cubisme. — A quand l’ouvrier standard Michelin, auvergnat sans doute. — Une piscine où l’on voit l’obstacle et où l’on boit du champagne. — Arrêt, buffet, remerciements, départ.
- — Le dernier dîner officiel. — Nos remerciements aux Industriels de la région.
- La matinée du mardi fut réservée à la visite des établissements Conchon-Quinette où nous vîmes les résultats d’une nouvelle application de la mécanique, cette fois à la confection de vêtements à coupe rapide, découpés en série de plusieurs douzaines piqués, repassés avec des machines, avec un fini auquel n’atteindraient certainement pas des doigts de fée.
- A cette usine, dont il vous sera rendu compte, nous avons appris notamment que le Français moyen correspondait à la taille 44. .
- Visite à la Brasserie Tartarat.
- La Brasserie Tartarat nous retint une demi-heure, au cours» de laquelle nous avons pu constater l’évolution scientifique qui a permis à une industrie, réputée allemande, de devenir également française et même auvergnate.
- Cette évolution scientifique a été provoquée, faut-il le dire, par la faveur que cette boisson a rencontrée dans des pays méridionaux et aussi par l’augmentation de plus en plus croissante des tarifs de chemin de fer.
- A la suite des découvertes de nos savants, il a été bientôt reconnu qu’on pouvait fabriquer de la bière sous tous les climats et avec toutes les orges.
- Peut-être reste-t-il encore à trouver les moyens de se passer des houblons allemands, ïnais avec les progrès de la catalyse nous aurons bientôt le houblon catalytique.
- p.875 - vue 871/979
-
-
-
- 876
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- La brasserie que M. Tartarat a construite et installée* à Clermont-Ferrand est une belle dérogation à ce principe.
- Elle comporte des ateliers de malterie utilisant des procédés perfectionnés qui augmentent sérieusement la production.
- Je n’insisterai pas outre mesure sur les généralités d’une industrie assez connue qui consiste en résumé à faire fermenter, dans des conditions de température bien déterminées, le produit de la cuisson aqueuse du malt d’orge parfumé au houblon «et de le conserver dans cet état, dans des caves maintenues à des températures suffisamment basses pour que la fermentation s’arrête.
- Ces manipulations comportent des filtrations refroidissements sur réfrigérants spéciaux.
- La particularité de cette brasserie est d’avoir su coordonner tout ce matériel, grâce à une connaissance parfaite de l’industrie et d’avoir également prévu tout un système de vérification qui fait de cette usine un véritable laboratoire industriel.'
- En dehors des besoins de sa brasserie, la malterie de M. Tartarat est organisée pour faire des malts spéciaux alimentaires allant directement à la consommation sous forme d’orges ger-mées, non torréfiées et riches en vitamines et diastases, si précieuses pour les systèmes digestifs affaiblis.
- % *
- C’est alors que commença l’excursion en tram qui, après nous avoir amenés au pied du Puy-de-Dôme, se poursuivit à la vapeur d’un petit chemin de fer à crémaillère, sur les penchants de cette grande montagne de l’Auvergne. Elle aboutit à la porte d’un établissement fameux où la bonne chère, aux armes d’un coq gaulois au vin, restera une date mémo.rable dans les annales gastronomiques des ripailles civiles d’ingénieurs.
- Cette grimpade nous ménagea quelques émotions visuelles depuis celle de la vieille église crénélée du Vieux Royat (xie siècle), jusqu’à celle magnifique de cette belle plaine, qu’un Sully auvergnat aurait sûrement élevée au noble rang de 'mamelles et dont les mamelons boisés, verdoyants, fournissent un lait généreux, si l’on en juge par ces fromages puissants, à la chair plantureuse, qui répondent au nom de Saint-Nectaire, à l’appel des fromages nationaux.
- Mamelons dont la chevelure produit annuellement ces châ-
- p.876 - vue 872/979
-
-
-
- 877
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- taignes savoureuses qui échauffent nos doigts engourdis, les soirs brumeux d’hiver.
- Nos photographes assermentés y firent des merveilles, tandis que notre imagination, éduquée à Verdun ou en Champagne, transformait ces plaines paisibles en mers de laves débordant tumultueusement de ces cratères vomissant les feux magnifiques d’une métallurgie mythologique, zébrés des lueurs splendides de baryte, de strontiane et autres artifices, dont les vapeurs condensées s’entremêlent maintenant .pour le plus grand passe-temps de ces Messieurs de la carte géologique.
- Arrivés au point terminus, il nous fallut descendre pour continuer vers le temple monumental édifié p,ar les Romains à la divinité Mercure, protecteur du commerce, avide d’or et dont le culte s’est si facilement perpétué en Auvérgne, ainsi qu’en font foi les dynasties régnantes des rois de la Ferraille.
- Ce fut une ascension pénible, par un vent glacial qu’un mauvais sort avait rendu furieux, et qui dégénéra en descente éper-. due, au son d’une musique locale, guidant les pas rythmés d’une noce dansant la bourrée, en l’honneur des I. C. F., au pied même des vestiges, où nos pères avaient dû faire des journées de plus de huit heures, pour satisfaire aux passions monumentales des légions Romaines.
- J’ai déjà fait allusion à ce déjeuner ; mais les devoirs de la plus élémentaire politesse me commandent d’y revenir pour saluer le roi du menuce coq au vin légendaire, digne époux héraldique de la poule au pot de notre si bon vieux roi Henri IV.
- Roi des volailles escorté de sujets de race, dont les lettres de noblesse remontent certainement au temps de Pantagruel. Nous ne reconnûmes pas ce jour-là, le cru du Clos Compris dans le défilé des représentants officiels de nos meilleurs vignobles, mais le célèbre vin de Chanturges, qui cède de plus en plus la place au caoutchouc. '
- La descente du Puy fut morose.
- Ne venions-nous pas d’y enterrer la dernière journée d’une série de réjouissances intelligentes.
- Un soleil resplendissait sur les monts ronds de la chaîne des Puys et invitait à la contemplation digestive de leurs produits alimentaires.
- C’est dans cet état d’àme que les automobiles de la Société Michelin et Gie nous prirent à leur bord.
- La Compagnie Michelin frères n’est pas une Compagnie de
- p.877 - vue 873/979
-
-
-
- 878
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- transports, mais elle est de compagnie, agréable. On dit à Clermont qu’elle traite des caoutchoucs très altérés, nous ne prêterons pas le flanc à ces racontars.
- Ce que nous affirmons el jurons, c’est que cette Société s'y entend merveilleusement pour construire des petites maisons faites au moule, par conséquent toutes pareilles, et qui doivent inspirer à leurs habitants des idées, sinon de liberté et de fraternité, mais une passion pour l’égalité dont vous entretiendra rfion collègue M. Petitjean.
- M. Michelin, en s’excusant de ne pouvoir nous introduire dans son usine, à la porte de laquelle était d’ailleurs restée la Reine d’Italie, nous fit part des intentions que formait sa Compagnie de standardiser la nourriture et la natalité de son personnel, en vue de réaliser le type de l’ouvrier standard auvergnat, ni homme, ni femme.
- Le parcours minutieusement repéré des nombreux chantiers de construction Michelin s’accomplit sans une minute de retard pour aboutir à la piscine ou viennent s’ébattre, après les six heures, dans la même eau, les rejetons des familles nombreuses, pour lesquelles la Compagnie forme le projet de créer un type de maisons extensibles.
- Nous y assistâmes à des exercices "athlétiques et rafraîchissants, puisqu’ils comportèrent une cordiale réception où nous fûmes invités à lever nos verres en l’honneur des Limousins de l’Auvergne.
- *
- * *
- Le dîner officie.1 et modeste offert par les I. C. F. aux Industriels de Clermont se poursuivit dans une atmosphère cordiale ; on y prononça peu de discours. —Y participèrent de nombreux Industriels de la Région, dont certains sont maintenant des nôtres grâce à l’active et intelligente propagande de notre Secrétaire Administratif.
- p.878 - vue 874/979
-
-
-
- 879
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- HUITIÈME JOURNÉE
- Visite aux usines Bergougnan. — Entrée libre. — Pourquoi l'industrie du caoutchouc peut-elle être rangée parmi les industries mécaniques. — Un discours paternel de M. Bergougnan. — Faire ce que tu dois ou faire ce que tu peux. — Le déjeuner clu départ, les discours d’adieu, la première charrette. — Gare au spleen-car.
- Visite des Établissements Bergougnan.
- La dernière demi-journée de l’excursion était réservée à la visite d’une fabrique de caoutchouc, ou plus exactement d’une fabrique d’objets en caoutchouc, cette matière première nous venant, comme l’essence de pétrole, de l’étranger et n’ayant pas encore l’avantage pour nos finances d’être synthétisable couramment.
- Hàtons-nous de dire qu’il s’agit des usines de M. Bergougnan dont le directeur, notre Collègue M. Berthier, nous prépara la visite par un amphi très substantiel. Cet amphi nous permit de rester silencieux à travers des ateliers.
- Nous vîmes ce que vous pourrez lire — à tête reposée — et dont je vais résumer l’essentiel.
- La gomme élastique, comme disaient nos pères, est extraite, par coagulation sur place, du latex de plantes spéciales. Cette opération plus ou moins barbare, que l’on transportera un beau jour aux lieux mêmes du traitement des gommes, ne s’accomplit pas avec tous les soins et toute l’honnêteté que l’on rencontrerait si elle était faite en pays civilisé (du moins je le suppose).
- Et c’est pour enlever ces impuretés solides végétales et minérales que l’on doit se livrer à Clermont à une désagrégation sous un courant d’eau, au moyen de cy lindres spéciaux, à vitesses \ angulaires différentes, et dont l’entraînement nécessite une dépense d’énergie formidable, dont se rendent compte déjà les amateurs de Sandow.
- Cette consommation énorme d’énergie par les opérations de trituration, et l’outillage mécanique puissant qu’elles réclament, sont les caractéristiques les plus^'curieuses d’une industrie dite chimique, dont les ateliers ressemblent à ceux de nos plus grosses usines métallurgiques.
- p.879 - vue 875/979
-
-
-
- 880 ,4 COMATE RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- Car cette trituration appropriante se poursuit tout le long du traitement physique, quand on doit incorporer à cette gomme des matériaux solides qui réagiront physiquement sur la substance pour lui donner des qualités de résistance, ou chimiquement lors de ropération de la vulcanisation.
- Cette dépense d’énergie doit nécessairement se traduire dans les prix de revient et l’on comprend l’intérêt que présenterait le traitement direct du latex qui en éviterait une grande partie.
- Les gommes malaxées sous l’eau doivent cependant subir avant cette incorporation un séchage assez difficile, en raison du caractère imperméable de la feuille continue solide. Nous avons eu la surprise de voir appliquer à la solution de ee problème les théories nouvelles du séchage en air humide et chaud des corps poreux.
- xiprès séchage, ces feuilles sont dissoutes dans des solvants volatils qui forment des pâtes épaisses dont on enduit les tissus qui serviront d’armatures intérieures aux pièces destinées à subir des efforts de traction importants comme les enveloppes ou bandages des pneumatiques.
- Les machines qui accomplissent ce travail ressemblent assez aux rouleaux des machines à fabriquer le papier ou aux rotatives.
- Ces mêmes feuilles sont également mélangées avec des matériaux solides impalpables tels que oxyde de zinc, de magnésie, chaux, kaolin, brai, paraffine, litharge, noir de carbone, qui ont tous des propriétés différentes, en dehors de leur gravité.
- Cette addition s’effectue au moyen de laminages et de déchiquetages successifs, à douce température, qui consomment eux aussi des quantités importantes d’énergie mécanique.
- C’est avec cette pâte qu’on fabrique les divers objeis tels que les chambres à air par enroulages, moulages, boudinage, au moyen des machines utilisées généralement dans l’industrie pour procéder à des opérations analogues.
- La fabrication des bandages entoilés,, nécessite pourtant des machines spéciales assez ingénieuses qui retinrent plus spécialement notre attention.
- Les pièces préparées sont alors soumises à la vulcanisation qui donne à la gomme les propriétés du caoutchouc que vous connaissez tous et que nous avons tous appréciées aux divers stades de notre existence.
- Cette vulcanisation est produite par l’action du soufre à 440°
- p.880 - vue 876/979
-
-
-
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- 881
- qui ne réagit pas instantanément sur la gomme, même lorsque toutes les conditions de température et de pression sont observées.
- Pour gagner du temps et de l’argent, les usines de caoutchouc accélèrent la dite réaction au moyen de certaines substances dont le nombre croit de jour en jour, qui agissent dans des conditions encore inexpliquées, mais qui n’en sont pas moins meilleures les unes que les autres pour les inventeurs-.
- Cette opération! de la vulcanisation qui détruit les propriétés adhésives des gommes s’effectue sur les objets à peu près terminés.
- Elle s’effectue dans des autoclaves, ou'entre les plateaux de presses hydrauliques puissantes qui maintiennent la matière sous de fortes pressions pendant le chauffage.
- dette pression est en réalité nécessaire pour éviter la formation dans la masse de soufflures que ne manquerait pas d’occasionner l’élévation de température.
- Elle assure la cohésion, mais elle n’est pas nécessaire à la réaction du soufre et des accélérateurs- sur la gomme.
- La fabrication des objets en caoutchouc utilise donc en somme de grandes quantités de machines adaptées au travail qui leur est demandé. Elle exige pour cette adaptation un personnel également adapte, et dont l’apprentissage est assez long. Elle nécessite, en outre, une assez grande surveillance en raison de la nature essentiellement variablè des matières premières qu’elle utilise.
- Cette surveillance doit s’exercer également'sur les ingrédients .qui accélèrent les opérations ou qui donnent aux produits, finis la rigidité, la souplesse, la résistance à l’usure dont rensem-ble aide à la réputation de la marque. On ne peut cependant déduire de notre rapide incursion dans ces ateliers que cette industrie soit mystérieuse.
- Tout le mystère réside dans le caoutchouc lui-même et c’est aie découvrir, que de nombreux chimistes s’évertuent depuis des années dans des laboratoires.
- En réalité, cette industrie ne diffère de celle des pâtes alimentaires, ou autres similaires, que par la différence des. matières premières utilisées.
- C’est tout au moins ce que .M. Bergougnan nous invita à reconnaître, dans un discours, familial, plein de bonhomie, qu’il prononça dans son bureau au milieu de ses collaborateurs
- p.881 - vue 877/979
-
-
-
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- et 4e ses archives, toutes grandes ouvertes, comme ses portes et comme son cœur.
- * *
- Le dernier déjeuner de l’excursion fut animé d’une gaîté' factice et assez semblable à celle des jours d’échéance.
- J’eus l’honneur, au nom de mes Collègues, de remercier notre Président et les quelques Industriels qui avaient bien voulu encore une fois participer à notre modeste menu.
- Je ne me rappelle plus bien ce que j’ai pu dire, mais jë suis bien sùr d’avoir félicité M. Laubeuf de sa bonne humeur, de sa cordialité, de sa galanterie, qui n’avaient eu d’égales que celles de son prédécesseur dont il avait si bien mérité la confiance.
- M. Laubeuf, qui a su ravir aux sirènes submersibles le secret de leurs charmes, nous rendit la politesse en essayant de secouer cette tristesse qui se lisait sur tous les visages, tristesse signe précurseur d’une maladie de retour que j’ai identifiée sous le nom de Spleen-Car.
- M. Legros vint à mon secours avec l’histoire d’une bonne farce jouée par des automobilistes à la police impeccable anglaise.
- A la gare, le groupe de ceux qui restaient encore accrochés pour quelques heures à Clermont salua celui qui ne pouvait plus attendre que quelques minutes.
- Ce temps précieux fut employé à de sincères effusions que de solides poignées de mains scellèrent, tandis que chacun formait déjà des vœux pour l’année prochaine.
- >,Un coup de sifflet ramena tous les visages amis aux ouvertures des portières au-dessus desquelles les corps se penchèrent, en enfreignant la consigne, pour agiter comme de grands enfants le mouchoir symbolique des pleurs que beaucoup d’entre eux avaient peine à retenir.
- p.882 - vue 878/979
-
-
-
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- 883
- UNE EXCURSION SUPPLÉMENTAIRE
- La cathédrale, les fontaines pétrifiantes. — Le paradis de Royat. — Adieu aux plaines de Limagne. — Un restaurant-musée. — L’art d’Auvergne. — Départ de la seconde charrette. — Partis 50, nous restons 40.
- Une surprise était, ménagée aux survivants, grâce à l’inépuisable amabilité de M. Teisset et de son collaborateur, M. Sire.
- Après quelques minutes d’attente utilisées à la préparation des nouveaux départs, un nouveau car vint reprendre les survivants pour leur faire visiter la cathédrale, -assister aux curieuses démonstrations de la fontaine pétrifiante et terminer leur après-midi au Paradis de Royat.
- Des terrasses de ce Paradis, la vue s’étend, à perte de vue, sur l’ancien Enfer du Plateau Central que nous fit parcourir à vol d’oiseau M. Sire, amateur d’excursions pédestres; tandis qu’une bonne odeur dé chocolat de la Marquise embaumait l’atmosphère et parfumait nos souvenirs.
- Clermont-Ferrand, dominée par sa belle cathédrale, est une bien iolie ville et l’on comprend très volontiers que- ses amoureux soient enclins à critiquer certaines modifications que fait subir à ses environs l’aménagement d’œuvres sociales et économiques. C’est là un sujet beaucoup trop délicat pour être abordé autrement que dans un compte rendu libre.
- 'La descente, du Paradis s’opéra avec résignation ; elle se termina place Jaude, aux pieds de Vercingétorix, notre grand héros national.
- Un dîner dans un restaurant-musée au cours duquel M. Sire nous présenta une magnifique collection de pierres d’Auvergne, compléta notre instruction sur les richesses minérales de l’Auvergne.
- Une très jolie collection de ces pierres a été donnée aux I. C.F. Elle comprend les espèces minéralogiques suivantes (1).
- Il importe d’y remarquer la présence de ce minerai si riche en radium et de s’étonner qu’il ne fasse pas l’objet de compétitions plus violentes.
- (1) Fluorine du Betz, fluorine cristallisée de Saint-Jacques d’Ambur, galène (plomb argentifère), calcaire bitumineux de Ponts-du-Château, carotte de calcaire et cinérite, barytine cristallisée de Saint-Saturnin, barytine blanche de Lastic, alunite du Ravin de la craie (Mont-Dore), chalcolite de Lachaux contenant 4 mg de radium par tonne, basalte de Sauterre.
- p.883 - vue 879/979
-
-
-
- «84
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE: L’EXCURSION
- À l’issue du repas, le conservateur-restaurateur nous initia aux mystères d’une époque riche en souvenirs précieux d’un art bien curieux et tout aussi peu connu des Français que l’Auvergne.
- La conduite à la gare de la seconde charrette des condamnés fut non moins funèbre que celle de l’après-midi.
- Mais ceux-ci eurent au moins cet avantage d’engourdir leurs regrets dans un sommeil plus ou moins coupé par les besoins du service.
- Nous partîmes 50 et nous restâmes 10 ce soir-là sur le >quai de la gare de Clermont. -
- p.884 - vue 880/979
-
-
-
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- 880
- LA JOURNÉE DES DIX
- Les mérites accumulés des voyages annuels de I. C. F., leur charme et leur utilité.
- /
- Le lendemain, quelques compagnons se retrouvèrent encore avant de prendre congé.
- C’est au cours de cette journée que j’eus l’agréable satisfaction de visiter l’usine de M. Teisset et de découvrir le musée d’histoire naturelle et de géologie que conserve avec une science et une modestie exemplaires, un éminent savant dont j’ai tenu à faire ,1’éloge dans un chapitre spécial qu’il mérite bien.
- Grâce à ce savant géologue, j’ai pu terminer mon voyage sur une visite qui me fut particulièrement agréable, puisqu’elle me permettra d’apporter une nouvelle contribution à l’histoire du pétrole d’Auvergne.
- Cette excursion minéralogique avec M. Gautier m’a fourni enfin l’occasion de compléter utilement la visite hâtive que nous avons faite des installations de l’Établissement Thermal de Royat.
- *
- * *
- C’est grâce à cette visite et à l’amabilité de M. Rouzaud que vous devrez, mes chers Collègues, d’avoir entendu ce soir votre chevalier de la dive bouteille vanter les mérites médicaux des eaux dites minérales, sur un ton à demi convaincu.
- * *
- Ainsi se trouvent résumées les péripéties les plus marquantes d’un voyage qui ajoutera ses mérites à ceux des précédents.
- Ces mérites sont nombreux.
- Il en est qui récompensent largement les excursionnistes qui apprennent à mieux se connaître et, par consédfuent, à mieux s’apprécier, comme l’a dit si justement notre Président M. Hersent.
- Mais il en est qui servent la collectivité. r
- De tels voyages contribuent souvent à rassembler fraternellement des industriels d’une même région, dans un but de politesse envers quelques collègues en voyage. Et l’on est en droit
- p.885 - vue 881/979
-
-
-
- 886
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- de se demander si ces marques de pure courtoisie ne poursuivent pas leurs effets utiles, après le départ, en aidant ces industriels à mieux se connaître et a mieux s’apprécier (eux aussi) sous le pavillon de notre haute et puissante Compagnie.
- C’est au moins le vœu que je forme — pour eux et pour nous — mes très chers Collègues, tant nous avons jbesoin de nous comprendre et de nous réunir pour le plus grand bien de notre industrie nationale, industrie dont nous avons apprécié le génie et la vitalité dans nos belles provinces du Plateau Central, jusqu’ici réputées surtout parmi nous pour leurs richesses agricoles et touristiques.
- p.886 - vue 882/979
-
-
-
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- 887
- ANNEXE
- Insérée au compte rendu en raison de l’exposé d’une théorie nouvelle sur la formation des pétroles d’Auvergne.
- LA JOURNÉE DES DIX
- Usines Teisset. — Le musée Lecocq. — Une promenade minéralogique. — La découverte d'une nouvelle théorie de la formation des bitumes en Auvergne,
- Le lendemain trois nouveaux compagnons' fuirent Clermont dès la première h^jhre et dans des directions différentes.
- A deux heures ce fut le tour d’un collègue qui devait regagner seul son pays d’Alsace.
- Un déjeuner à l’hôtel consacra ce dernier événement en resserrant encore les cinq survivants qui devaient se séparer à leur tour le lendemain, la mort dans l’ame.
- C’est au cours de cette dernière journée que M. Sire donna une nouvelle preuve de son amabilité, en nous faisant parcourir l’usine de M. Teisset qu’un malencontreux événement ne nous avait pas permis de visiter en groupe.
- Cette usine, qui fabrique normalement de l’acide fluorhy-drique, a fourni un effort considérable pendant la guerre en fabriquant d’importantes quantités d’acide sulfurique concentré, avec les appareils spéciaux en laves de Yolvic, que nous avons vu extraire et tailler sur le chemin du Mont-Dore à Chàtel-Guyon.
- A l’heure actuelle les chambres de plomb et les appareils de concentration y sont au repos pour des motifs d’ordre économique. Seule la fabrication de l’acide fluorhydrique se poursuit en partant de ce magnifique minerai de fluorine dont il existe d’importants gisements en Auvergne.
- Après cette visite de politesse, M. Sire nous fit faire la visite du musée géologique Lecocq dont l’éminent géologue, M. Gautier, poursuit l’enrichissement avec une inlassable persévérance et . un dévouement au-dessus de tout éloge, puisqu’il est bénévole. ( » '
- Bull.
- 63
- p.887 - vue 883/979
-
-
-
- 888
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE l’eXCURSION
- Ce musée contient des milliers de magnifiques échantillons des richesses minérales incomparables du Plateau central, classées avec un soin et un souci de méthode simplifiant singulièrement les recherches des connaissances qu’on peut y acquérir à bon compte.
- Don du généreux mécène que fut Lecoeq, enfant de Clermont,, ce musée abrite encore une collection superbe d’animaux et d’oiseaux non seulement-d’Auvergne, mais encore de France et du monde entier, le tout soigneusement entretenu. Des cartes en relief et un herbier de toute beauté complètent le musée.
- Il est très regrettable que sa visite n’ait pas figuré au programme de notre excursion, car il est bien certain qu’il eût procuré bien des joies aux amateurs de cailloux et de curiosités.
- On s’étonnera pourtant que ce musée à la fois riche et si modeste, jouisse pour toute subvention d’une somme annuelle de 500 fr, avec laquelle son admirable conservateur doit parer à toutes les dépenses d’entretien, d’éclairage et de chauffage.
- On s’étonnera encore plus d’apprendre que ce trop modeste savant n’a comme rémunération de ses immenses services que le droit d’habiter au milieu des pierres, où il vît depuis sa plus tendre enfance et dont beaucoup ont été trouvées par lui au prix de combien d’efforts.
- Et cet étonnement se transformera en stupéfaction, quand on saura que le père de M. Gautier, chimiste distingué, ami de J.-B. Dumas, lut le premier chimiste de l’établissement d’où devait naître l’immense et mystérieuse usine Michelin et Cie.
- M. Gautier père qui fournit les premières études de laboratoire sur l’emploi du caoutchouc dans les tissus caoutchoutés, fut, en effet, pendant très longtemps le chimiste-conseil des premiers établissements Michelin dont il ne suivit malheureusement pas la brillante réussite.
- Serait-il indiscret de signaler à notre mécène national, la misère scientifique d’un musée créé par l’un des premiers artisans de sa fortune, et dont le fils est obligé actuellement de donner des leçons pour vivre, à un âge où son dévouement à la science devrait lui permettre de se reposer au milieu des honneurs qu’on a oublié de lui rendre.
- > . * •
- C’est pourtant grâce à ce modeste savant que j’ai pu l’après-
- p.888 - vue 884/979
-
-
-
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE LrEXCURSION
- 889
- midi de la veille de mon départ, clore la longue liste des observations utiles faites au cours de notre voyage.
- Il aurait été, en effet, inconcevablepour moi d’être resté huit jours, sans avoir eu à m’occuper de cè pétrole français, auquel je me suis consacré avec un optimisme précurseur des réels et louables efforts consacrés en ce moment pour sa découverte.
- Déjà, en 1917, j’avais eu l’honneur de signaler à l’attention de mon ministre M. Clémentel les possibilités pétrolifères de l’Àu-vergnç. Et les conclusions du rapport qu’il me demanda à cette date aboutissaient à la nécessité de procéder à des prospections méthodiques, devant aboutir, sinon à la découverte du pétrole liquide, tout au moins à celle de roches imprégnées, dont la valeur plus modeste aurait suffi largement à récompenser les efforts financiers des chercheurs de pétrole.
- Une Commission fut même nommée pour procéder à une première enquête, et je m’honore d’avoir proposé au choix du ministre, des savants tels que M. Gautier ou mon ami Henry Neubeurger, le père du pétrole algérien.'
- Malheureusement, mon initiative ne rencontra pas à cette heure les concours qu’elle-attend ait. Mes successeurs au poste que j’eus l’honneur d’occuper le premier au Ministère du Commerce, n’eurent pas à cœur de faire réussir ce que je considérais déjà à l’époque comme un devoir national urgent.
- Depuis, M. Gautier n’a plus eu guère à s’occuper de la mission à laquelle il aurait apporté la précieuse collaboration de ses connaissances approfondies de la technique et de la géologie du Plateau central.
- Ayant appris le matin, par dés amis, qu’une exploitation très voisine de Royat avait été reprise pour l’extraction de matériaux riches en asphaltes, M. Gautier me demanda, lors de ma visite, s’il m’intéresserait de la parcourir avec lui.
- En compagnie de M. Sire, nous ne tardâmes pas à la découvrir au lieu dit de l’Écorchade, à deux pas de la route menant de Clermont à Royat.
- Cette exploitation modeste, comporte une galerie en pente aboutissant à un filon exploité au pic, dans une autre galerie perpendiculaire située à quelques mètres de profondeur (15 à 20 m). Elle est constituée par des arkoses, des marnes et des travertins imprégnés irrégulièrement de bitumes dont la teneur moyenne varie entre 6 et 8 0/0.
- p.889 - vue 885/979
-
-
-
- 890
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- * '
- *
- Lorsqu’ayec l’autorisation du contremaître, nous pénétrâmes dans cette partie, je fus immédiatement frappé par l’odeur particulière répandue dans la galerie, qui ressemblait à s’y méprendre à celle qui se dégage des goudrons acides de raffinage, lorsqu’on les traite par la vapeur d’eau. Odeur que j’ai retrouvée tout récemment à Béthune, lors de notre visite à l’installation pour l’étude de la synthèse de l’alcool, par l’action de l’acide I sulfurique sur l’éthylène des gaz de four à coke.
- Cette odeur assez forte, agréable, lorsqu’elle est très étendue, correspond à celle d’hydrocarbures oxygénés de' composition très complexe et elle est caractéristique. Or, fait curieux et fondamental de l’observation que je désire présenter aux I. C. F., elle était absolument différente , de celle qui se dégageait de ces roches bitumineuses, dès qu’on les avait sorties de la mine. J’en fis immédiatement la remarque à M. Gautier, qui s’intéressa beaucoup aux déductions que je venais de tirer de cette première observation.
- Si l’on réfléchit à cette différence d’odeur, on s’aperçoit bien vite en effet qu’elle ne doit pas demeurer sans explication.
- J’estime même qu’elle peut fort bien trouver sa raison d’être dans le simple fait que les émanations gazeuses de la galerie proviennent non pas'du gisement, mais de toute autre source, qui pourrait être celle qui a donné naissance au dit bitume par voie de condensation des dits hydrocarbures dans la roche.
- Il est, en effet, démontré depuis quelques années et depuis que l’on a étudié d’un peu plus près les propriétés des terres argileuses sur les hydrocarbures, que celles-ci ont non seulement une affinité pour les hyrocarbures à poids moléculaires élevés ou à formule très, complexe ; mais encore qu’elles sont susceptibles de provoquer des polymérisations très énergiques. Celles-ci pouvant être obtenues avec toute la série des corps poreux, tels que les bauxites, les silices poreuses naturelles et artificielles et même les oxydes métalliques les plus différents.
- Pourquoi, dès lors, ne pas admettre que les bitumes rencontrés dans toute l’Auvergne, en abondance, en même temps que des émanations nombreuses de gaz hydrocarburés, ne seraient pas le résultat de la polymérisation de ces gaz à travers les couches plus ou moins catalysantes que constituent les roches asphaltiques d’Auvergne.
- p.890 - vue 886/979
-
-
-
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- 891
- Cette explication très simple suffirait à elle seule à fournir les raisons de cette promiscuité de bitumes épais et des gaz légers naturels en Auvergne, pays essentiellement volcanique. Elle justifierait dans une large mesure les insuccès que l’on a rencontrés jusqu’ici dans les recherches de pétrole liquide qui, vraisemblablement, se trouverait à des étages géologiques inférieurs. Or, j’imagine que cette théorie catalytique de la formation de*s bitumes et asphaltes, par polymérisation des gaz de nature volcanique, fournirait encore l’explication de la présence de matières bitumineuses dans des dépôts sédimentaires enveloppés littéralement de roches encaissantes, absolument exemptes de produits hydrocarburés liquides ou solides; mais que.les gaz auraient fort bien pu traverser seulement sur l’influence des pressions énormes internes.
- Ainsi s’expliquerait la présence mystérieuse de bitumes épais et consistants, dont on ne retrouve pas le chemiu parcouru ou les traces de leur passage, dans les coquilles fossiles pir exemple. -
- Le pétrole volcanique, dans ce cas, n’ahrait pas migré à l’état liquide, mais tout simplement à l’état gazeux.
- A noter que cette théorie pourrait être parfaitement vérifiée expérimentalement, et c’est ce que nous nous proposons de faire avec M. Gautier, en plaçant des roches bitumineuses telles que celles de l’Écorchade, préalablement débarrassées de leur bitume, au passage de gaz hydrocarburés naturels, ces roches étant convenablement disposées pour que les gaz les traversant constamment et y déposent, leurs hydrocarbures condensables.
- Telles sont les suggestions que m’aura procurées cette visite d’une exploitation qui, entre parenthèses, paraît être ignorée de nos services officiels, puisqu’aux dires mêmes du chef de chantier elle n’a jamais reçu la visite du Service des Mines et qu’elle ne figure pas dans dans le dernier rapport des mines sur les prospections en cours.
- *
- ,, * *
- Cette hypothèse, que je présente pour la première fois au public demande évidemment à être vérifiée; mais je signale qu’on peut, dans< une certaine mesure, trouver sa première vérification dans l’examen de la coupe du sondage de 1164 effectué à Macholles entre 1893 et 1896.
- p.891 - vue 887/979
-
-
-
- 892 COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- Cette coupe indique, en effet, que les divers horizons bitumineux sont toujours au-dessus des horizons gazeux et que les bitumes tendent à devenir de plus en plus consistants dans les étages supérieurs, le pétrole ayant toujours été découvert au-dessous des couches bitumineuses.
- Or, on a attribué pendant très longtemps ce phénomène à l’oxydation du bitume et à son évaporation. C’était là une explication hypothétique qu’on n’a d’ailleurs jamais vérifiée expérimentalement.
- Car il faut aussi reconnaître que les asphaltes bu bitumes asphaltiques ne sont pas ordinairement des produits résultant d’une oxydation, puisque celle-ci peut parfaitement se produire dans les conditions que je viens d’énumérer, quand les gaz naturels sont riches en carbures éthyléniques, éminemment polymérisables.
- * Enfin, avant dé pénétrer dans l’avenir, .je dois reconnaître que, dans le passé, mon observation sur les odeurs des bitumes ou des roches imprégnées avait déjà été faite par des savants moins avertis que je puis l’être sur tout ce qui a été écrit, et qui, pourtant, avaient su tirer des déductions assez curieuses de leur flair de naturalistes.
- Lisons ce qui suit dans ce vieux livre de Lacoste, déjà cité au cours de ce compte rendu.
- Lacoste, dans ses observations sur les volcans (de 1802), après avoir disserté sur les origines mystérieuses animales des houilles et des bitumes, s’exprime ainsi sur les pissasphaltes rencontrés dans les massifs volcaniques de la Pege, de Crouelle, de Pont-du-Château :
- « Toutes les ro-ches volcaniques de ces montagnes calcaires ou tuffeuses renferment des quantités plus ou moins considérables de pissasphaltes et en répandent plus ou moins fortement rôdeur.
- » Le pissasphalte paraît être dans quelques substances calcaires « dans un véritable état de combinaison » ; l’odeur de cette poix ne se fait pas sentir...; la couleur noire qui la(caractérise ne se manifeste pas...
- » La poix ne flue que lorsque ces substances calcaires sont én décomposition.
- » Quand elles ne sont pas en décomposition, le pissasphalte ne donne aucun signe de son existence, pas même par sa couleur et son odeur.
- p.892 - vue 888/979
-
-
-
- COMPTE RENEE GÉNÉRAL DE l’eNCERSION 893
- » Mais il est beaucoup de substances calcaires dans lesquelles il n’est que dans un simple état de mélange ; ces parties, cependant très atténuées, très fortement divisées, sont invisibles aux yeux aidés d’une excellente loupe; mais elles annoncent leur présence par leur odeur propre, et on les voit bientôt se réunir et suinter à travers le tissu de la pierre quand elle a été exposée au soleil.
- » Je crois que dans ces pierres le pissasphalte n’est que dans un état cLe mélange ; s’il était dans un état de combinaison bien intime, ses qualités seraient entièrement masquées, son odeur et sa couleur ne se manifesteraient pas spontanément. \
- » Ainsi que les calcaires des montagnes, le pissasphalte a été fourni par les eaux de la mer.
- » Des naturalistes ont cru qu’il existait sous ces roches, dans le sein de la terre, de vastes réservoirs de poix minérale et que la chaleur du feu central, ou une chaleur produite par quelque accident particulier la ferait vaporiser et la porterait dans cet état jusqu’à la cime des montagnes...
- » S’il est une idée creuse, c’est celle-là. »
- j (Lacoste.)
- *
- *
- Le temps pluvieux, peu propice aux excursions en montagne, ne nous permit pas de poursuivre notre promenade en montagne.
- Il nous obligea à nous réfugier à l’établissement thermal où, pour me mettre à l’abri de l’eau atmosphérique, je faillis être condamné par politesse au supplice de l’eau minérale.
- Au cours de notre visite nous fîmes, en effet, la rencontre du Directeur qui nous avait si amicalement reçus l’avant-veille. Grâce à cette rencontre, nous eûmes l’inestimable bonheur d’être présentés à M. Rouzaud, Ingénieur de l’établissement, qui se mit aimablement à ma'disposition pour nous fournir sur la station des renseignements que je n’avais pu recueillir lors de la visite officielle à grande vitesse.
- * *
- "Au retour à Clermont, nous fûmes bien contents de dîner encore une fois avec quelques collègues, ce qui nous donna l’illusion que nous étions toujours en voyage.
- p.893 - vue 889/979
-
-
-
- 894
- COMPTE RENDU GÉNÉRAL DE L’EXCURSION
- Mais cette illusion fut de courte durée. Elle nous aida pourtant à franchir cette pénible période où l’on doit s’efforcer ‘d’oublier les jours qui ont précédé et au cours desquels on vivait si heureux de n’avoir à penser qu’aux satisfactions d’une vie réglée par un programme, au milieu d’une compagnie aimable et intelligente.
- p.894 - vue 890/979
-
-
-
- COMPTE RENDU
- DE LA
- VISITE AUX ÉTABLISSEMENTS SUIVANTS :(W
- Mégisserie de MM. Desselas, à Saint-Junien ; Usines du Palais de la Société d’Électro-Métallurgie de Dives; Mines d’or de Chéni; Usine des Farges; Carrières de Volvic; Taillerie de Royat.
- PAR
- ]VX. CORNETTE de YENANCOURT
- T. — MÉGISSERIE DE MM. DESSELAS, A SAINT-JUNIEN
- La mégisserie de M. Desselas est située à Saint-Junien, près de la rivière de la Vienne.
- Cette mégisserie traite uniquement des peaux d’agneaux, qu’elle reçoit à l’état brut, et qu’elle livre ensuite, une fois préparées, à la tannerie ou au commerce de pelleteries.
- Les peaux d’agneaux lui arrivent un peu de toutes parts, mais principalement, peut-on dire, de diverses régions de la France ou de quelques-unes de ses colonies.
- L’étranger, proprement dit, en fournit extrêmement peu.
- Elles arrivent en poil, séchées au soleil, et parfois salées et séchées, plus ou moins remplies de saletés, de terre et de débris végétaux de toutes sortes.
- Une des caractéristiques de cet arrivage est la grande différence de dimensions qui existe 'entre les peaux. Dans certaines régions, on tue les agneaux presque aussitôt après leur naissance ; dans d’autres, au contraire, on ne les sacrifie que quand ils sont déjà grands et arrivés presque à une taille adulte : ce sont de petits moutons.
- Il en résulte une différence notable de dimensions dans les peaux : les plus petites atteignent une cinquantaine de centimètres de longueur, tandis que les plus grandes arrivent à dépasser, et même de beaucoup, la longueur de 1 m, parfois de 1 m, 20.
- La première opération est de classer ces peaux, lors de leur réception à l’usine. Elles sont donc examinées une à une et dépoli) Voir Procès-Verbal de la séance du 16 octobre 1925, pages 326 à 329.
- (2) Voir planche n° 97.
- p.895 - vue 891/979
-
-
-
- 896 MÉGISSERIE DE MM. DESSELAS, A SAINT-JUNIEN
- sées en piles dans des magasins, suivant leurs dimensions et ce ' qu’on appelle leur force, c’est-à-dire l’épaisseur de leur cuir.
- Le traitement proprement dit consiste tout d’abord à prendre un certain nombre de ces peaux et à les mettre dans l’eau. On les ramollit ainsi et on enlève, par la même occasion, le sel qu’elles peuvent contenir, la terre et une certaine quantité du suint qui les imprègne.
- Cette opération s’appelle le reverdissage, c’est-à-dire qu’on remet à l’état de peaux vertes des peaux sèches.
- Les peaux, une fois bien ramollies, sont mises à macérer pendant quelque temps dans un lait de chaux à faible teneur. Le but en est de faire détacher plus facilement ensuite la laine du cuir. C’est, en somme, un bain épilatoire.
- Quand le degré de macération est atteint, les peaux sont enlevées du bain et prises une à,une. Chacune est étalée sur une espèce de billot de bois, maintenu obliquement par rapport au sol, la laine au-dessus. ...
- Derrière chaque billot est un ouvrier qui promène, alors sur la pçau un outil en acier ayant un peu la forme d’un croissant et dont le tranchant est sensiblement émoussé.
- Sous l’action de cet outil, la laine se détache de la peau et tombe à terre, d’où elle est reprise pour être traitée ailleurs.
- La peau est ensuite rognée, c’est-à-dire qu’on détache, sur tout le pourtour, les parties qui avoisinent les pattes, le cou, la queue et qui ne seraient d’aucune utilité plus tard. Ces parties sont détachées au couteau. Les rognures, qui s’en détachent, sont utilisées plus tard pour faire de la colle de mégisserie.
- La peau, pelée et rognée, a besoin encore d’être écharnée, c’est-à-dire débarrassée de la graisse qui y est encore attachée à certains endroits et de menus morceaux de viande qui y sont restés adhérents par l’action des muscles peaussiers, lors du dépouillement de l’animal.
- Cette opération de l’écharnage s’effectue, de même, à la main, sur un billot de bois analogue à celui qui a servi au délainage.
- Les peaux sont alors prises une à une et examinées par un contremaître expérimenté. Suivant leur force et leur état de traitement, elles sont alors classées en plusieurs catégories qui seront traitées, chacune, de la même façon.
- Mais cette peau contient encore, dans ses pores, une partie du bain de chaux dans lequel elle avait été plongée pour en
- p.896 - vue 892/979
-
-
-
- MÉGISSERIE DE MM. DESSELAS, A SAINT-JGNIEN 897
- faire tomber le poil ; il faut la lui enlever et c’est île but de l’opération qui suit.
- Les peaux sont donc mises, par paquets, dans un appareil qui rappelle un mélangeur, sorte de cuve en bois, de forme presque cubique, qui peut avoir un mouvement de rotation autour d’une diagonale. Là, elles sont lavées à grande éau, pour en éliminer la chaux qui y était restée imprégnée et en même temps, pour en enlever les quelques impuretés qui les souillaient. Ce sont les opérations de déchaulage st de décrassage.
- Au sortir de cette opération et après en avoir exprimé la plus grande partie du liquide dans lequel elles étaient baignées, les peaux sont alors mises dans un conflit spécial, composé d’alun, d’œufs et de diverses autres matières. Ce confit est destiné à resserrer les pores du cuir, à rendre ce dernier à peu près imputrescible et, en même temps, à lui fournir les qualités de souplesse et d’onctuosité qui en feront la valeur.
- Quand elles y ont séjourné pendant un certain temps! qui varie suivant la force des peaux, suivant la composition du conflit, et suivant l’état de la température, elles en sont retirées et mises à sécher.
- Le séchoir est une sorte de penderie mobile, sur laquelle la peau est suspendue, pliée par la moitié. Une partie de cette penderie peut se déplacer, de façon à faciliter la manutention de la peau, et quand elles y sont toutes accrochées, la partie mobile est repoussée dans l’intérieur du séchoir et l’opération de dessication s’effectue alors. *
- Jusque-là, on n’avait eu affaire qu’à des peaux mouillées, c’est-à-dire extrêmement molles, mais à partir de ce moment' de la fabrication7 au contraire, ia peau traitée est dure et parfaitement sèche. '
- Quand elle sort du séchoir, elle a l’aspect et la dureté d’une feuille de carton blanc. Pour lui rendre la souplesse qui en fait une partie de la valeur, on la foule et on la travaille à la main. . >
- L’outillage dont l’ouvrier se sert ressemble à une pelle de métal, qui serait fichée en terre par le manche et qui dresserait son taillant à la partie supérieure. Ce taillant est tout à fait arrondi et les angles en sont considérablement émoussés.
- Un ouvrier travaille derrière chacune de ces machines. Le pantalon que porte l’ouvrier a cette particularité que, à la hau-
- p.897 - vue 893/979
-
-
-
- 898 MÉGISSERIE DE MM. DESSELAS, A SÀINT-JUNIEN
- teur du genou, il présente une solution de continuité qui permet à l’ouvrier d’avoir à l’air la partie interne de son genou.
- L’ouvrier prend alors la peau, la place bien ouverte sur le tranchant de l’outil en forme de pelle, et la tire de côté en descendant et en donnant une certaine pression. Pour augmenter même cette pression, il appuie alors son genou contre la peau, entre sa main et son outil.
- Il appuie alors avec la partie nue de sa jambe :
- Cette opération répétée toute la journée finirait par lui user le genou, s’il y avait une étoffe quelconque interposée entre son genou et la peau à traiter : ce qui-explique l’utilité de la solution de continuité de son pantalon de travail.
- Ce travail de l’ouvrier donne à la peau toute sa souplesse : il lui rompt le grain. La peau sort de là extrêmement souple et blanche, d’une .onctuosité et d’une finesse remarquables.
- On a essayé de remplacer ce travail manuel par diverses machines. Elles sont presque toutes basées sur le même principe. Un tambour est animé d’un mouvement de rotation et porte à sa périphérie des parties rugueuses qui brisent le grain de la peau. De plus, à certains moments de la rotation, une partie excentrée se porte au contact de la peau à traiter et fait l’effet d’une sorte de poing humain venant faire pression sur la partie en contact.
- Quoique l’usine possède un certain nombre de ces machines, elles ne semblent pas y jouir d’une faveur égale à celle de l’outillage plus rudimentaire de la pelle emmanchée. Il paraît que le travail subi par la peau n’est peut-être pas aussi parfait que celui qui est dû au genou de l’ouvrier.
- Après cette dernière opération, il ne reste plus qu’à reprendre les peaux, à les examiner une à une, et à les classer suivant leur catégorie, leur force, leur grandeur, etc. Elles sont alors prêtes pour la vente.
- p.898 - vue 894/979
-
-
-
- II. — USINES DU PALAIS
- de la Société d’Électro-Métallurgie de Dives.
- Les usines du Palais sont situées près du village du même nom, à peu de kilomètres au Nord-Est de la ville de Limoges.
- Ces usines ont été édifiées pendant la guerre, sur la demande du Ministère de l’Armement, pour avoir à sa disposition des installations d’affinage électrolytique de cuivre.
- L’usine de cuivre proprement dite se compose de trois parties principales : la fonderie, l’électrolyse et le traitement des sous-produits. '
- La fonderie se compose d’un vaste bâtiment, dans lequel sont situés trois fours à réverbères de 50 t de capacité chacun, et une batterie de trois gazogènes.
- Le cuivre, de provenance étrangère la plupart du temps arrive sous forme de lingots de cuivre noir, de formes différentes, d’une teneur variant de 92 à 98 0/0 de cuivre pur, qu’il s’agit de raffiner et d’amener à près de 100 0/0 de métal.
- Ces lingots sont placés directement dans les fours et fondus à la chaleur des gazogènes.
- Leur enfournage a lieu mécaniquement.
- A cet effet, ils sont placés dans des sortes de gouttières en acier, pouvant en contenir un poids d'environ 1 500 kg. Ces gouttières sont ensuite placées sur un chariot qui circule sur des rails situés le long de la ligne des fours.
- Elles sont prises alors l’une après l’autre par un appareil de chargement automatique, qui les enlève, les pousse dans le four et les y déverse par un moiivement de rotation.
- Le chargement du four est donc fait aveè une grande rapidité et une grande économie de manutention (fig. 4 et 2, pl. 97).
- On donne les gaz et la fusion s’opère alors. Vers la fin de l’opération, on fait un « perchage *, c’est-à-dire que l’on introduit dans le bain de métal quelques perches de bois vert, d’une longueur approximative de 5 à 6 m et d’ün diamètre moyen d’environ une vingtaine de centimètres. .
- L’action de ce bois vert détermine une ébullition violente de la partie perchée, qui favorise l’élimination de certaines impuretés du cuivre et, en même temps, ramène à l’état de métal pur la petite quantité d’oxyde qui aurait -pu se former à la surface du bain.
- p.899 - vue 895/979
-
-
-
- 900
- USINES DU PALAIS
- %
- Quand le métal fondu est suffisamment purifié, il est coulé dans une lingotière automatique, formée d’une sorte de chaîne sans fin, horizontale, constituée d’une série d’^ugets juxtaposés.
- Chacun de ces aùgets a l£ section d’une anode. Cette chaîne circule au devant du trou de coulée du four, et sa vitesse est calculée de telle façon que quand elle arrive à l'extrémité de sa course, l’anode coulée est suffisamment refroidie pour pouvoir être manipulée. Pour la dégager de son moule, une sorte de poussoir est actionné automatiquement dans chaque lingotière, quand elle arrive à bout de course. L’anode est ainsi soulevée, et prise par la main-d’œuvre.
- Cette anode est alors portée sur un wagonnet spécial, et, après avoir été refroidie par un jet d’eau, est envoyée à l’atelier d’électrolyse.
- Chaque anode pèse environ 60 kg.
- Chaque four traite de 50 à 60 t de cuivre par journée de 24 heures.
- Les fours sont chauffés par une batterie de trois gazogènes, munis chacun d’un appareil Chapmann, à chargement et décrassage automatiques. Ces gazogènes sont alimentés avec du charbon maigre et leur consommation en combustible est d’environ 18 0/0 du poids des anodes coulées.
- Au sortir de la fonderie, les anodes sont amenées, par wagonnets, à l’atelier d’électrolyse (fig. 3, pl. 97).
- Cet atelier se compose d’un immense hall, dans lequel sont placées les cuves d’électrolyse.
- Ces cuves sont au nombre de 480, disposées en deux circuits de chacun 240 cuves : elles sont aménagées, l’une à la suite de l’autre, en cascade, de façon à permettre à la liqueur de circuler de l’une dans l’autre:
- Les anodes sont suspendues dans ces cuves, alternant, à la distance de> quelques centimètres, avec les cathodes.
- L’ensemble, anodes et cathodes, plonge dans la liqueur électrolytique, composée, on peut dire, presque uniquement de sulfate de cuivre.
- De chaque côté des cuves sont situés deux sortes de rails en cuivre courant tout le long des cuves et sur qui reposent, d’un côté les anodes et de l’autre les cathodes, permettant ainsi la distribution du courant électrique.
- Le courant est fourni par des génératrices de 3 000 ampères et 100 volts qui alimentent chacun des deux circuits. La densité
- p.900 - vue 896/979
-
-
-
- USINES DU PALAIS
- 9ÔÎ
- de courant par mètre carré est d’environ 133 ampères et la chute de potentiel est de 0,3 à 0,4 volt par cuve.
- La.' durée de dépôt d’une cathode est de seize jours. Les cathodes que l’on met dans les cuves et sur lesquelles s’effectue le dépôt sont fabriquées tout spécialement dans des cuves particulières (il y en a 20 seulement pour l’ensemble des 480 cuves). Elles sont faites par dépôt électrolytique sur des plaques de cuivre lamine, préalablement suiffées. Une fois le dépôt de métal effectué, il suffit de gratter un peu les bords de la plaque pour que l’anode se détache facilement, le suif l’empêchant d’y adhérer.
- La liqueur électrolytique circule- dans lés cuves à raison de 15 1 environ par minute. Quand elle a terminé son circuit dans ces cuves, elle tombe dans des citernes, d’où elle est reprise à l’aide d’émulseurs à air et remise de nouveau dans la circulation. On en élimine cependant, chaque jour, une certaine quantité qui est envoyée à la cristallisation.
- Dans le hall de la partie électrolytique sont installés des ponts roulants de forces diverses, qui permettent une manutention facile et économique des anodes, des cathodes et des autres appareils, le cas échéant.
- Les cathodes, retirées du bain sous forme de plaques, sont livrées directement au commerce “dans cet état.
- Les sous-produits de l’usine se composent de :
- 1°. A la fonderie, des scories d’affinage du four à réverbère;
- 2° À l’électrolyse, du liquide usé et des boues qui se déposent au fond des bacs.
- Les scories d’affinage sont, évidemment, fort riches en cuivre et peuvent atteindre et même dépasser 50 0/0 de métal. Ce sont des silicates lourds formés aux dépens des parois du four et contenant une grande partie des impuretés du cuivre fondu.
- Ces scories sont retraitées, de temps en temps, dans un petit four circulaire à water-jacket, avec des fondants appropriés. On arrive ainsi à récupérer la presque, totalité du cuivre qu’elles contiennent, et la scorie qui sort de ce four, quoique loin d’être très pauvre, l’est cependant suffisamment (étant donné le genre de traitement) pour pouvoir être rejetée. , j
- Le cuivre noir qui sort de, ce water-jacket et la petite quantité de matte qu’il produit sont fondus avec la charge de cuivre dans le four à réverbère. '
- pu côté de la partie électrolytique du traitement, les sous-
- p.901 - vue 897/979
-
-
-
- 902
- USINES DU PALAIS
- produits sont de deux sortes : le liquide usé et chargé d’impuretés et les houes qui se déposent au fond des bacs.
- Le liquide, qui, d’une façon générale, est du sulfate de cuivre, est mis à cristalliser dans un atelier spécial et, par une suite de cristallisations successives, arrive à donner une certaine quantité de sulfate de cuivre. Ce sulfate sert à faire des bains nouveaux.
- Quant aux boues des bacs, qui contiennent un mélange de métaux précieux, or, argent, et d’autres métaux difficilement séparables du cuivre, comme cobalt, nickel, etc., on les lave pour en extraire la liqueur de sulfate qu’elles- contiennent et on les^vend au commerce telles quelles. La quantité produite par l’usine ne justifierait pas, en effet, une installation, quelque petite qu’elle fût, pour leur traitement.
- La force motrice nécessaire au fonctionnement de l’usine lui est fournie par une chute d’eau, aménagée sur la Vienne, d’un, peu plus de 2000 ch. Elle est utilisée par trois alternateurs de chacun 700 kw. Ce courant, ainsi produit, est transporté à l’usine en triphasé, à 3 000 V, 50 périodes.
- p.902 - vue 898/979
-
-
-
- III. — MINES D’OR DE.CHENI
- Les mines d’or, de Chéni se trouvent à peu de kilomètres vers le nord de la ville de Saint-Yrieix (fig. 4, pl. 97).
- Elles font partie d’un groupement d’exploitations aurifères comprenant également les mines de l’Aurieras, de Beaune, de Nouzilleras et de Moissac. v
- D’autres groupes ont fait des recherches qui ont abouti à l’octroi des concussions de la Fagassière, de Ghampvert et de Lacaùd; des concessions de Lescuras et de la Petite-Faye; des concessions de Drouly-la-Tournerie et de Tindeux, et enfin de la concession du Gendre.
- La plupart de ces recherches ont été entreprises sur d’anciennes exploitations gallo-romaines.
- Le Limousin, en effet, a été, pendant l’occupation romaine, un des meilleurs producteurs d’or de la Gaule, de cette Gaule que les gens de Rome avaient surnommée « Gallia aurifera », et qui a fourni, pendant cette conquête; un appoint considérable aux valeurs métalliques de la capitale d’alors du monde civilisé. , .
- Il est même dit que les Romains, au retour de la conquête des Gaules, rapportèrent de telles quantités du précieux métal que le prix de l’or s’avilit à Rome, au point de perdre la moitié de sa valeur.
- Ces anciennes exploitations romaines en France ont laissé leurs vestiges en maints endroits. Çà et là, on rencontre encore ce que, dans le pays, on appelle des « fosses » et qui ne sont que les excavations dues aux anciennes exploitations des affleurements. Près de ces excavations se voient, en général, les « cavaliers » de terres extraites.'
- A la mine de Cheni, tout particulièrement, on peut voir à l’extérieur une fosse provenant des travaux romains. Les travaux actuels ont d’ailleurs été entrepris presque sur l’emplacement de ces anciens travaux.
- La mine, qui est une mine de filon, se compose à l’heure actuelle de quatre étages, descendant aussi bas que le niveau 130, au-dessous du niveau de la surface. Ce sont les niveaux 35, 70, 100 et 130.
- Déjà, plusieurs kilomètres de galeries ont été foncées dans le gisement.
- Bull.
- 64
- p.903 - vue 899/979
-
-
-
- 904
- MINES D’OR DE CHENI
- Le gisement se compose de deux filons, séparés l’un de l’autre par. un intervalle variable atteignant parfois une trentaine de mètres. Il se compose en général de quartz, tantôt d’un blanc laiteux, tantôt d’une couleur ferrugineuse. Sa texture est tantôt compacte, tantôt au contraire divisée en fragments adhérant à peine les uns aux: autres et faciles- à abattre. L’ensemble est noyé dans un peu d’argile facilitant l’abatage.
- D’une façon/générale, la caractéristique de ce gisement est le grand nombre de fractures qui se manifeste, tant dans le filon lui-même, que dans la roche encaissante. Lefterrain est loin d’être homogène et compact, il est, bien au contraire, extrêmement coupé et haché en tous sens. S’il y a là peut-être un avantage au point de vue de l’abatage, il y a là certainement un inconvénient au point de vue du soutènement des galeries. Les boisages, en effet, doivent être nombreux et sqigneusement faits, et bien que l’on prenne la précaution de remblayer les galeries quand leur usage n’est plus indispensable, les boisages demandent à être reùiplacés assez fréquemment.
- L’or se trouve dans le quartz à l’état natif, et assez souvent en parcelles suffisamment grosses pour être visibles à l’oeil nu.
- L’abatage en sous-sol se fait à la perforatrice à air comprimé, puis, le minerai une fois abattu au front de taille ou du dépilage est mis dans des wagonnets et amené au-dessus d’un couloir à minerai. Là, il y est précipité et recueilli à un étage inférieur dans un autre wagonnet qui, lui, est amené au puits. Ge mode d’extraction permet d’utiliser seulement un certain nombre de niveaux comme niveaux de roulage et réalise certainement une économie pour l’exploitation minière.
- De l’accrochage des galeries du fond, le minerai est alors monté par le puits et amené à l’extérieur.
- Le puits qui dessert la mine est un puits circulaire d’un diamètre de 5'mj en partie cuvelé. Il est divisé en plusieurs compartiments, pour les bennes, pour les pompes et pour les échelles.
- Le minerai arrivant au jour est monté presque jusqu’en haut du chevalement, à un niveau notablement supérieur à celui de la recette extérieure. Là, il est pris et versé dans une trémie alimentant un concasseur à mâchoires, du type Blake. Ge concasseur le réduit en morceaux de la grosseur du poing à peu près. Ces morceaux tombent sur une courroie transporteuse légèrement inclinée qui les amène alors à une trémie d’où ils passent
- p.904 - vue 900/979
-
-
-
- MINES D’OR DE CHENI
- 905
- dans les petites bennes en acier d’un transporteur aérien. Ce transporteur, à son tour, amène le minerai à l’usine de traitement des Farges, située à environ 700 m de la mine. '
- ' Au-dessus du puits existe un chevalement en bois, du style classique dans les mines métalliques. La machine d’extraction est un treuil mû à l’électricité, permettant d’extraire les bennes de minerai. Ce treuil a une puissance de 25 ch.
- De plus, des compresseurs d’air servent à fournir l’air comprimé pour les marteaux perforateurs du fond. Ces compresseurs sont également mus à l’électricité. Le courant est fourni par la Société d’Électricité de Limoges à 40 000 V, puis transformé à 20000 et est envoyé au centre d’utilisation par une ligne d’environ 17 km, où il est ramené à 200 Y.
- , ) •
- Il est à noter qu’avant l’introduction du courant électrique, les appareils mécaniques étaient mus à la vapeur. Depuis cette introduction, les mêmes appareils ont été modifiés et adaptés à leur nouvelle utilisation.
- Là force totale utilisée à la mine, pour l’ensemble des divers services, peut atteindre environ 200 ch.
- A ces installations mécaniques sont adjointes, sur le carreau de la mine, les installations habituelles : forge, atelier de réparations, vestiaires des hommes, bureaux, etc., faisant de la mine un ensemble complet.
- p.905 - vue 901/979
-
-
-
- IV. — USINE DES FARCES
- Cette usine est de création toute récente. Ce n’est, en effet, qu’en 1921 qu’elle a pu être noise en marche.
- Elle reçoit le minerai de la mine de Cheni par l’intermédiaire d’un transporteur aérien d’environ 700 m de longueur.
- Elle est destinée d’ailleurs au traitement non seulement du minerai de l’usine du Cheni, mais encore de celui qui provient des autres mines d’or de la Société situées dans la même région.
- Dans ce but, elle est reliée par un embranchement au chemin de fer du P.-O. et, de plus, possède une petite voie de 0 m, 60 qui lui permet de recevoir le minerai des différents centres miniers et de le faire circuler facilement dans l’usine de traitement.
- Les méthodes employées sont les méthodes classiques de l’amalgamation et de la cyanuration telles qu’elles sont connues et employées dans la plupart des usines de traitement de minerais d’or peu complexes. *
- Le minerai, arrivant de la mine, est concassé et versé dans une trémie qui sert de dépôt.
- De cette trémie, il est transporté à l’aide d’une courroie dans une autre trémie qui sert à alimenter l’usine ; sur le chemin de cette courroie existe un appareil d’échantillonnage qui, automatiquement, prélève un certain pourcentage sur la quantité de minerai qui passe. Cette quantité prélevée va dans un petit broyeur qui la réduit à une dimension inférieure, puis passe ensuite dans un autre appareil d’échantillonnage qui en prend encore un certain pourcentage; la quantité prélevée pour l’échantillonnage est ainsi réduite dans une proportion notable. De là l’échantillon passe dans un pulvérisateur, qui le réduit en poudre fine et va alors feu laboratoire. On sait ainsi, par des essais, la teneur exacte quotidienne du minerai qui va au moulin. C’est un contrôle qui permet de se rendre un compte exact du rendement de l’usine et de sa bonne marche.
- La quantité du minerai, prélevée tout d’abord et qui n’a pas servi à l’échantillon définitif, revient naturellement à la masse et passe dans le traitement général.
- Le. minerai de la trémie d’alimentation passe dans des bocards (ou pilons) d’un poids de 1 S00 livres. Ces pilons sont en batterie de cinq : il y en a six batteries. Chacune de ces batteries
- p.906 - vue 902/979
-
-
-
- USINE DES FARGES
- 907
- est autonome et actionnée par un moteur électrique de 20 ch. Le minerai y est versé par un alimentateur automatique dont le mouvement est fourni par la batterie de pilons elle-même : cet alimentateur est naturellement réglable, ce qui permet de proportionner l’alimentation des pilons à leur poids, au nombre de leurs coups et à la qualité physique du minerai.
- Le minerai est donc, sous les coups répétés des bocards, amené à une certaine finesse.
- Le broyage du minerai se fait sous un courant d’eau qui coule sans cesse, dans la batterie de pilons, et sert à entraîner, à travers une toile métallique, située sur le devant des .mortiers, le minerai déjà réduit à la finesse désirée (fig. 5, pl.91).
- L’eau nécessaire est fournie par un château d’eau, sous pression, alimenté par une prise sur la rivière l’Isle.
- Devant chaque batterie de pilons existe une- table d’amalga-tion : c’est une table inclinée, revêtue d’une plaque de cuivre recouverte de mercure.
- Le minerai pulvérisé provenant des pilons et charrié par le courant d’eau passe alors sur cette table d’amalgamation; là, la plus grande partie de l’or, libre, qui arrive au contact du mercure, s’y incorpore et est sauvé'4(suivant l’expression du métier). Cet alliage de mercure, au fur et à mesure de son absorption de l’or, devient rugueux, boursoufflé et prend une certaine épaisseur. Quand on juge que cette épaisseur est suffisante, on l’enlève à l’aide d’une raclette et on l’em’porfe à la fusion. On a ainsi une espèce de gateau d’amalgame d’or dont il s’agit de retirer le métal précieux. Pour cela, on utilise la facilité de distillation et de condensation du mercure. On met l’amalgame dans un creuset et on le porte à haute température. Le mercure distille et est recueilli à part dans un récipient convenablement refroidi, et il reste au fond du creuset un culot d’or noir, légèrement impur. On refond ensuite ce culot en y ajoutant certains fondants appropriés (du borax notamment) et on obtient, après cette deuxième fusion, de l’or aussi pur que le minerai a pu le fournir. .
- Tel est le résultat de la première étape du traitement :
- C’est le résultat de l’amalgamation.
- Mais, il y a, ou il peut y avoir dans le minerai des particules d’or qui n’ont pas été arrêtées au passage par là couche de mercure et qui cependant sont récupérables.
- Ces particules restent donc dans les sables qui ont déjà passé
- p.907 - vue 903/979
-
-
-
- 908
- USINE DES FARGES
- sur les tables d’amalgamation, et il s’agit de les récupérer: c’est le résultat que l’on va atteindre dans la deuxième étape du traitement, par la cyanuration. . i
- Cette deuxième étape est basée sur deux réactions chimiques :
- Premièrement dissolution de l’or par le cyanure de sodium et deuxièmement précipitation de l’or dissous par de la tournure de zinc.
- Dans ces opérations d’ordre chimique, il importe que les matières à traiter soient amenées à un état de division poussé très loin et c’est là la première opération qu’il y aura à effectuer. Toutefois, afin de ne pas avoir à faire passer dans les appareils de trituration des particules qui ont déjà été suffisamment broyées dans les opérations précédentes, on commence par une classification.
- Les sables, au sortir donc de la table d’amalgamation, passent dans un classeur, qui les divise en deux courants : celui des sables proprement dit et celui des boues.
- Le courant des sables est envoyé pour trituration plus complète dans un tube-mill, sorte de gros cylindre en acier.
- Par son mouvement de rotation, les sables se frottent les uns sur les autres et sont amenés à un degré de finesse considérable et réduits à l’état de boues. Le fonctionnement de cet appareil est continu ; d’un côté, le minerai entre sous forme d’un courant de sables, et de l’autre côté, il sort sous forme d’un conrant de boues. On amène ainsi les sables à la finesse de la maille 200 et même plus.
- Les boues qui sortent ainsi du tube-mill se joignent alors à celles qui proviennent directement du classeur et Tensemble tombe dans une batterie de 3 épaississeurs.
- Cette boue s’épaissit donc, se durcit légèrement et est reprise dans cet état et envoyée dans un agitateur.
- L’eau, qui provient de cette décantation, susceptible de contenir encore quelques valeurs aurifères, est pompée et renvoyée au château d’eau qui alimente les pilons.
- L’agitateur qui reçoit la boue est une sorte de cuve circulaire, à axe vertical. "* ' ,
- On y verse alors la solution de cyanure de sodium destinée à la dissolution de l’or. *
- Après un certain laps de temps, on fait passer l’ensemble des boues en suspension dans la solution de cyanure dans une cuve
- p.908 - vue 904/979
-
-
-
- USINE DES FARGES
- 909
- appelée Pachuca (du nom de la ville du Mexique où elle fut inventée et mise au point).
- C’est une cuve également circulaire, de 3 m de diamètre et de 12 m de hauteur, dans laquelle un courant d’air comprimé peut être introduit pour brasser les matières en, suspension et favoriser la dissolution totale de l’or.
- Cette dissolution opérée, la boue est envoyée alors c(ans un épaississeur qui en enlève l’excédent d’eau, puis passe ensuite dans deux filtres rotatifs. Là s’opère la séparation. D’un côté, reste la partie solide de la boue (la pulpe suivant le mot du métier) et de l’autre côté sort la dissolution. La pulpe, qui est épuisée et ne contient plus de valeurs aurifères, est jetée aux décharges. °
- La dissolution .contenant les valeurs aurifères à récupérer est passée sur deux filtres à sable, puis "envoyée, parfaitement claire, dans les -boites à zinc.
- Ces boites sont des caisses, à fond plat, légèrement inclinées et qui sont bourrées de tournure de zinc. La dissolution, dans son passage sur cette tournure, laisse déposer l’or qu’elle contient. s :
- De temps en temps alors, on vide quelques-unes de ces caisses à zinc et, en secouant la tournure, on arrive à en faire tomber le précipité d’or qui s’y est attaché. Ce précipité est alors envoyé à la fusion. D’autre part, la liqueur de cyanure, après avoir traversé les caisses à zinc et, y avoir déposé son or, est reprise et renvoyée à un réservoir d’où elle est remise de nouveau dans la circulation.
- L’or obtenu de cette façon, par la cyanuration, est naturellement beaucoup moins'pur que celui qui provient de l’amalgamation. Ce dernier, en effet, est de l’or à l’état libre, dissous simplement dans du mercure,-tandis que celui qui provient de la. cyanuration est en général combiné avec d’autres corps, parmi lesquels il faut compter en premier lieu l’argent. De pins, il emporte avec lui une certaine quantité de zinc du traitement. Il s’ensuit donc que les lingots fondus à l’usine et provenant de la cyanuration sont loin d’avoir la même finesse que ceux de l’amalgamation. Il faut les rafïïnei; ensuite dans des usines spécialisées dans xces traitements.
- Les premières mines d’or exploitées eii France furent celles de la Lucette, de la Bellière et du Châtelet,
- p.909 - vue 905/979
-
-
-
- 910
- USINE DES FARGES
- La Lucètte, primitivement exploitée pour antimoine et dans laquelle la présence de l’or a été constatée vers 1903, a produit, de 1904 à 1913, environ 4 600 kg d’or fin.
- De la Bellière, il a été extrait de 1906 à 1914 environ 7 000 kg, et enfin les mines du Châtelet, commencées en 1909, avaient produit, jusqu’au moment où elles furent arrêtées par la guerre, 4100 kg d’or.
- Quant à l’usine des Farges, elle a produit en quatre années, d’avril 1921 à avril 1925, 1 669 kg d’or fin et 351 kg d’argent.
- p.910 - vue 906/979
-
-
-
- Y. — CARRIÈRES DE VOLYIC
- La première page de l’histoire de la lave de Yolvic est reliée à celle de la cathédrale de Clermont-Ferrand.
- C’est, en effet, pendant les premiers temps de sa construction et au moment où les travaux avaient été entrepris par l’évêque Hugues de La Tour que fut, pour ainsi dire, découverte cette pierre.
- L’évêque Hugues de La Tour étant parti aux Croisades confia la continuation de son œuvre à son neveu Guy de La Tour. Celui-ci était l’ami du seigneur de Bosredon, propriétaire des terrains du col de la Nugère. Ce dernier ayant tout récemment exploité une pierre à pores réguliers provenant de cet endroit en fit part à son ami et lui donna le droit d’extraire de cette pierre pour les besoins de la cathédrale.
- Un point q.ui paraît amusant et qui semble de nature à inté resser particulièrement les entrepreneurs, en' leur permettant une comparaison entre les prix de cette époque et ceux de l’heure actuelle, est le prix qui fut payé comme droit total d’extraction. Ce prix fut de 20 sols pour toute la pierre nécessaire à la construction de la cathédrale.
- Avant de parler de la pierre de Yolvic proprement dite, il . n’est p.eut-ètre pas inutile de dire quelques mots généraux sur la géologie du pays des Dômes et sur la formation de ce sous-sol.
- La chaîne des Puys se compose d’une série d’appareils éruptifs, orientés Nord-Sud, parallèlement à l’axe d’un anticlinal de même direction. Ces. Puys sont nettement divisés en trois groupes, formant des files bien déterminées, le groupe le plus au sud ayant la forme d’un Y.
- Cette chaîne comprend un peu plus d’une trentaine de puys, situés sur une distance géographique maxima d’environ 30 km entre les points extrêmes.
- Le Puy de Dôme est parmi ceux qui- sont situés le plus au sud tandis que le Puy de la Nugère est, au contraire, un de ceux situés le plus au nord.
- Ces puys sont d’anciens volcans dont les éruptions ont eu lieu à partir du miocène inférieur jusqu’au quaternaire. On admet maintenant qu’il y a eu, dans cette partie de la Limagne, sept péripdes d’activité volcanique, entre lesquelles on trouve des
- p.911 - vue 907/979
-
-
-
- 912
- CARRIÈRES DE VOLVIC
- restes paléontologiques qui ont permis de constater que des animaux ont pu vivre entre les périodes d’activité.
- C’est ainsi qu’un puits foncé à une profondeur de 80 m, un peu à l’ouest du village de Tourtoule, a permis de rencontrer, à 40 m de profondeur, sous les projections d’une couche de pouzzolane, des débris d’ossements ayant appartenu à des cerfs et à des bœufs ; preuve évidente que, entre deux épisodes éruptives du volcan de la Nugère, les animaux pouvaient''circuler sur les coulées refroidies et très probablement recouvertes de végétation.
- 3^es coulées successives de ces périodes diverses ont accumulé, dans la région, des laves d’aspect et de composition différentes, séparées par des cendres à qui on a donné le nom de pouzzolanes.
- Ces coulées se sont superposées en beaucoup d’endroits et atieignent des épaisseurs qui vont de 80 à 110 m. .
- Il existe deux sortes de coulées : les coulées inférieures. qui sont basaltiques, et les supérieures qui sont ândésitiques.
- On compte quatre coulées inférieures, qui se sont plus ou moins chevauchées, et deux coulées supérieures seulement. C’est dans ces deux dernières coulées qu’on exploite maintenant la lave. Les coulées inférieures sont séparées des supérieures par une couche de scories rouges et par deux couches de pouzzolanes.
- Le volcan de la Nugère, qui porte aussi le nom de Grand Cratère, est l’un des puys situés le plus au Nord. C’est de ses éruptions que sont nées les coulées de lave qui constituent les carrières de Volvic.
- Ce volcan possède un cône principal de 100 m de haut, 6 km de circonférence et un superbe cratère de 82 m de profondeur, avec deux échancrures sur son rebord oriental. Sur le flanc Est de ce cône principal se trouvent trois cônes adventifs.
- Les coulées sont sorties du flanc du cône éruptif et sont venues de trois points différents. Il en résulte que, à ces différentes coulées, correspondent des lieux d’exploitation de pierres de qualités différentes.
- Un premier courant, épanché au nord-est, a formé les carrières des Têtes et des Creux. Ces carrières donnent une pierre dure, à grains réguliers, d’un ton verdâtre, qui est employée spécialement aux constructions, moulures et appareils industriels.
- p.912 - vue 908/979
-
-
-
- CARRIÈRES DE VOLVIC
- 913
- Une autre branche a formé la carrière de Luzet, où se concentre uue exploitation de la Compagnie de Saint-Gobain. Cette lave est plus facile à travailler et un peu plus boursouflée.
- Par .un/e vallée étroite, enfin, le courant de lave est arrivé dans la grande plaine de Brulaveix : les carrières en exploitation dans cette région et dont fait partie celle que nous avons visitée, portent simplement le nom de Carrières de la Plaine.
- Cette coulée est devenue l’objet d’exploitations qui ont permis d’étudier sa structure à peu près sur tous les points.
- Les différences de qualités des diverses assises semblent venir de la proportion des gaz renfermés dans la pierre, au moment de l’éruption ; elles proviennent. également des conditions de son refroidissement et de l’activité avec laquelle le volcan l’a vomie.
- Ces diverses coulées de lavés, exploitées en divers endroits," fournissent un total d’environ 60 exploitations et occupent plu-sieurs centaines d’ouvriers.
- La coupe de ces carrières est sensiblement la même.
- Au-dessus existe une couche de terre végétale, peu importante d’ailleurs, de quelques décimètres à peine.
- Sous la couche, végétale, on rencontre une première couche de lave andésitique, dure et compacte, de 1 à 2 m d’épaisseur.
- Cette couche est pratiquement inexploitable, à cause de, sa dureté.
- Au-dessous, enfin, et séparée de la première par une sorte de fissure horizontale, appelée, dans le pays, « levaison », vient enfin la couche exploitable. La pierre est à petits grains, à pores petites et est facile à tailler. Cette couche varie en épaisseur de 5 à 8 m.
- Il est à remarquer que cette dernière couche est, elle-même, loin d’être homogène. Son grain varie en grosseur et en texture ainsi que sa dureté, et, la plupart du temps, vers le milieu de cette couche, existe une partie peu fameuse, pouvant atteindre et même dépasser 2 m d’épaisseur. Une loi qui semble bien établie est que plus on descend dans la couche, plus la lave « débite bien » et plus les pores grossissent.
- La couche exploitable xepose enfin sur une autre assise andésitique extrêmement dure que l’on n’ose pas attaquer à cause de sa dureté. Ce n’est que par curiosité que quelques carriers ont voulu braver cette couche peu épaisse et qui repose sur des cendres volcaniques. >.'
- p.913 - vue 909/979
-
-
-
- 914
- CARRIÈRES DE YOLVIC
- Toutes ces assises constituent un massif de 10 à 20 m d’épaisseur, lequel recouvre un sol argileux de 2 dm au plus, représentant, sans doute, la terre végétale de l’époque volcanique.
- Il est à remarquer que l’on rencontre, encore au-dessoüs, une lave pyroxénique très dure et compacte, qui indique une coulée antérieure et différente par sa nature. Peut-être a-t-elle été vomie par la Nugère ou appartient-elle à quelque cône voisin.
- Telle est, dans son ensemble, la coupe générale des carrières de lave de Yolvic.
- L’exploitation en est fort simple.
- On fait d’abord un découvert, en enlevant la terre végétale, puis on élimine la première couche dure du .dessous (ce qu’on appelle le dérochage). Ce travail se fait en.général à l’explosif, et de préférence en hiver, pour utiliser la main-d’œuvre disponible par suite de l’arrêt momentané de l’extraction proprement dite de la pierre. La lave, au sortir de la carrière, est, en effet, humide et les hlocs extraits en hiver par de fortes gelées risqueraient d’éclater, par suite de la dilatation de l’eau qu’ils contiennent.
- Quand on a atteint alors la lave exploitable on procède à son extraction à l’aide de coins en acier et de pics. On ne peut plus se servir d’explosifs qui briseraient par trop la pierre.
- Tout le travail se fait donc à la main. C’est le travail le plus délicat : il ne peut être exécuté que par des ouvriers spécialistes.
- On commence par faire, à l’aide de pics ou de puissantes aiguilles, une saignée, en forme de Y, dans la pierre, suivant la direction que l’on désire. Cette saignée faite, on y introduit des coins, qui ne doivent porter que sur les côtés de la saignée et on les enfonce au marteau (fig. 6, pl. 97).
- La pierre se rompt alors suivant la direction de la saignée.
- On la soulève ensuite, on la déplace à l’aide d’une petite grue et on l’amène un peu en arrière où elle est alors dégrossie avant d’être envoyée à l’usine proprement dite.
- Le dégrossissage, comme d’ailleurs la plupart du travail ultérieur de la pierre, se fait à la main, au marteau et au burin ou au ciseau à froid.
- La plupart des chantiers de taille se trouvent aux abords immédiats de Yolvic ou de Clermont-Ferrand. On en compte une vingtaine qui occupent environ 700 ouvriers (7^/. 7, pl. 97).
- Lu lave de Yolvic est une andésite, c’est-à-dire un silicate
- p.914 - vue 910/979
-
-
-
- CARRIÈRES DE VOLVIC
- 915
- complexe, dont la composition varie légèrement d’une assise à l’autre.
- Ori peut cependant dire que, en moyenne, elle contient environ :
- . Silice . . ..............
- Alumine. . . . . . .
- Bases terreuses (CaO, MgO)
- Bases alcalines (NaO, KO) .
- Oxydes de fer.............
- Sa densité varie entre 2,60 et 2,80. Son point de fusion est • de 1 800 degrés.
- Les- emplois de la lave de Yolvic sont, en somme, assez nombreux.
- En premier lieu, il faut citer son utilisation comme pierre à bâtir dans toute la région.
- Cette pierre, d’une couleur bleu-gris, offre une grande résistance à la compression et a été recherchée, pour cette raison, pour la construction de certains monuments du pays. Un assez grand nombre de monuments d’Auvergne, en effet, sont bâtis avec elle.
- De plus, le temps et les intempéries ne semblent avoir qu’une faible action sur elle : elle paraît pratiquement inusable.
- Mais c’est surtout dans la grande industrie chimique que son emploi est le plus marqué. On y utilise Surtout la qualité qi.velle possède d’être réfractaire à l’attaque des acides, même à haute température. Cette utilisation, s’est même amplifiée depuis la guerre, à cause du prix élevé qui a été atteint pour certaines substances, comme le platine, par exemple, et le verre platiné.
- C’est ainsi que, dans la fabrication de l’acide sulfurique, on utilise maintenant la pierre de Yolvic dans la construction des tours de Glover, des tours de Gay-Lussac, ainsi que pour divers appareils de concentration de l’acide, des tours de condensation de l’acide nitrique et de l’acide chlorhydrique, des caniveaux d’évacuation, etc.
- On en utilise également pour la construction des tours qui servent à la fabrication du brome, fabrication qui a pris en France une certaine extension depuis la guerre et qui a, notamment, servi, pendant celle-ci, à la production de certains .gaz
- 20 — 5 — 8 — 4 _
- p.915 - vue 911/979
-
-
-
- 916
- CARRIÈRES DE VOLVIC
- lacrymogènes, tels que le bromure de benzyle et le bromo-acétone.
- Dans l’industrie métallurgique, on se sert également de cette lave pour la fabrication de bacs et de cuves pour le décapage des métaux.
- Enfin, on s’en sert pour un certain nombre de petits emplois qui, s’ils paraissent moins importants en qualité, présentent •cependant, par leur multiplicité, un certain débouché pour ce produit.
- C’est ainsi, par exemple, que cette lave est employée à la fabrication de tables de laboratoires, de plaques d’indication de rues, de tables d’orientation du T. C. F., non seulement à l’état brut, mais encore recouvertes d’une couche d’émail. A cet effet, une usine s’est établie à Saint-Martin, près de Riom, et s’est spécialisée dans cette fabrication.
- Là, la lave est sciée soit au moyen de lames d’acier animées d’un mouvement alternatif de va et vient, soit au. moyen de scies circulaires en acier rapide, à la périphérie desquelles sont incrustés des diamants.
- Les plaques, ainsi préparées, sont d’abord polies, puis revêtues d’une première couche d’un émail transparent, puis émaillées définitivement à la couleur et au dessin voulus.
- Cet émail est généralement à base de silicate de plomb, rendu opaque par addition d’acide stannique; on y ajoute ensuite les-oxydes nécessaire à l’obtention de la couleur demandée : cobalt pour les bleus, cuivre pour les verts, chromate de potasse pour les jaunes.
- , On obtient, en mélangeant ces divers oxydes, une certaine gamme de couleurs qui répond aux besoins industriels.
- Cette industrie de la lave émaillée semble prendre une certaine extension et, si on ajoute à ses besoins ceux de la grosse industMe métallurgique et chimique, on peut se rendre compte que l’industrie de la pierre de Volvic présente, en somme, un débouché assez important qui permet de la mettre sur un certain rang parmi les industries d’extraction de matières premières.
- p.916 - vue 912/979
-
-
-
- VI. — TAILLERIE DE ROYAT
- La taillerie de Royat est située dans la ville même de Royat, sur les premières pentes de la colline sur laquelle la ville est posée.
- La taillerie se compose d’un grand immeuble en pierres, érigé à cheval sur un petit ruisseau qui s’appelle la Tiretaine. C’est ce ruisseau qui procure à l’usine une partie de sa force motrice et l’eau dont elle a besoin.
- Une partie de l’immeuble constitue l’ate'lier et sert à la fabrication proprement ditç, tandis qu’une autre partie est destinée à la partie commerciale et sert de magasin d’exposition et de vente.
- Les pierres qui y sont traitées sont celles que l’on a coutume de désigner, dans le commerce, sous le nom de pierres ce demi-précieuses ». On peut'les diviser, d’une façon générale, en deux catégories, les pierres dures et les pierres fines.
- Dans la première catégorie, se rangent toutes les pierres de la famille du quartz, c’est-à-dire donc se composant de silice pure. Ce sont le cristal de roche proprement dit, la calcédoine, l’améthyste, l’aventurine, la cornaline, la sardoine et enfin les agates diverses et l’onyx.
- La densité de toutes ces variétés de silice varie entre 2,5 et 2,8. L’indice de dureté minéralogique est de 7 environ..
- Quoique la composition chimique de ces diverses pierres soit sensiblement la même, leur couleur varie considérablement, depuis le cristal d’une pureté presque absolue, jusqu’à la cornaline, d’une belle couleur rougë, en passant par le violet de l’améthyste.
- La couleur de l’améthyste a été attribuée tantôt à des traces de ymanganèsê, tantôt à un composé de chaux, soude, magnésie et fer. Cependant l’améthyste la plus foncée contient moins de 0,25 0/0 d’oxyde de manganèse et si l’on tient compte qu’elle1 perd sa couleur quand elle est chauffée à 250 degrés, on est amené à penser que-le principe colorant doit être, au moins en partie, un composé de carbone.
- L’aventurine doit sa couleur si curieuse, comme pailletée de rouge, à des particules de mica qui sont dans la masse.
- La calcédoine est un ensemble de variétés concrétionnées de Silice, qui sont considérées comme des mélanges intimes de
- p.917 - vue 913/979
-
-
-
- 918
- TAILLERIE DE ROYAT
- quartz cristallisé et de silice amorphe, une partie de cette dernière étant à l’état d’opale ou de silice hydratés.
- La cornaline est de la calcédoine rouge.
- La sardoine est de la calcédoine brune.
- Enfin, quand cette calcédoine est divisée en zones concentriques de colorations diverses, elle prend le nom d’agate et quand ces zones sont tout particulièrement régulières, elle s’appelle onyx.
- Les pierres de cette catégorie présentent cette particularité qu’on peut intensifier, par des moyens industriels, leur coloration première.
- C’est ainsi, par exemple, qu’en plongeant pendant un certain temps une de ces pierres dans un sel de fer et en la faisant chauffer ensuite, on obtient une coloration infiniment plus vive des diverses veines, qui apparaissaient à peine avant le traitement et qui, après, se détachent en rouge vif sur l’ensemblë de l’objet.
- Certains autres sels d’autres métaux, tels que le cobalt ou le nickel, donnent des colorations différentes, bleues ou vertes, du plus bel effet.
- Ces colorations sont d’autant plus intenses et pénètrent d’autant plus dans la masse de la pierre, que le temps du traitement chimique a été plus prolongé et que la texture de la pierre elle-même est plus poreuse ou plus perméable.
- ,Ge procédé de traitement a pris naissance en Allemagne, mais est appliqué maintenant d’une façon courante aux tailleries de Royat.
- La deuxième catégorie des pierres traitées comprend la topaze, le béryl, l’aigue-marine, le grenat et la tourmaline.
- Ce sont toutes des silicates complexes d’alumine et d’autres corps tels que la chaux, la magnésie, le fer, le manganèse, etc. Certains d’entre eux comme la topaze, contiennent un certain pourcentage de fluor ; d’autres, comme la tourmaline, contiennent du bore.
- Enfin on taille également à Royat des pierres dont la composition est un peu différente et dont quelques-unes sont même des minerais, comme par exemple la malachite, qui est un carbonate de cuivre ; la rhodonite qui est un silicate de manganèse, puis un feldspath, comme le lapis-lazuli.
- Comme on doit s’y attendre, les densités de ces dernières
- p.918 - vue 914/979
-
-
-
- TAILLERIE DE ROYAT
- 919
- pierres sont un peu plus fortes et leur dureté spécifique un peu plus faible.
- A l’origine, les pierres taillées à l’usine de Royat provenaient exclusivement de divers gisements de l’Auvergne, mais maintenant, par suite de l’extension donnée à cette industrie, les gisements primitifs ne peuvent plus suffire à l’approvisionner, et on est obligé d’avoir recours à l’importation de, la matière première. Certains de ces gisements d’Auvergne, notamment ceux qui fournissent de l’améthyste, sont connus depuis fort longtemps et étaient déjà travaillés activement bien avant la Révolution. Leur exploitation fut suspendue vers la fin du xvme siècle et ce n’est qu’au cours du xixe qu’elle fut un peu reprise.
- La taille de ces pierres comporte une série d’opérations, qui peuvent être mises sous les titres suivants : d’abord le sciage, destiné à débiter la pierre en morceaux d’une grosseur appropriée ; puis le dégrossissage, qui a pour but de lui donner la forme 'approximative qu’elle possédera plus tard; puis le doucissage et enfin le brillant, qui consistent à donner à chaque face de la pierre un degré de poli et de brillant de plus en plus considérable, afin de l’amener à son véritable aspect commercial.
- A cheval sur ces diverses opérations, peut-on dire, est la taille proprement dite, qui a pour but de donner à la pierre un certain nombre de facettes à chacune desquelles s’appliquent les diverses opérations de polissage, de doucissage et de brillant.
- On peut dire, d’une façon générale, que toutes ces opérations se font à l’aide de meules. Suivant l’opération à laquelle elles sont destinées, elles varient de diamètre, de vitesse et de composition. ‘
- C’est ainsi que la première opération de toutes, le sciage, a lieu au moyen d’une sorte de disque en métal doux, sur les bords duquel on a incrusté de la poudre de diamant. Cette sorte de meule tourne lentement au-dessus d’un bassin contenant du , pétrole.
- La pierre une fois sciée et amenée à la dimension convenable est dégrossie. Les meules qui servent à cet objet sont des meules de grès, des Basses Vosges, d’un diamètre approximatif de 2 inet de 0 m, 40 d’épaisseur. Ces meules sont verticales et ieur axe horizontal est situé aii ras du sol de l’usine. Une chose qui attire immédiatement l’attention est la position dans laquelle se trouvent les ouvriers qui travaillent à ces machines. Ils sont entiè-r
- p.919 - vue 915/979
-
-
-
- 92Ü
- TAILLERIE DE ROTAT
- rem ont étendus et couchés sur le- ventre, sur' une espèce de petite selle qui leur emboite la partie thoracique et remédie, dans une faible mesure , au peu de confort de leur position. Derrière eux, et à hauteur de leurs pieds, se trouve une barre de fer horizontale, sur .laquelle ils peuvent prendre appui et qui- leur sert ainsi à faire un effort dans le sens horizontal, pour appuyer plus énergiquement la pierre en travail sur la surface de la meule (fig. 8, pl. 97).
- Leurs bras et leurs épaules sont garnis de manches et de brassards en caoutchouc qui servent à les protéger contre les éclaboussures de l’eau qui' coule constamment sur les meules.
- Ces grandes meules, en effet, sont arrosées d’un filet d’eau destiné à empêcher réchauffement des pierres en traitement. Fendant l’été, l’eau est prise directement au. ruisseau sur lequel est située l’usine; mais pendant l’hiver, cette eau est passée d’abord dans un circuit de chauffage, ce qui permet de ramener-à une température moins basse. Le travail serait, en effet, presque impossible pour les ouvriers dont les mains et une partie des bras sont en contact permanent avec le liquide, si l’eau devait rester à la température extérieure pendant l’hiver.
- Quand l'a pierre à dégrossir est plus petite, l’ouvrier se sert alors d’une autre meule verticale, en grès, de 1 m de diamètre environ. Il travaille devant elle, à cheval sur un siège vertical et il tient la pierre à peu près à la hauteur de sa poitrine.
- L’opération qui suit, le doucissage, est obtenue, de même, sur une meule de grès à grain sensiblement plus fin que celui des premières. Le diamètre de ces dernières est de même sensiblement inférieur et reste aux environs de 75 à 50 cm. '
- La pierre alors, une fois doucie et taillée suivant toutes ses fàcés, passe au brillant. Cette opération est faite sur une meule (si on peut s’exprimer ainsi) en bois tendre enduite de tripoli. C’est, en somme, nn rouleau de bois, sur lequel l’ouvrier appuie la pierre à polir (fig. 9, pl. 97).
- Ce rouleau est animé d’un mouvement de rotation ^ssez rapide. ;
- Quand la pierre est d’une certaine dimension, l’ouvrier la tient à la main, mais quand sa faible dimension ne lui permettrait pas de la saisir sans courir le risque de sentir ses doigts entrer parfois en un contact trop intime avec la meule tournante, alors il l’appuie contre le rouleau à l’aide d’un morceau de bois. Quand ces pierres présentent une forme sphérique et sont desti-
- p.920 - vue 916/979
-
-
-
- TAILLERIE DE ROYAT
- 921
- nées, par exemple, à former des colliers, des billes, etc,, le morceau de bois que l’ouvrier a entre les mains se creuse légèrement en forme de demi-sphère par suite du mouvement de la pierre. La boule est donc polie au contact de la meule et par suite du mouvement de rotation que lui communique celle-ci, elle se polit de même contre les parois du morceau de bois que l’ouvrier tient à la main. Le travail est donc ainsi .plus rapidement fait. ?
- Le dernier coup du brillant se donne sur des meules de plomb. L’opération est tout à fait similaire.
- Pour amener les pierres d’Auvergne à leur aspect commercial, il faut( encore leur faire subir quelques autres petites opérations, telles que le perçage et le creusage.
- Ces opérations se font toujours par le même principe.
- Le perçage s’exécute au moyen de tubes de cuivre ou d’acier dont le mouvement entraîne du corindon ou du carborundum en poudre fine; le creusage, lui, se fait à! Paide: de petites meules en carborundum, présentant des ' profils variés suivant la forme à donner à l’objet en question.
- La taillerie des pierres qualifiées de fines, tout en étant basée sur les mêmes principes, exactement, subit cependant quelques modifications dues, pour la plupart, à la taille spéciale qu’il y a à fournir à la pierre et à la petite dimension de ces*pierres.
- Gomme, la plupart du temps, il ne pourrait pas être question de tenir ces pierres à la main, étant données leurs dimensions exiguës, on y remédie en les fixant, à chaud, à l’aide d’un ciment spécial, sur l’extrémité d’un bâtonnet.
- C’est ce bâtonnet que manipule alors l’ouvrier.
- Il le place alors au-dessus dé la meule, qui, dans ce cas, est horizontale, et le fixe dans une inclinaison en rapport avec la face à polir. Un petit appareil mécanique spécial, situé au-dessus de la meule, permet de fixer le bâtonnet et de régler son inclinaison.
- Quand toutes les faces de la pierre fixée à l’extrémité du bâtonnet ont été travaillées, doucies et polies, alors le bâtonnet repasse entre les mains d’un autre ouvrier, « le tailleur », qui la dégage du ciment, la change de face et la sertit de nouveau à l’extrémité du bâtonnet. Le travail recommence alors sur une autre face de la pierre.
- Quand, tout le travail enfin est terminé, le ciment est enlevé, la pierre passée à l’alcool qui dissout les derniers vestiges du
- p.921 - vue 917/979
-
-
-
- 922
- TAILLERIE DE ROYAT
- ciment qui a pu y rester attaché, et l’objet est alors prêt pour la monture.
- Les meules qui servent au travail de ces pierres sont toutes petites et sont montées horizontalement, à axe vertical.-Elles sont en bronze, en étain ou en plomb, suivant le genre de travail auquel elles sont destinées.
- Celles qui servent au doucissage sont en bronze et sont ferrées, c’est-à-dire qu/on y incruste de la poudre de diamant par martelage. Les autres sont à surface métallique nue.
- Cette partie du travail des pierres demi-fines de la taillerie de Royat est exactement la même que le travail du véritable lapidaire.
- Cette taillerie de Royat représente, on peut le dire, une des nouvelles industries de la France.
- Elle fut créée, en effet, au commencement du siècle, en 1901 sur l’emplacement d’un ancien moulin, au lieu même qu’elle occupe actuellement. Jusqu’alors cette industrie de taille des pierres dures avait été presque exclusivement concentrée en Allemagne, dans la vallée de la Nahe, et on dut faire venir des ouvriers allemands pour enseigner ce nouveau métier aux ouvriers auvergnats.
- Pour la taille de la pierre fine, il fallut avoir recours à des artisans ‘étrangers à la région, et c’est du Jura que l’on fit venir les premiers lapidaires.
- Peu à peu, l’industrie s’est implantée dans la région, et à l’heure actuelle, la main-d’œuvre est complètement locale.
- Cette main-d’œuvre est maintenant de plus en plus difficile à trouver, et constitue pour l’entreprise un problème dont la résolution devient de jour en jour plus difficile.
- Clermont-Ferrand possède en effet plusieurs grosses industries où la main-d’œuvre s’est habituée et où elle est certaine de rencontrer un emploi immédiat et un confort relativement considérable. Il en résulte que les petites industries qui sont autour de cette ville (et c’est le cas de celle de Royat) trouvent très péniblement une main-d’œuvre qui puisse leur convenir.
- Ce recrutement est d’autant plus difficile pour la taillerie que .celle-ci nécessite un apprentissage et que, à l’heure actuelle, ce seul mot semble être un épouvantail qui éloigne beaucoup d’ouvriers.
- Qu’il me soit permis d’ajouter à ces quelques notes succinctes de notre visite, un souvenir personnel.
- p.922 - vue 918/979
-
-
-
- TAILLERIE DE ROYAT
- 923
- J’ai eu l’occasion de visiter cette même taillerie de Royat en 1905, il y a donc 20 ans, peu d’années après sa création. Depuis lors je n’y étais pas revenu.
- Aussi mon étonnement n’a pas été* faible quand je me suis trouvé en face d’un splendide bâtiment en pierre, vaste et bien aménagé, au lieu de l’espèce de baraquement semi-provisoire dont j’avais gardé le souvenir.
- Il y a là une preuve du développement de cette industrie qui affirme sa vitalité et est particulièrement, réconfortante quand on pense que c’est une nouvelle industrie implantée récemment sur le sol de France.
- p.923 - vue 919/979
-
-
-
- COMPTE RENDU
- DE LA
- VISITE AUX ŒUVRES SOCIALES
- DE MM. MICHELIN & C1E, A CLERMONT-FERRAND (‘,w
- PAR
- ]Vt. PETITJEAN
- Le véritable titre de ce compte rendu devrait être : Ce qu’on peut attendre de Vorganisation méthodique dans toutes les branches de l’activité humaine.
- La visite que MM. Michelin et Gie nous firent faire présente, en effet, avant tout, le caractère d’une puissante leçon de choses, montrant d’une façon tangible, en traits inoubliables, ce que peut obtenir une volonté créatrice, secondée par une méthode rigoureusement suivie.
- Mais il faut d’abord rappeler ce que fut cette visite, au cours de laquelle M. Édouard Michelin et son personnel rivalisèrent de bonne grâce et nous firent un accueil auquel nous fûmes tous très sensibles.
- Nombreux sont ceux d’entre nous qui ont parcouru les routes,, sans peine, en consultant simplement un itinéraire minutieusement établi ; MM. Michelin nous donnèrent un premier exemple de méthode en nous remettant un semblable itinéraire qui permettait de suivre exactement les/phases de la visite. Est-il besoin d’ajouter qu’elle se déroula comme il était prévu?
- t A la Font-de-l’Àrbre, en quittant le tramway qui nous descendait du Puy-de-Dôme, les voitures de MM. Michelin nous attendaient. Le soleil paraissait enfin après la matinée grise, et nous pûmes ainsi admirer le paysage qui s’étendait à nos pieds pendant la descente de la Baraque : Clermont, Royat, avec, dans le fond, la barrière sombre des Monts-du-Forez.
- Ce fut ensuite l’entrée dans Clermont, le passage dans les rues étroite^. L’itinéraire nous signalait dans la rue Saint-Éloy un groupe de maisons qui, effondrées depuis 1908, ne furent pas reconstruites. Devons-nous y voir un mal ou un bien ?
- (1) Voir Procès-Verbal (le la séance clu 9 octobre 1925, page 308. /
- (2) Voir planche n° 97.
- p.924 - vue 920/979
-
-
-
- 925
- VISITE AUX OEUVRES SOCIALES DE MM. MICHELIN ET Cie
- Peut-être vaut-il mieux en profiter pour créer un espace libre clans la vieille cité et édifier à la périphérie, à l’exemple de MM. Michelin, des habitations vastes et entourées de jardins.
- Mais le' parcours à travers la ville est terminé, et nous voici aux chantiers de Lachaux. Là, M. Édouard Michelin nous souhaite la bienvenue et, en une causerie ' documentée, nous expose les idées directrices qui ont présidé à l’organisation des œuvres sociales que nous allons voir. Elles contribuent toutes à assurer aux ouvriers des conditions d’existence normale, indispensable à une santé physique et morale, d’où dépend l’avenir de notre industrie et de notre pays.
- Si M. Michelin s’excuse, pour des raisons bien légitimes, de ne pouvoir nous montrer ses fabrications, du moins, se met-il sans réserve à la disposition de tous les industriels pour leur faire part du détail d’organisation et des résultats obtenus dans ses diverses œuvres. ’
- Un service médical largement assuré est avant tout indispensable, les frais auxquels il entraîne sont infimes comparés, au résultat. Consultations de nourrissons^ hygiène de la première enfance sont l’objet d’une égale sollicitude.'
- Dans le cadre de ce compte rendu ne saurait entrer un aperçu plus détaillé de ces organisations, mises au point grâce à une méthode d’observation minutieuse et qui fonctionnent, if faut ,1e noter, à l’entière satisfaction des employeurs et des employés. Des brochures fort complètes nous furent distribuées et nous sommes certains d’intéresser nombre de nos çollègues en leur rappelant que MM. Michelin les tiennent à leur disposition, i Mais nous voici à la partie' substantielle de la causerie. M. Michelin nous montre le rôle prépondérant de l’organisation rationnelle dans l’industrie moderne ; les principes de F.-W. Taylor sont applicables à toutes les formes de la production. C’est une question vitale pour l’industrie que de ne rien négliger en vue d’une « taylorisation » complète. Certaines industries peuvent, provisoirement, bénéficier d’une force acquise, d’installations existantes, mais elles sont vouées à la diminution future de leur.vitalité si, dès maintenant, elles ne s’orientent vers la taylorisation ceci peut se faire du reste sans heurt, grâce à une entente convenable avec le personnel.
- Nous aurions désiré entendre une voix aussi autorisée nous développer plus longuemeht un sujet d’un si grand intérêt,
- p.925 - vue 921/979
-
-
-
- 926 VISITE AUX OEUVRES SOCIALES DE MM. MICHELIN ET Cle
- mais M. Michelin nous convie à voir, ce qu’a pu donner, dans la construction de ces maisons ouvrières, l’application de ces méthodes.
- Nous passons donc une heure à voir en détail le chantier de Lachaux où des maisons ouvrières à tous les degrés d’avancement sont visibles. Les Ingénieurs de MM. Michelin et Gie nous donnent les explications les plus complètes sur les raisons qui les ont amenés à adopter le mode de construction que nous voyons employé et les modifications successives qui ont été apportées au moyen de mise en œuvre.
- Nous ne pouvons mieux faire que de montrer, en quelques vues, les phases successives de la construction d’une maison (fig. 40, 44 et 4%, pl 97).
- Le plan fut minutieusement étudié ; il semble en effet bien répondre aux conditions normales. Sauf quelques variantes, les maisons sont composées de quatre logements indépendants, comprenant chacun quatre pièces ; des dépendances sont ajoutées et partout est prévu un jardin de 400 m2 contigu à la maison.
- Deux raisons essentielles ont présidé au choix de la méthode de construction adoptée:
- Utiliser des matériaux d’un approvisionnement facile au meilleur prix ;
- Employer une main-d’œuvre non spéciale et pouvoir taylo-riser les opérations successives.
- Après une période de mise au point, il apparaît que le résultat cherché est pleinement atteint. Les chiffres le prouvent du reste '
- En 1920 il fallait 44 643 heures de main-d’œuvre pour construire une maison du type que nous vous montrons, en 1925 il en suffit de 5 548. Plus de moitié moins, exactement 49 0/0.
- Inutile d’ajouter quoi que ce soit à l’éloquence de ces chiffres.
- Voici en quelques mots comment sont faites les maisons, nous renvoyons pour le détail à la brochure « la construction des maisons ouvrières en série chez Michelin ».
- Le matériau de base est le béton. La possibilité de trouver dans cette région volcanique le gravillon de pouzzolane permet d’employer le béton romain (pouzzolane et chaux). On utilise aussi cette pouzzolan^ moderne : le mâchefer, Ces matériaux, qui contiennent des éléments améliorant beaucoup avec le temps
- p.926 - vue 922/979
-
-
-
- 927
- VISITE AUX OEUVRES SOCIALES DE MM. MICHELIN ET Cie
- la résistance du béton, pfeuvent être employés avec un dosage assez maigre.
- Ce béton préparé à la bétonnière est élevé par des tours monte-béton et'déversé au point d’utilisation par des coulottes orientables. Il est pilonné dans les banches.
- Combien instructive est l’étude .des améliorations de détail, apportées à des opérations effectuées depuis des siècles, dans la même routine, et qui ont pu être simplifiées au point d’en réduire la durée de 80 0/0 parfois.
- Le matériel subit également une mise au point méthodique ; on l’adapte parfaitement à son usage. On l’amène à supprimer les pertes de matériaux et de main-d’œuvre.
- Il convient enfin de donner une attention particulière aux travaux qui nécessitaient toujours le plus de main-d’œuvre spéciale, ceux de couverture, plomberie, et en général d’achèvement et d’aménagement. Une étude logique des opérations a toujours permis de les simplifier et de les faire exécuter en grande partie par une main-d’œuvre quelconque. Les chiffres encore nous éclairent à ce sujet :
- Sur cent ouvriers, neuf seulement sont des spécialistes, les autres sont des manœuvres ‘spécialisés : 5*h0/0, le reste, des manœuvres.
- Cependant, il nous faut hâter la visite des logements terminés pour continuer notre visite. Les voitures nous conduisent à: travers d’autres cités :
- La Raye-Dieu, Loradoux, la Pradelle.
- Nous passons près de l’usine de Catarc/ux, du Stade del’À.S.M. et de la Cité de Chanteranne pour, arriver au site merveilleux de la Cité de Chanturgue. Au milieu des vignes, sur le coteau en plein midi, les maisons blanches s’élèvent, dominant la ville, ce n’est certes pas là un foyer de tuberculose.
- Nous arrivons enfin à la dernière étape de notre attrayant circuit. Elle nous condùit, après un coup d’œil aux plus anciennes usines de MM. Michelin et Gie, place des Carmes Déchaux, au siège de l’Association sportive Montferrandaise.
- Est-ce assez de dire que ce que nous y vîmes est, dans un genre bien différent, digne des précédents. Les heureux habitants des cités trouvent là, outre des salles de culture physique/ un spacieux local pour les fêtes et une piscine de natation.
- p.927 - vue 923/979
-
-
-
- 928 VISITE AUX OEUVRES SOCIALES DE MM. MICHELIN ET Cie
- Aussi n’est-on point surpris- d’y voir évoluer autant d’habiles nagejirs et plongeurs.
- Dans l’atmosphère de cordialité qui s’est créée au cours de cet après-midi, nous sablons le champagne, en remerciant par la voix de M. Laubeuf, MM. Michelin de leur si charmant accueil.
- En revenant à l’Hôtel, nombreux sont ceux qui pensent que notre pays aurait grand besoin de beaucoup d’initiatives semblables, qui pousseraient notre pays rapidement dans la première place, non seulement au point de vue industriel, mais aussi au point de vue social.
- p.928 - vue 924/979
-
-
-
- COMPTE RENDU
- DE1 LA
- VISITE aux INSTALLATIONS ET USINES SUIVANTES :(1) 121
- l
- I. — Installations de la Société des Forces Motrices de la Vienne ;
- II. -- Usines du Palais ;
- III. — Nouvelle gare de Limoges-Bénédictins.
- PAR
- II. PORTEVIN
- I. — INSTALLATIONS DE LA SOCIÉTÉ DLS FORCES MOTRICES * DE LA VIENNE
- a) Poste de transformation de la Vincenderie. •— Le premier contact du groupe d’excursionnistes de la Société des Ingénieurs Civils avec les travaux effectués par la Société des Forces Motrices de la Vienne a été, dès la concentration à Poitiers dans l’après-midi du 6 juillet, la visite du poste de transformation de la Vincenderie, aux portes de la ville, qui avait été mis en service le jour même. Ce poste, du type semi-extérieur, ramène de 60 000 à 15 000 V la tension du çourànt provenant du groupe d’usines de l’Isle-Jourdain, à distribuer tant dans Poitiers même que sur une partie du réseau intercommunal du département de 1a. Vienne.
- Nous n’insisterons pas sur la description de ce poste, dont la partie électrique figurera dans une autre communication, et dont les dispositifs, bien conçus au point de vue de l’économie de l’installation, de la sécurité et de la facilité d’entretien, rentrent dans les types courants.
- La matinée du 9 juillet a été consacrée à l’étude détaillée de l’usine hydraulique de l’Isle-Jourdain et de l’usine mixte en construction de Chardes, sous la conduite de M. A. de Marchena, de M. Paraf et des ingénieurs attachés à l’exploitation de l’usine et à la direction des travaux neufs.
- Dans toute la région où la Vienne est et sera utilisée par la Société des Forces Motrices de la Vienne, la rivière coule dans
- (1) Voir Procès-Verbal cle la séance du 16 octobre 1925, pages 323 à 325.
- (2) Voir planche n" 97. '
- p.929 - vue 925/979
-
-
-
- 930 INSTALLATIONS DE LA SOCIÉTÉ DES FORCES MOTRICES DE LA VIENNE
- un lit encaissé, qui n’est eoupé par aucune dépression, ni aucune voie de navigation. Les barrages ont donc pu être établis et les lacs créés en amont de ceux-ci sans difficultés et sans aucune expropriation coûteuse.
- b) Usine de Ylslc-Jourdain.— Cette usinq (fig. 43 et 44, pi. 97), dont les travaux ont commencé en 1917, en pleine période de guerre, est en exploitation depuis le mois d?octobre 1920. Le barrage, en maçonnerie de moellons, est du type barrage-poids. La longueur totale, usine comprise, est de 200 m, la retenue de 11 m. Le remous se fait1 sentir jusqu’à une distance] de 5 km, 500 ; le lac ainsi créé possède une superficie d’environ 100 ha.
- L’üsine, qui fait suite au barrage, comporte quatre unités à axe vertical, d’une puissance individuelle d’environ 2 500 ch.
- Les turbines sont directement accouplées aux alternateur qu’elles entraînent à la vitesse de 167 tours par minute, correspondant à une tension de 5000 Y: elles entraînent, par engrenages et par courroies, le régulateur, le tachymètre et l’excitatrice, accessoires de l’unité.
- Les turbines sont du type Francis, à roue simple ; elles sont montées chacune sur un aspirateur en béton armé.
- Le poste de transformation, faisant passer la tension de 5000 à 60 000 V, se, trouve dans le prolongement de la salle des machines, derrière le tableau de distribution. De ce poste partent les lignes à 60 000 Y qui desservent les départements des Deux-Sèvres et de la Charente-Inférieure et, depuis le jour même de notre visite, celui de la Yienne.
- Les ouvrages régulateurs du niveau comportent 4 vannes de fond de 12 m2 de débouché, susceptibles de débiter chacune 150 m3 à la seconde, et 3 vannes automatiques, d’une longueur totale de 42 m, susceptibles d’écouler un débit de 330 m3 par seconde.
- Ces vannes automatiques (fig. 45, pl. 97), les premières de ce type installées en France, constituent le- point caractéristique de l’usine de l’Isle-Jourdain. Elles sont, du type à contrepoids supérieur. Les clapets, au nombre de 3, ont chacun 14 m de large et 2 m, 10 de hauteur effective. Ce type de vannes, excessivement simple, ne comporte aucun mouvement mécanique et est exclusivement actionné par la pression de l’eau agissant sur le volet mobile. Celui-ci est construit en charpente métallique avec tablier en bois-et pivote autour d’un arbre horizontal
- p.930 - vue 926/979
-
-
-
- INSTALLATIONS DE LA SOCIÉTÉ DES FORCES MOTRICES DE LA VIENNE 931
- placé sur le radier. Dans sa position normale de retenue, le volet a une inclinaison de 60 degrés par rapport à l’horizontale.
- A chacune des deux extrémités de son arrête supérieure, le volet est relié par une bielle métallique à l’une des extrémités d’un balancier, dont l’autre est reliée à un contrepoids en béton armé disposé parallèlement au volet, et un peu plus long que lui, de manière à s’appuyer, par ses extrémités, sur les piles lorsque le volet est .dans la position normale définie ci-dessus. Les deux balanciers s’appuient en leur centre ^sur des consoles, par l’intermédiaire d’un palier roulant*
- Le volet, les balanciers et le contrepoids forment un système articulé dans lequel lé moment de rotation résultant de la pression de l’eau sur le volét et le poids propre de ce volet, d’une part, le moment résultant du contrepoids, d’autre part, agissent en sens opposé-par rapport à l’axe des balanciers.
- Pour la retenus normale, le moment de là pression de l’eau et du poids du volet équilibré le moment du contrepoids ; mais aussitôt que la retenue normale est dépassée, l’équilibre est rompu et le volet s’abaisse.
- Dans le mouvement d’abaissement, le palier roulant provoque, d’une part, le déplacement du centre de gravité du système et,. d’autre part, le soulèvement du contrepoids quittant ses appuis entraîne également un déplacement du centre de gravité de.ee contrepoids par rapport à l’axe du balancier.
- La conséquence de ces déplacements des centres de gravité est un abaissement du volet, qui s’arrêtera dès que l’augmentation du moment du contrepoids aura équilibré le moment agissant sur le volet par suite de la tendance à l’élévation du niveau dans le bief amont. Le volet s’efface donc au fur et à mesure que le niveau amont tend à monter, et ce jusqu’à ce que le volet ait pris une position complètement horizontale.
- Au contraire, dès que le niveau amont tend à s’abaisser, lè volet revient progressivement à sa position de repos.
- En pratique, les variations du niveau amont ne dépassent pas fi à 8 0/0 en plus ou en moins pour des inclinaisons du volet par rapport à l’horizontale comprises entre 60 et 20 degrés ; elles peuvent atteindre 12 à lfi 0/0 lorsque la position du volet se rapproche de l’horizontale. * ,
- L’étanchéité du volet (appelé aussi clapet) est obtenue le long de l’axe de rotation au moyen d’une feuille deouir insérée entre deux lames de tôle, qui viennent s’appuyer sur une pièce cylin-
- p.931 - vue 927/979
-
-
-
- 932 INSTALLATIONS DE LA. SOCIÉTÉ DES FORCES MOTRICES DE LA VIENNE
- drique solidaire du volet. Sur les côtés, des barrettes en tôle d’acier flexible appuient contre la surface lisse formée par l’enduit des piles.
- Le frottement des oganes d’étanchement et des articulations' est relativement minime, de sorte que le fonctionnement du volet se1 fait sans chocs et que celui-ci se relève et s’abaisse lentement en suivant régulièrement les variations du débit.
- Lorsque celui-ci reste constant pendant une certaine période, le volet se stabilise dans la position d’ouverture corespondante. D’autre part, les vannes de fond, manœuvrables à volonté, permettent d’écouler le volume des crues excédant celui que les vannes automatiques sont susceptibles de débiter.
- Les principaux efforts agissant sur le volet se répartissent, d’une part, sur l’axe horizontaly qui se termine à ses deux extrémités par dès tourillons à crapaudines solidement ancrés dans les piles et, d’autre part, sur les balanciers, assis de part et d’autre sur les mêmes piles, ainsi qu’il est exposé plus. haut.
- Ce dispositif très robuste n’a jamais-donné lieu à aucun accident depuis que les vannes automatiques sont en service.
- Les travaux de génie civil de l’usine de l’Isle-Jourdain (barrage, chambres de turbines' et bâtiments) ont été exécutés par la Société J. et G. Hersent. I
- Les vannes automatiques ont été fournies par la Société ldes Barrages automatiques de Zurich.
- c) Usine de Chardes en construction. — Cette usine sera à la fois usine hydraulique et usine thermique.
- La partie hydraulique est une usine de basse chuté en rivière (chute de 8 m, 20 en eaux normales). Le barrage est en maçonnerie du type barrage-poids. Avec l’usine, qui le prolonge, il ferme complètement la rivière.
- L’importance; maximum ..des crues à évacuer ayant été fixée par le service hydraulique à 1 600 m3 par seconde, il a été prévu :
- 1° 4 canaux de décharge, établis à la base de l’ouvrage, présentant chacun une section de 17 m2 et pouvant évacuer ensemble 620 m3 par seconde; ^
- 2° 4 vannés automatiques basculantes, de 13 m, 50 de longueur chacune et 3 m, 50 de hauteur de retenue, placées à la crête du barrage fixe, et pouvant évacuer ensemble un débit de 980 m3 par seconde. ,
- p.932 - vue 928/979
-
-
-
- INSTALLATIONS DE LA SOCIÉTÉ DES FORCES MOTRICES DE LA VIENNE 933
- Ces vannes seront du même type que celles existant à l’usine de risle-Jourdain et décrites plus haut.
- Les volets seront parmi les plus grands prévus ou exécutes ; ils ne sont dépassés dans leurs dimensions que par ceux de l’usine de Tremp, en Espagne, en service depuis 1916, qui comportent sept couvertures de 10 m de large sur 6 m de haut, et ceux de l’usine de Dro, en Italie, comportant deux-ouvertures de 17 m X 2 m, 20.
- L’usine hydraulique comprendra quatre groupes composés d’une turbine à roue simple et [à axe vertical, reliée directement à un alternateur d’une puissance de 1 000 kWa. Trois de ces groupes, du type Francis, tourneront à la vitesse de 125 tours par minute; le quatrième, comportant à titre d’essai une roue à pales mobiles, type Kaplan, tournera à 250 tours.
- L’usine thermique, destinée à fournir au réseau l’énergie déficitaire pendant les périodes de basses eaux, comprèndra deux groupes d’une puissance unitaire de 6400 kW, comportant chacun une turbine à action du type Zoelly., alimentée par de la vapeur à 15 kg de pression surchauffée à 350 degrés.
- La vapeur sera produite par une chaufferie dont la salle fait suite aux bâtiments de l’usine ; elle comportera quatre chaudières de 450 m2 chacune de surface de chauffe. Ces chaudières seront chauffées au charbon pulvérisé, chacune d’elles possédant un appareil pulvérisateur individuel., •
- Le charbon sera reçu sur un embranchement voisin de l’usine; il sera transporté dans les silos des chaudières,- ou mis en parc et repris, par un seul et même appareil de manutention.
- La tension aux bornes des alternateurs sera , de 5 000 Y. Elle
- i .
- sera élevée, à 60 000 Y par un poste de transformation contenu dans l’usine et contenant quatre transformateurs monophasés de 4 500 Kw à refroidissement par circulation d’eau.
- Deux lignes partant de l’usine relieront - celle-ci au réseau général à 60 000 Y de la Société des Forces Motrices de la Vienne.
- Les études et travaux de construction de l’usine de Ghardes sont exécutés par la Société Auxiliaire d’Entreprises Électriques et de Travaux Publics, filiale de la Société des. Forces Motrices de la Vienne. \
- L’exécution en a été commencée en octobre 1923. On prévoit qu’ils seront terminés, en ce qui concerne l’usine hydraulique, en janvier 1926, et l’usine thermique en mai de la même année.
- p.933 - vue 929/979
-
-
-
- 934 INSTALLATIONS DE LA SOCIÉTÉ DES FORCES MOTRICES DE LA VIENNE
- d) Barrage de Jousseau. —( Enfin, .la Société a prévu l’installation d’une troisième usine sur la Tienne, à Jousseau, en amont de l’Islç Jourdain.
- Les travaux préparatoires à la construction du barrage sont commencés; le programme chargé de l’après-midi du 9 juillet n’a pas permis, ainsi qu’il était projeté, de la visiter à l’issue du cordial et succulent déjeuner offert aux congressistes par la Société des Forces Motrices de la Vienne.
- En terminant cette partie de ma communication, j’adresse mes bien vifs remerciements à M. Ernest de Marchena et à M. Mon-nier, qui ont eu l’obligeance de mettre à ma disposition fous les renseignements que j’ai utilisés.
- p.934 - vue 930/979
-
-
-
- IL — USINES DU PALAIS
- APPARTENANT A LA SOCIÉTÉ D’ÉLECTRO-MÉTALLURGIE DE DIYES
- Ces usines comprennent une installation hydro-électrique sur la Vienne, à 10 km en amont de Limoges, et une usine de raffinage électrolytique du cuivre, située à 2 km environ de la première, et, comme elle, sur le territoire de la commune du palais.
- Elles ont été construites en pleine guerre, en vue de l’exécution de marchés passés avec l’État par une Société liliale de la Société d’Électro-Métallurgie de Dives; mais elles n’ont pu être mises en fontionnement qffiaprès l’armistice et ont été reprises récemment par la Société mère.
- Usine hydro-électrique. — On a utilisé, pour l’installation de cette usine (fiy. 16, pi. 91), un barrage construit en 1909 en vue d’une autre industrie, mais qui n’avait pas été utilisé. Ce barrage en maçonnerie, du type barrage-poids, créait une retenue de 5 m, 55. Il comportait, comme organe d’évacuation des -crues, 9 vannes de fond ayant chacune une section de 2 m, 38 de haut sur 2 m de large et un déversoir de surface d’une longueur de crête de 80 m avec pertuis de flottage et échelle à poissons.
- L’étude des abords de l’usine, du côté amont, celle de la stabilité du barrage^ permirent de conclure qu’une surélévation,de 2 m était possible avec des achats de terrains inondables; il en résulterait pour la.puissance de l’usine un accroissement important, permettant d’obtenir 2 400 ch pendant la plus grande partie de l’année.
- L’Administration était disposée à accorder cette surélévation, sous réserve qu’elle comporterait un vannage mobile d’une section suffisante. La nécessité d’éviter le plus possible des remaniements dans le barrage existant a fait adopter à la Société le dispositif habi tuel de van nettes, reposant contre des fermettes surmontées l’une passerelle de manœuvre sur laquelle circulent deux chariots avec appareils à crémaillère pour lever les van-nettes et mouton pour les enfoncer (type du barrage de Suresnes)
- Ges vaiœettes, au nombre de 26, ont été prévues avec une hauteur totale de i m, 85, comptée en dessous de la nouvelle crête du barrage, et une largeur de 1 m, 335 chacune, soit une section totale de 63 m2,1735.
- Bull.
- 66
- p.935 - vue 931/979
-
-
-
- P36
- USINES DU PALAIS
- Mais les formalités à remplir risquant de retarder outre mesure la date de mise en route, on fut amené à la combinaison suivante : Pusiiie proprement dite comprit trois groupes de turbines Francis,, à axe horizontal, à 4 roues chacune, devant tourner sous la chute de 5 m, 55 à la vitesse de 125 tours par minute, et ultérieurement sous la chute de 7 m, 55 à 140 tours par minute.
- Les alternateurs, placés sur un plancher supérieur, furent commandés au moyen de courroies. Les poulies calées sur les. arbres horizontaux des turbines furent les poulies définitives;, au contraire, celles placées sur les alternateurs eurent un diamètre correspondant à la vitesse des turbines sou? la. chute de 5 m, 55» étant entendu qu’elles seraient remplacées par des pom lies de plus grand diamètre après la surélévation de la retenue, entraînant l’augmentation de la vitesse de rotation des arbres de turbines.
- Cette modification a été réalisée après la surélévation du barrage, et l’usine a alors atteint sa pleine puissance de 2 400 ch en eaux moyennes*
- Les turbines, du type Francis, ont, avons-nous dit, quatre roues calées sur un même arbre horizontal. Ces roues sont groupées deux par deux entre deux paliers. Ceux-ci. qui forment presse-étoupès, sont fixés dans des niches en fonte. Celles du côté aval sont scellées dans les murs des chambres ; les niches des paliers intermédiaires et. celles d’amont sont scellées dans des murettes surmontées d’un plancher en béton armé laissant la hauteur nécessaire à la circulation d’un homme, de façon à rendre possible l’entretien et le graissage.
- Les trois chambres sont placées en amont et à l’extérieur du bâtiment des machines; l’admission de l’eau se fait dans chacune d’elles par deux vannes de garde ayant chacune 4 m, 70 de haut sur 3 m de large. Ces vannes, de même que les vannes de fond, sont actionnées par crémaillères et pignons commandés par moteurs électriques et pouvant éventuellement être manœu-vrés à la main.
- Les roues de turbines et leurs distributrices sont disposées dans des huches en fonte où pénètrent les arbres de manœuvre venant des régulateurs asservis, placés à côté des alternateurs.
- La construction, des chambres\ elles-mêmes a présenté certaines difficultés ; la nécessité de ne pas réduire la longueur de crête imposée pour le barrage, la proximité du rocher encais-
- p.936 - vue 932/979
-
-
-
- USINES DU PALAIS
- 937
- sant la rivière, limitaient étroitement la longueur du bâtiment. Il n’était pas possible d’obtenir des épaisseurs assurant avec de là maçonnerie ordinaire une stabilité suffisante, en cas de vidange d’une des chambres, et, d’autre part, la dépense qu’eût entraîné l’emploi exclusif de béton armé eût été exagérée. On a donc constitué les parois des chambres par une ossature en béton armé remplie de moellons extraits sur place.
- Le radier est formé par un massif en gros béton ferraillé, dans lequel sont ménagés les canaux aspirateurs rejoignant le canal de fuite en passant au-dessous du sous-sol de la salle des machines.
- A l’usage, les voûtes de ces canaux, par suite de défauts d’exécution dus à la médiocre qüalité de la main-d’œuvre pendant la guerre, ont présenté, en temps de crue, quelques défauts d’étanchéité ; d’autre part certaines infiltrations, paraissant provenir de petites sources, s’étaient fait jour dans la paroi rocheuse à laquelle le sous-sol de l’usine est adossé du côté du pignon d’extrémité.
- Il y a été remédié par des injections de ciment, qui ont assuré le bouchement dè certains joints creux et l’enrobage absolu des armatures.
- D’autre part, en temps de crue, il a été constaté que le courant causait des érosions sur la rive gauche de la rivière ; il y a été remédié par l’emploi de gabions Palvis, sortes de paniers en fil de fer galvanisé remplis de pierres ramassées dans le lit même du bief aval, et formant un perré et un /pi qui protègent le talus et en détournent le courant.
- L’usine et la surélévation du barrage ont été étudiées et les travaux dirigés par l’auteur de cette communication et par soit fils Marçel, sous le haut contrôle de notre collègueM. A. Duprat, aujourd'hui directeur général de la Société de Dives, et avec le concours de MM. Dolter et Caillavet, ingénieurs de la Société.
- Les installations mécaniques et électriques ont été réalisées par les Établissements Teisset, Rose, Brault et par les ateliers de la Compagnie Westinghouse. Les travalux de maçonnerie et de béton armé ont été exécutés, pour l’usine, par MM. Bally et Jouhaud, pour la surélévation du barrage par M. Barbier.
- L’étude de l’usine hydro-électrique a commencé dans les derniers mois de 1917 ; les premiers travaux commencés en janvier 1918 ont été terminés fin décembre 1919.
- La surélévation du barrage, dont l’étude définitive avait été
- p.937 - vue 933/979
-
-
-
- 938 USINES DU PALAIS
- faite en 1921, a été exécutée pendant le premier trimestre de 1922.
- Les auteurs du projet se sont efforcés de donner à l’usine, notamment par la proportion entre les pleins et les vides, la disposition de la toiture et des contreforts, une silhouette qui déparât le moins possible le paysage formé par le dac et le cours boisé de la Vienne.
- Les bâtiments de l’usine électrolytique et ses annexes ne présentent aucune particularité.
- p.938 - vue 934/979
-
-
-
- III. — NOUVELLE GARE DE LIMOGES-1SÉNÉDICT1NS
- \
- !
- La Ville de Limoges est une de celles qui ont bénéficié, au cours des cinquante dernières années, de l’accroissement le plus important. De 55 000 en 1873, sapopulation est passée au dernier recensement à plus de 90 000 habitants.
- Chef lieu de la 17e région économique, elle est à la fois un grand centre industriel et un marché agricole des plus impor-, tants.
- Au point de vue ferroviaire, elle est à la croisée des deux grandes directions Paris-Toulouse par Montauban et Bordeaux-Lyon-Milan, cette dernière destinée, dans un avenir rapproché, à, passer au rang d’une des grandes voies mondiales. En outre, elle est reliée par des voies directes, dont certaines comportent des trains express, à Poitiers, Angoulême, Agen, Clermont-Ferrand, et au sud du Plateau Centra,! par la ligne Gapdenac-Toulouse et ses nombreux embranchements, sans compter quelques autres lignes secondaires.
- Aussi la gare centrale de voyageurs, dite Limoges-Bénédictins, construite en 1850, en même temps que la ligne Paris-Château-roux-Limoges, est-êlle depuis longtemps absolument insuffisante pour, le trafic auquel elle doit faire face.
- Cetle situation ne peut que s’aggraver par l’augmentation de ce trafic qui résultera nécessairement de l’exploitation électrique, en voie de réalisation, de toute la partie du réseau convergeant vers Limoges.
- En outre la gare actuelle est mal reliée au centre de la Ville, qui s’étage en amphithéâtre au flanc d’une colline, dont la pittoresque silhouette couronnée de tours et de clochers, charme l’œil du voyageur venant de la direction de Toulouse. Le tronc commun des deux grandes lignes principales passant sous la ville en tunnel, la gare et ses accès ont dû être placés dans une dépression, que l’on, atteint, quelque soit le quartier d’où l’on vienne, par une unique avenue, sorte de chemin latéral à forte pente, qui se termine en cul-de-sac dans la cour des voyageurs.
- Cette situation ne pouvait se prolonger ; une entente intervint entre la Compagnie d’Orléans, la Ville et la Chambre de Commerce de Limqges, et la reconstruction complète de la gare fût décidée. L’étude des dispositifs d’exploitation, tant après l’achèvement que pendant l’exécution des travaux, fût faite par
- p.939 - vue 935/979
-
-
-
- 68^8$
- H A
- COUR
- DES
- V O Y A G ÉLU R S
- Y A\
- VC YA G ELU RS
- B ATI MENT
- DIEU'
- cote:
- P C AC E
- p.dbl.940 - vue 936/979
-
-
-
- 942
- NOUVELLE GARE DE LIMOGES-BÉNÉDICTINS
- les services de la Compagnie, et celle des bâtiments par M. Gon-thier, architecte de la Chambre de Commerce de Limoges.
- A la suite d’un concours-adjudication, l’exécution des travaux fût confiée à un consortium formé de la Société Dufour-Constructions générales et de la Société des Grands Travaux de Marseille.
- Dispositions générales. — La condition primordiale de la reconstruction de la gare était la possibilité de continuer l’exploitation pendant les travaux avec le minimum de complications.
- Il fallait aussi trouver l’espace nécessaire au développement des services, alors que la disposition, des lieux ne permettait l’acquisition d’aucun terrain au niveau des voies.
- On se décida à l’adoption d’une disposition ayant quelque analogie aveccellede la gare du quai d’Orsay* disposition rendue possible par l’électrificâtion, en voie d’achèvement, de toutes les lignes aboutissant à Limoges : recouvrir les voies par une plateforme, assez étendue pour recevoir l’ensemble des cours accessibles aux voitures et des bâtiments detoute sorte groupés autour du hall principal, lequel serait relié aux quais par des escaliers de larges dimensions, des ascenseurs et des monte-charges.
- La gare ainsi conçue se trouve reportée au nord des bâtiments actuels, ce qui n’a exigé le transfert dans des bâtiments provisoires que de quelques services secondaires, tel le buffet, et qui permet de maintenir l’exploitation dans les conditions anciennes jusqu’à l’achèvement /complet des nouvelles constructions.
- Cette solution entraîne un autre avantage: elle constitue une véritable opération d’urbanisme. En effet, la cour et les locaux des services de voyageurs vont se trouver en face et au niveau d’une vaste esplanade dénommée Champ de Juillet, reliée à tous les quartiers hauts et moyens de la Ville par de larges yoies d’accès et à la nouvelle gare par un passage supérieur, tandis que les quartiers bas, des deux côtés du chemin de fer, seront desservis par des rampes très allongées, d’un accès facile à tous les modes de locomotion, formant en même temps passage supérieur pour la communication de ces quartiers entre eux.
- Les quais et les vo^es déboüchant à l’air libre de part et d’autre de la nouvelle gare seront beaucoup plus aérés et éclairés que ceux de la gare du quai d'Orsay et donneront a'ux voyageurs la même impression que le dispositif habituel des halls des grandes gares. '
- p.942 - vue 937/979
-
-
-
- NOUVELLE GARE DE LIMOGES-BÉNÉDICTINS 943
- L’édifice présentera, face au Champ de Juillet, un aspect monumental, avec sa façade en pierre de taille sobrement décorée, la coupole au-dessus du hall des voyageurs et l’élégant campanile portant l’horloge à une hauteur de près de 60 m.
- La superficie totale de la plateforme du hall et de la cour des voyageurs est de 7 000 m2 ; la surface couverte du hall d’arrivée et de départ, avec tous les services de distribution des billets, d’enregistrement et de délivrance des bagages, de salles d’attente, etc., est de 4 000 m2. Les escaliers assurant l’accès des voies seront placés le long'do la façade, côté Paris, et' les ascenseurs logés à l’intérieur des pylônes supportant la superstructure du hall (7îg. 77, pl. 97).
- Mode de construction et procédés d'exécution. — La construction tout entière se compose d’une ossature en béton armé, remplie en maçonnerie de pierres de taille sur les façades principales et en maçonnerie de moellons ordinaires enduits sur les façades Secondaires. Les façades en pierres' appareillées sont conçues de façon à enrober complètement l’ossature.
- La plateforme du hall principal, les passages supérieurs et les rampes d’accès, les planchers du bâtiment sont aussi en béton armé, formant avec les piliers un ensemble absolument homogène; les surcharges libres varient de 400 à 900 kg par mètre carré; la plateforme de la cour et les rampes ou passages supérieurs accessibles aux voitures sont calculés suivant les formules adoptées pour les ponts-routes.
- Les couvertures des bâtiments et des halls < sont également constituées par des ossatures en béton armé solidaires de l’ensemble de la carcasse; des fourrures en bois sont encastrées aux endroits voulus pour recevoir le chevronnage ou les plafonds de plâtre. Le vitrage des hallsjest porté par des charpentes en fer 'légères reposant elles-mêmes sur l’ossature en béton armé.
- La première période des travaux a consisté dans la construction de piles de fondation en béton de ciment, descendues jusqu’au rocher, et dont la surface a été calculée de façon à ne dépasser en aucun point une charge totale de 15 kg par centimètre carré. La construction de quelques-unes de ces piles a entraîné des ripages de voies ou l’établissement de portions de quais provisoires effectués par les soins de la Compagnie d’Orléans.
- Puis on a procédé à la mise en place progressive des armatures, au coffrage des piliers et poutrages et au coulage du
- p.943 - vue 938/979
-
-
-
- p.dbl.944 - vue 939/979
-
-
-
- Fig. 3. — Façade principale.
- p.946 - vue 940/979
-
-
-
- Bull
- 05
- O
- Fig. 4. — Façade place Maison-Dieu.
- p.947 - vue 941/979
-
-
-
- 948
- NOUVELLE GARE DE LIMOGES-BÉNÉDICTINS
- béton armé. Pour cette dernière opération, il a été mis en œuvre un outillage des plus perfectionnés, comprenant essentiellement :
- Un tour à béton « Lakewood » de 60 m de haut avec ISO m de coulottes suspendues par câbles porteurs et contrepoids ;
- Deux grues à tour, automotrices et électriques, roulant sur voie, hauteur 30 m, flèche 12 m, puissance 3 t;
- Deux bétonnières de 680 et 500 1, alimentant la tour et recevant le sable et le gravier au moyen d’un tunnel d’approvisionnement et. d’un transporteur Titan ; 1
- Plusieurs derricks, un compresseur d’air, deux tracteurs à voie de 0 m, 60, etc.
- Le mode de procéder consiste à employer un béton- d’une consistance suffisamment fluide, à l’élever avec la benne de la tour « Lakewood » et à le déverser dans les coulottes pour l’envoyer par gravité soit directement dans les coffrages, soit dans les bennes des grues à tour, qui le reprennent pour le déverser dans d’autres coulottes lorsque la distance ne permettait pas de donner à celles-ci l’inclinaison suffisante.
- Le dosage le plus habituel du béton a été le suivant : •
- Ciment de Portland artificiel............ 400 kg
- Gravillon ........................... 0 m3, 800
- Sable fin. ..... ....................... . 0 m3, 400
- Les recherches faites en Allemagne sur l’influence du dosage de l’eau dans le béton, notamment par M. Weiss à propos de la nouvelle écluse du port de Geestmünde, paraissent confirmer l’excellence de la méthode de travail du béton par coulage continu, qui lui assure le caractère de monolithe compact en évitant toute possibilité de fissuration.
- La mise en place des armatures est facilitée par l’emploi des derricks et d’autres appareils de levage appropriés, utilisés aussi pour la manutention des matériaux de maçonnerie ordinaire. i
- La pierre de taille, appareillée à pied d’œuvre, est mise en place au moyen de deux grues sur voie normale, permettant l’une un levage de 24 t avec 4m,20 de flèche ou de 4t à 15m; l’autre de 2 t à 5 m et de poids moindres jusqu’à 8 m,30.
- L’exécution de l’ensemble des travaux, déjà très avancée au moment de notre visite, comporte la mise en place de 12000 m3
- p.948 - vue 942/979
-
-
-
- NOUVELLE GARE DE LIMOGES-BÉNÉDICTINS 949
- de béton armé, avec 3000 t d’acier pour les armatures, et de 3 000 m3 environ de pierres de taille.
- La rapidité d’exécution que permet d’obtenir l’emploi de l’important matériel décrit ci-dessus constitue elle-même une économie considérable, par le fait seul de l’avantage de réduire au minimum les sujétions du service et l’immobilisation de capitaux improductifs.
- L’une des principales difficultés àv résoudre était la nécessité de respecter le gabarit nécessaire au passage des trains pendant la construction et en tenant compte nel’épaisseur des coffrages, alors que les poutres avaient des portées atteignant parfois 20 m et que les surcharges libres à prévoir atteignaient jusqu’à 900 kg par mètre carré. C’est ce qui explique les sections très élevées dans le sens de la largeur données à ces poutres et le poids élevé des armatures par rapporLau cube total du béton.
- Dans les points où les nécessités du service de la gare obligeaient à bâter le décoffrage, il a été fait usage de ciment fondu.
- Tout le travail, commencé au débpi"de 1924, et aujourd’hui terminé, de la construction de la plateforme et de ses accès au-dessus des voies en service s’est effectué sans aucun accident. Le montage de la superstructure et des façades marche avec rapidité, et l’achèvement complet des travaux est prévu pour le milieu de l’année prochaine. '
- Lorsque la nouvelle gare sera mise en service, elle sera sans aucun doute l’une des plus élégantes et des plus commodes de tout le réseau de nos chemins de fer.
- En terminant cette dernière partie du compte rendu qui m’est confié, j’adresse mes biens vifs remerciements à M. Dufour et son Ingénieur, M. Raytchine, ainsi qur’à M. Costes, Ingénieur à la Société des Grands Travaux de Marseille, qui m’ont fourni avec une inépuisable obligeance les éléments me permettant de vous présenter la description de cet édifice, appelé à faire honneur au génie civil français.
- p.949 - vue 943/979
-
-
-
- COMPTE RENDU DE LA VISITE
- DES
- USINES DE LA SOCIÉTÉ DES FORCES MOTRICES
- DE LÀ VIENNE (1),2)
- PAR
- M. DERAMÀT
- La Société des Forces Motrices de la Vienne assure la distribution dé l’énergie électrique dans la région de l’ouest de la France comprise entre la Loire et la Charente.
- Pour cette distribution, elle utilise l’énergie produite par des usines hydro-électriques établies sur la rivière « la Vienne » et auxquelles sont adjointes des usines thermiques servant de secours et d’appoint. Ces usines accessoires ont à remplir deux objets principaux :
- Parer en été au déficit provenant des basses eaux de cette saison ;
- Prendre soin en hiver de ce qu’on appelle les pointes d’éclairage.
- Dans ce but, la Société des Forces Motrices de la Vienne a combiné l’emploi d’usines à moteurs Diesel situées au voisinage des centres d’utilisation et d’une station centrale à turbine à vapeur établie au voisinage immédiat des usines hydrauliques. Cette dernière station est en cours d’édification et forme le prolongement même de l’usine hydro-électrique dont la visite a été un des buts du voyage.
- L’usine à vapeur sera particulièrement chargée des appoints d’été, lesquels peuvent se traduire (grâce aux réserves d’eau des usines hydrauliques) par des marches continues à pleine charge.
- Au contraire, le rôle des usines Diesel, doit désormais se-réduire à la fourniture des appoints de très courte durée nécessités par les fortes charges d’hiver, rôle pour lequel les usines de ce genre au voisinage des lieux de consommation sont les mieux qualifiées.
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 9 octobre 1925, page 330.
- (2) Voir planche n° 97.
- p.950 - vue 944/979
-
-
-
- 951
- USINES DE LA SOCIÉTÉ DES FORCES MOTRICES DE LA VIENNE
- L’énergie électrique produite par la Société des Forces Motrices de la "Vienne est actuellement absorbée, pour une forte part, dans le département de la Cliarente-Inférieure. Elle est reliée à ce département par une ligne à 60 000 volts d’environ 165 km de longueur et d’une capacité de 6 000 kW.
- Le développement considérable dé la consommation de l’éner-
- JOURS
- 2 MAINE et LOIRE
- DRE bt LOiRÈ
- iNDRk
- ©CHÀTEMJROUX
- NIORT
- Wiskypt
- .HAUTE
- 1IMOGI
- RENTE
- VIENNE
- LÉGENDE
- • 6 S'Genii . ....
- TE RI EURfc*Banbumu
- V * JoMdc'i
- 'yf/’/ntigibeau v.
- : . Mobtguyon
- ligne existante Goooov ««» . ib noc"
- Ligne tn e«ecution (,0000* O Poste de transformation Postcde secttcpntm*nl
- Uîin» hydraulique " mixte
- thermique
- projetée
- gie conduit, en ce moment, la Société à doubler cette ligne devenue insuffisante par une seconde artère semblable dont la construction est en cours. -
- Une troisième artère à 60 000 volts, de 100 km de longueur, traverse tout le département de la Vienne, en desservant Poitiers sur son parcours.
- * De nombreux réseaux à 15 000 volts sont alimentés par ces artères principales au moyen de postes transformateurs conve-
- Bull. 70 .
- p.951 - vue 945/979
-
-
-
- 952 USINES DE LA SOCIÉTÉ DES FORCES MOTRICES DE LA VIENNE
- nablement répartis entre les départements de la Charente -inférieure, des Deux-Sèvres, de la Yienne et de la Charente.
- Le développement des industries de la région de l’ouest a été grandement facilité par l’établissement de ces réseaux, ainsi qu’en témoigne l’accroissement rapide de sa consommation : la consommation mensuelle a passé de 700 000 kWh en 1921 à près de 4 millions kWh à l’heure actuelle. Mais il est particulièrement intéressant de noter la vive impulsion que l’aménagement de sources d’énergie dans cette région a donnée à son électrification rurale : les communes du département de la Vienne se sont toutes groupées en un Syndicat unique Oui a traité avec la Société des Forces Motrices de la Vienne pour l’électrification totale du département.
- Ce fait est, croyons-nous, le premier exemple en France d’une élecüification aussi généralisée, puisqu’elle a été étudiée en vue de desservir environ 80 0/0 de la population totale du département.
- Cet exemple a été suivi presque immédiatement par lé dépar tement des Deux-Sèvres dont les communes se sont fédérées de la même façon et ont traité sur les mêmes hases avec la Société des Forces Motrices de la Vienne.
- Enfin, le départerhent dè la Charente-Inférieure met, en ce moment, sur pied, son électrification complète sur des bases un peu différentes mais qui conduisent au mêmê résultat final.
- Le problème de l’électrification rurale, si intéressant pour notre agriculture et dont l’exécution présente, par ailleurs, tant de difficultés, s’est donc trouvé réalisé dans cette partie de l’ouest de la France avec une surprenante rapidité, grâce à l’appui énergique et efficace apporté par la Société des Forces Motrices de la Vienne aux efforts et aux initiatives qui se sont manifestés autour d’elle. ,
- Usines génératrices.
- Les chutes d’eau utilisées s’échelonnent sur la rivière sur une longueur d’environ 13 à 14 km depuis le pont d’Àvailles jusqu’à 2 km en aval du pont de l’Isle-Jourdain.
- Dans cette .région, la Vienne coule dans un lit rocheux encaissé entre des coteaux de 30 à 35 m de hauteur et se prête remarquablement à l’établissement de barrages-réservoirs susf ceptibles d’utiliser une dénivellation totale d’environ 300 m. :
- p.952 - vue 946/979
-
-
-
- USINES DE LA SOCIÉTÉ UES FORCES MOTRICES DE LA VIENNE 953
- 1° Usine de U Me-Jourdain. — La première usine a été établie environ 300 m en amont du pont de l’Isle-Jourdain, en un point où la Vienne forme deux brais et où la rivière a été barrée ; c’est sut la partie du barrage correspondant au petit bras que l’usine a été édifiée.
- La longueur totale du barrage est de 207 m et la hauteur totale de 14 m, créant ainsi une chute de 11 m, 50 en basses eaux et 9 m, 50 en hautes eaux.
- Le plan d’eau se trouve relevé jusqu’au hameau de Salles à 6 km de l’Isle-Jourdain. Les ressources- de ce lac, d’une centaine d’hectares, sont utilisées pour' la régularisation journalière quand l’usine fonctionne à pleine charge.
- Pour assurer l’évacuation des eaux, trois séries d’ouvrages ont été prévus; deux canaux de décharge sur le petit bras, deux autres sur le grand bras et trois vannes automatiques, également sur le grand bras.
- Ces vannes automatiques, qui sont les premières de ce type installées en France,, sont susceptibles, sous l’influence d’une élévation très légère du plan d’eau, de s’incliner en tournant autour de leur arête inférieure, tout en maintenant sensiblement constant le niveau d’amont.
- De ce fait, les crues normales jusqu’à 240 m3 seront évacuées sans le secours d’une main-d’œuvre quelconque ; ce n’est qu’en cas de crues exceptionnelles que le personnel ouvrira les vannes des canaux de décharge permettant d’écouler au total près de 1000 m3.
- L’usine édifiée, comme nous l’avons dit, sur le barrage du petit bras, a 58 m de longueur et comporte quatre groupes de 2500 ch.
- Chaque groupe utilise un débit de 20 m3, soit 80 in3 pour l’ensemble de l’installation.
- Les turbines sont du type Francis à axe vertical et à roue simple, elles sont accouplées directement aux alternateurs.
- Chaque alternateur fournit du courant à la tension de 6 000 V, 50 périodes; l’excitatrice de chaque groupe est actionnée par courroie, le mouvement étant pris sur l’arbre de commande du régulateur. ’ ‘
- Chaque turbine est installée dans une chambre d’eau de forme spirale, le distributeur étant placé au-dessus du niveau d’aval le plus élevé pour faciliter l’accès des turbines quelle que soit la hauteur d’eau dans le canal de fuite. '
- p.953 - vue 947/979
-
-
-
- 9o4 USINES DE LA SOCIÉTÉ DES FORCES MOTRICES DE LA VIENNE
- La roue mobile reçoit l’eau perpendiculairement à Taxe de rotation et l’évacue dans un tube d’aspiration en béton, permettant de récupérer la plus grande partie de la force vive possédée par l’eau à sa sortie, malgré l’emplacement élevé du distributeur.
- Dans le prolongement de la salle des machinés se trouvent le tableau de distribution et le poste de transformation qui élève la tension de 6000 à 60000 Y.
- C’est de ce poste que partent le§ lignes à 60 000 Y qui desservent les départements de la Vienne, des Deux-Sèvres et de la Charente-Inférieure.
- Ajoutons, pour terminer, que, dans le milieu du barrage, se trouve une échelle à poissons très importante dont l’établissement a été imposé par le Ministère de l’Agriculture.
- 2° Usine de Char des. — Cette usine qui est en construction a été visitée avant celle que nous venons de décrire, ce qui nous a permis d’apprécier l’importance de certains travaux dont il est difficile de se rendre compte dans une usine en service.
- Elle se trouve placée à 2 km en aval de l’Isle-Jourdain où la Vienne se divise également en deux b.ras,
- Comme à l’Isle-Jourdain, l’usine fera partie du barrage qui mesurera 270 m de longueur et 12 m de hauteur moyenne.
- Il y aura quatre groupes de 1 600 ch utilisant chacun un débit .de 18 m3 sous 7 m, 60 de chute.
- Le système d’évacuation sera analogue à celui de l’Isle-Jourdain, toutefois les vannes automatiques seront au nombre de quatre.
- Dans le prolongement sera placée l’usine thermique, comportant deux groupes turbo-alternateurs de 6 400 kW, à laquelle nous avons fait allusion.
- Cette usine thermique,; doit être alimentée par une chaufferie au charbon pulvérisé comportant tous les perfectionnements récents apportés dernièrement à ce iqpde de foyer.
- 3° Usine de Jousseau. — La troisième chute dont l’aménagement est prévu aura son usine génératrice établie à 6 km, 500 en amont de l’Isle-Jourdain, mais les travaux effectués à l’heure actuelle ne comportent encore que l’aménagement du chantier.
- En terminant, nous tenons à remercier, à nouveau, la Société des Forces Motrices de la Vienne, pour les belles installations qu’elle'nous a montrées et pour la splendide réception qu’elle nous a ménagée à" son usine de l’Isle-Jourdain.
- p.954 - vue 948/979
-
-
-
- Grands Moulins de la Saigne ;
- Fabrique de confections en gros Conchon-Quinette ; Usines de la Société anonyme des Établissements Monteux (fabrique de chaussures).
- PAR
- ISI. 11. jouassain
- I. — GRANDS MOULINS DE LA SAIGNE
- La Société des « Grands Moulins de iâ Saigne » fut créée en 1921 par un petit groupe de boulangers de l’arrondissement de Clermont-Ferrand.
- Elle acheta, à Chamalières près Clermont-Ferrand, une minoterie de 60 quintaux par vingt-quatre heures. Le rendement devint bientôt insuffisant et la construction d’un nouveau moulin fut décidée et,réalisée; ce nouveau moulin pouvant être armé à 900 quintaux par jour.
- La production actuelle est de 500 quintaux.
- La Société groupe maintenant la grande majorité des boulangers et pâtissiers du Puy-de-Dôme, du Cantal et des localités limitrophes au Puy-de-Dôme, de la Creuse et de la Haute-Loire, soit un total de 752 adhérents.
- Les Grands Moulins de la Saigne comportent deux corps de bâtiments séparés, bien distincts : •
- L’un avec une belle façade et le plus important : c’est le bâtiment du moulin et du nettoyage.
- L'autre comprend un bâtiment neuf et un bâtiment ancien.
- Le bâtiment neuf est celui des silos à blé, en ciment armé, d’une contenance de 10 000 quintaux métriques de blé.
- Le bâtiment ancien est divisé par des murs en deux parties :
- L’une sert de réception de blé et de vidage aux silos ; c’est le service de manutention des matières premières.
- L’autre partie renferme quatre grandes chambres à farines, une chambre à remoulage, une chambre à sons avec ensachoirs mécaniques. Elle est donc réservée à l’emballage et manuten-
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 9 octobre 1925, page 310. >
- p.955 - vue 949/979
-
-
-
- 956 GRANDS MOULINS DE IA SAIGNE
- tion des produits terminés. C’est cet ensemble que nous appellerons « Magasin ».
- La force motrice de ce bâtiment est produite par une turbine à axe horizontal en chambre ouverte de 12 à 15 ch alimentée par la « Tiretaine », rivière qui traverse l’usine.
- Le bâtiment le plus important, construit entièrement en ciment armé, a 34 m de longueur, 8 m de largeur, avec rez-de-chaussée et quatre étages, le toit formant terrasse. Il est divisé en deux parties :
- L’une, pour les machines ide nettoyage;
- L’autre, pour les machines de mouture.
- Au rez-de-chaussée, se trouvent la transmission générale de l’usine, montée sur chevalets, les distributeurs sous les boisseaux à blé, la laveuse, les détacheurs.
- Une dynamo « Thomson-Houston » de 100 kW actionne, au moyen d’un Lénix, la transmission générale du moulin, d’une vitesse de 250 tours.
- Le secteur électrique de Clermont-Ferrand fournit la force motrice de l’usine.
- Au 4ei' étage : Treize appareils à cylindres, de 1 m de longueur, assurent le service de 6 passages de broyage, 2 passages de désagrégeage et 11 passages de convertissage ; des globes en verre permettent de voir les marchandises en cours de travail ; le ventilateur du conditionneur.
- Au 2e étage : Les conduits reliant les machines des étages supérieurs aux appareils à cylindres, pour amener les marchandises sous ces derniers, les trieurs, la brosse à blé, les collecteurs à poussières.
- Au 3e étage : Trois sasseurs doubles pour l’épuration des semoules, les aspirateurs, la colonne à manteau d’émeri, le conditionneur, les transmissions.
- Au 4e étage : Sept plansichters à oscillation libre, où se fait toute la classification des produits passés aux appareils à cylindres, le reblutage des farines, deux bluteries centrifuges, le séparateur Zig-zag, la brosse à blé.
- Les boisseaux à blé sale, à blé conditionné, sont en ciment armé, le long d’un mur, de façon à ne pas perdre de place.
- Tous les élévateurs desservant les appareils sont le lông d’un mur afin de ne rien gêner.
- Le bâtiment, qui a un mur plein du côté du magasin, a de
- p.956 - vue 950/979
-
-
-
- GRANDS MOULINS DE LA SAIGNE
- 957
- très larges baies snr sa façade afin d’avoir un excellent éclairage.
- L’usine fonctionne de la façon suivante :
- Les blés reçus de la culture ou du chemin de fer sont pesés dans le magasin ; leur pôids^ spécifique à l’hectolitre est vérifié, et ils sont envoyés aux silos* en passant par un élévateur, un séparateur « Zig-zag » enlevant les plus grosses impuretés, une balance automatique d’enregistrement, un deuxième élévateur et une vis.
- Les silos en ciment armé ont dix cases contenant chacune 1 000 quintaux métriques de blé, soit au total 10 000 quintaux.
- Par le moyen de'transporteur à toile sans fin, d’élévateur et de vis, les blés des silos sont ou transvasés d’un silo à l’autre pour prévenir tout échauffement, ou envoyés au moulin.
- Le blé est pesé au moment de son envoi au moulin.
- La quantité de blé restant en silo est donc toujours exactement contrôlée. .
- Le blé, envoyé des silos, est emmagasiné dans un boisseau à blé sale de 700 quintaux.
- Ce blé, livré par la culture, est chargé de graines parasites ayant poussé et mûri en même temps que le blé. Au moment du battage, il s’est chargé d’impuretés, de sable, de terre, de pierres, et il faut donc, avant de le mettre en mouture, le séparer de ces graines, pierres, mottes et de toutes les impuretés qui nuiraient à la blancheur, à la qualité dè la farine et diminueraient sa valeur nutritive. '
- Le nettoyeur-séparateur-aspirateur enlève les mottes, ficelles', grains légers ou avariés, les petites graines et sable.
- Les trieurs à graines longues enlèvent les avoines, seigles, orges. .1
- ‘Les trieurs à graines rondes enlèvent les vesces, ivraies, nielles, de plus petites dimensions que le blé.
- Dans la colonne épointeuse-décbrtiqueuse à manteau d’émeri, le batteur roule le blé sur le manteau d’émeri, le frotte, l’épointe et le dégerme; les poussières sont enlevées dès leur production.
- Dans la laveuse, le blé, en contact avec l’eau dans le cuvier où les pierres sont enlevées à cause de leur densité, est ensuite, dans la colonne, essoré'par force centrifuge. Nous avons ainsi un nettoyage parfait et complet. '
- Mais le blé, au contact de l’eau,, ayant absorbé trop d’humidité, il faut, avant de le travailler plus, avant, le faire passer
- p.957 - vue 951/979
-
-
-
- 958
- GRANDS MOULINS DE LA SAIGNE
- par le conditionneur ou, par suite de l’action de l’air chaud, tout l’excès d’humidité lui est enlevé.
- . Ce blé conditionné est envoyé dans des boisseaux de repos où il reste pendant 24 heures, et où le travail de fermentation du grain se continue lentement.
- Pendant cette période de repos, une légère pellicule se lève sur le grain de blé ; aussi, à la sortie de; ces boisseaux, envoie-t-on le blé sur une brosse à blé qui enlève cette pellicule, lustre le grain qui est ainsi bon à mettre en mouture, où il va, après passage sur un appareil magnétique et une balance automatique enregistrant la quantité travaillée.
- Toutes les machines de nettoyage portent un aspirateur pour enlever les déchets et poussières. Chaque aspirateur vient souffler dans un cylone où se fait le dépôt de différents déchets.
- * Mouture du blé dans le bâtiment principal.
- Dans la mouture du blé, il y a .quatre opérations distinctes :
- a) Le broyage du blé ou séparation de l’amande et de l’écorce avec classement des produits obtenus;
- b) Épuration des semoules et produits de broyage, autres que la farine ou « Sassage » et « désagrégeage » des paillettes vêtues ;
- c) Réduction des semoules et produits du broyage en farine par laminage — opération appelée : convertissage ;
- d) Mélange et reblutage des farines.
- Pour l’explication de ce qui va suivre :>
- On appelle :
- Far$e. — Le produit qui passe dans , un tissu soie ayant 100-120 fils au pouce.
- Finots ou gruaux. — Le produit qui passe dans un tissu ayant 80-90 fils au pouce.
- Gros gruaux. — Le produit qui passe dans un tissu soie ayant ’60 fils au pouce. ».
- Semoules. — Le produit qui passe dans un tissu soie, ayant de 60 à 20 fils au pouce.
- a) Broyage du blé. — Le blé se compose de deux parties :
- L’écorce, ou son, qui n’est bonne qu’à l’alimentation des bes_
- p.958 - vue 952/979
-
-
-
- G JR AN1) S MOULINS DE LA SAIGNE
- 959
- tiaux, et l’amande que l’on réduit en farine pour l’alimentation de l’homme.
- flamande est très adhérente à l’écorce, et il faut de nombreux passages entre des cylindres cannelés pour qu’il ne reste presque plus rien sur l’écorce, six passages généralement.
- Les appareils à cylindres qui servent au broyage . du blé ont des, cannelures . très vives et mordantes, inclinées d’environ 10 degrés sur la génératrice. Les deux cylindres qui travaillent ensemble ont une vitesse différentielle assez grande 1/2.6.
- Au premier broyage, les cylindres ont des cannelures de 2 mm.
- Au sixième broyage, les cylindres ont des cannelures de 1 mm.
- Les deuxième, troisième, quatrième et cinquième broyages ont des cannelures intermédiaires, d’une dimension décroissante.
- Le blé passe donc au premier broyage. Il est distribué régulièrement entre les cylindres et est attaqué énergiquement ; il est fendu, cassé, et le tout, par un élévateur, envoyé sur un compartiment de plansichter chargé de classer les produits par passage dans douze tamis garnis de soie ou de tissu métallique.
- On obtient donc le classement suivant :
- 1° Des farines finies ;
- 2° Des finots ;
- 3° Des semoules, grosses et fines ;
- 4° Des produits à rebroyer qui vont au deuxième broyage.
- Au deuxième broyage, les cylindres sont plus rapprochés qu’au premier broyage ; le broyage est donc plus énergique encore, même classification des produits détachés du son qu’au premier broyage.
- Les produits à rebroyer vont au troisième broyage où les cylindres sont encore plus rapprochés.
- Classification sur plansichter, même envoi au quatrième -broyage.
- Les produits à rebroyer vont ensuite au cinquième broyage et au sixième — chaque passage de broyage étant suivi de la même classification des produits détachés de l’écorce.
- Après le sixième broyage, les sons sont brossés, puis évacués avec vis au magasin.
- Les farines des différents broyages-sont réunies dans une vis.
- p.959 - vue 953/979
-
-
-
- 9Ô0
- GRANDS MOULINS DE LA SAIGNE
- Les finots, grosses et fines semoules sont dirigés sur quatre canaux de plansichters, où ils sont divisés en six grosseurs différentes afin de les envoyer, bien calibrés, à l’épuration.,
- b) Epuration des( semoules et produits de broyage et désagrégeage des
- paillettes vêtues. — Les semoules ou produits de broyage ont, avec eux, des particules légères de sons ou des paillettes vêtues de sons qu’il faut séparer. • •" , •
- Les six sasseurs, avec tamis garnis de soie, à mouvement de va et vient, avec aspiration très forte, donnent, pour chacune des catégories de produits traités, des semoules propres passant au travers des soies, et qui. sont envoyées aux convertisseurs, des paillettes vêtues de sons, sortant au bout des tamis et qui sont dirigées sur le désagrégeage, des pellicules de sons légères enlevées par aspiration.
- Les paillettes vêtues sont envoyées sur les cylindres finement taillés dont le rapport de vitesse estd.e 1-2, appelés désagrégeurs ; ces cylindres sont assez rapprochés et concassent les produits qu’ils reçoivent, et sont ensuite envoyés sur une partie de plansichter qui classe les produits comme suit :
- Farine; >
- Fins gruaux propres;
- Semoules,
- qui sont dirigés sur le plansichter classeur des semoules de broyage, et reprennent leur place dans le sassage.
- c) Réduction des semoules et produits de broyage ou convertissage. — Se fait sur des séries d’appareils à cylindres lisses travaillant comme des trains de laminoir, mais avec une petite vitesse différentielle,
- . Les semoules passent donc au premier convertissage où les cylindres ne sont pas très rapprochés ; elles sont ensuite dirigées sur un blutage, par plansichter, qui donne les produits suivants :
- 1° Farine finie ; • . •
- 2° Fins gruaux, très beaux, envoyés au deuxième convertissage;
- 3? Gros gruaux, envoyés au troisième convertissage ;
- 4° Germes aplatis envoyés au désagrégage. ,
- Au deuxième convertissage, les produits sont fortement serrés entre les cylindres ; ce travail est suivi du même classement sur plansichter.
- Il faut environ 10 à 11 passages sur des cylindres convertis-
- p.960 - vue 954/979
-
-
-
- GRANDS MOULINS DE LA SAIGNE
- 961
- seurs pour réduire en farine tous les produits du broyage; chaque passage est suivi d’un blutage donnant des gruaux dë plus en plus fins au passage suivant.
- Après cette dernière opération, il ne reste plus que des remoulages finis qui sont envoyés au magasin.
- d) Mélange et reblutage des farines. — Nous avons vu qu’il y avait des farines de produites aux six passages de broyage — deux passages de désagrégeage et onze passages de convertissage.
- Dans le cours du travail, il peut y avoir des tamis de plan-sichters percés qui laissent passer des pellicules de sons. Les vis réceptrices de toutes les farines les envoient donc sur un plansichter appelé plansichter de sûreté, qui est souvent visité et qui enlève les impuretés qui ont pu, venir avec la farine.
- Les farines, au sortir de ce plansichter de sûreté, sont envoyées dans le bâtiment « Magasin » dans de grandes chambres à mélange d’où elles sont emballées.
- Dans le broyage du blé, dans le convertissage des gruaux, il y a nécessairement un/assez grand dégagement de chaleur, et même de chaleur humide, puisque le blé a 16 0/0 d’humidité.
- Cette chaleur humide aurait une action néfaste sur les boiseries, sur les soies, et surtout sur la conservation des farines; aussi, avec de puissants aspirateurs, l’air chaud est enlevé dans les conduits de sortie de chaque appareil à cylindres et dans les conduits d’entrée de chaque canal de plansichter/
- Il est enlevé un peu de farine dans cette aspiration, mais elle est récupérée dans des collecteurs à flanelle, à secouage automatique. i
- La fabrication, autrement dit la mouture, dans ce moulin, est à la fois automatique et rationnelle — automatique, c’est-à-dire que toutes les opérations, depuis l’arrivée du blé jusqu’à la sortie de la farine, se font sans manutention.
- Les appareils de nettoyage donnent des produits et des déchets qui sont classés et réceptionnés en sacs, suivant leur destination.
- La longueur, la quantité des appareils à cylindres, ont été calculés de façon à donner les meilleurs résultats aussi bien que les surfaces blutantes des appareils d’épuration des semoules (sasseurs) et de blutage (plansichters) et à obtenir le rendement maximum en farine.
- Est-ce à dire que tout réside dans cette heureuse combinaison
- p.961 - vue 955/979
-
-
-
- 962
- GRANDS MOULINS DE LA SAIGNE
- de tous les appareils ; non, pour conduire une telle usine, il est nécessaire d’avoir un chef de fabrication capable, c’est-à-dire du métier.
- En effet, le blé est une céréale énormément variable suivant sa provenance, l’époque où il est broyé et l’état de l’atmosphère, etc:
- Le chef de fabrication doit donc opérer et vérifier le réglage de ses appareils, au moins chaque jour, afin d’assurer les meilleurs résultats et une marche profitable de l’usine au point de vue commercial.
- p.962 - vue 956/979
-
-
-
- II. — ÉTABLISSEMENTS CONCHON-QUINETTE
- (Fabrique de Confections en gros à Clermont-Ferrand)
- La maison Conchôn-Quinette a été fondée en 1844. A cette époque, il n’existait en France ni machines à coudre, ni machines à tracer, ni machines à couper les vêtements. La coupe était exécutée au ciseau par unité. Les couturières n’employaient que l’aiguille et le dé à coudre. Par suite, aucun travail en série n’était possible et il est probable que personne n’y songeait.
- C’est à partir de 1861 que les premières machines à coudre ont fait leur apparition. Elles étaient très imparfaites.
- C’est aussi à cette époque que l’on a imaginé de superposer les étoffes pour en faire' des dossages et les couper avec des sabres.
- En 188o, M. Hippolyte Conchon a introduit dans ses ateliers la première machine à couper les étoffes, fonctionnant par la force motrice.
- En 1893, il a installé un premier atelier de couture où les machines à coudre étaient mues par l’électricité. Cet atelier était la reproduction de ceux qui existaient depuis plusieurs années en Amérique et en Angleterre.
- Vers 1889, la Compagnie Singer et d’autres constructeurs ont créé successivement les machines à faire les boutonnières, à poser les boutons, à faire les arrètements, à rabattre les doublures, etc. .
- Dès lors, la production en série existait.
- Depuis 1890, chaque année a marqué un progrès très sensible dans la construction du matériel utilisé à la fabrication du vêtement, et à l’heure actuelle, les ouvrières couturières n’ont pour ainsi dire qu’à diriger le travail.
- La manufacture Conchon-Quinette, du boulevard Pasteur à Clermont-Ferrand, a été construite en 1893, et a fonctionné à partir du mois d’août 1896.
- Jusqu’en 1912, la maison Conchon-Quinette a vendu en gros les vêtements qu’elle confectionnait. C’est alors que M. Hippolyte Conchon décida d’offrir directement sa production au consommateur.
- Son organisation, dont la base essentielle était la production en grande série, avec un matériel perfectionné, lui donnait des prix de revient très réduits.
- Les achats des tissus et autres matières premières sont faits par des spécialistes connaissant la fabrication et le prix de
- p.963 - vue 957/979
-
-
-
- 964 VISITE AUX ÉTABLISSEMENTS CONCHON-QUINETTE
- revient de tous les tissus, et pouvant, par conséquent, en apprécier la valeur et les qualités.
- La maison Conchon-Quinette fabrique à peu près tous les genres de vêtements pour hommes, enfants, jeunes gens, dames et fillettes, qui sont d’un usage courant.
- Elle les vend dans environ 150 magasins de détail qui sont répartis sur tout le territoire de la France.
- Tout le travail, depuis le traçage, la coupe, la piqûre, les boutonnières, la pose des boutons, les» arrêtements, le rabattage des doublures et même le repassage sont faits entièrement à la machine.
- La coupe des vêtements se fait exclusivement à Clermont-Ferrand, dans un atelier spécial pourvu de machines à tracer automatiquement, de machines à couper, etc.
- Six manufactures, pourvues d’un matériel toilt récent et à grand rendement, sont utilisées à la couture de tous les vêtements. Elles sont situées à Clermont-Ferrand, Gânnat, Marin-gués, Thiers, Issoire, Sainte-Florine.
- 'Dans ces six manufactures, la maison Conchon-Quinette emploie environ 1 500 employés, ouvriers* et ouvrières.
- L’entretien du matériel, ainsi que la création du matériel sont assurés par un atelier de forge et un atelier de menuiserie mécanique.
- Le chauffage est fait entièrement à la vapeur, l’éclairage par l’électricité. ^
- La force motrice est fournie par le barrage de la Sioule.
- Un service des améliorations suit journellement le changement de la mode, en tant que formes de vêtements et nouveautés dans les tissus qui sont employés et se tient continuellement au courant des progrès qui sont réalisés par les maisons qui construisent le matériel spécial à la fabrication des vêtements.
- Une particularité intéressante de cette usine, qui emploie surtout des femmes, consiste à commencer le travail de très bonne heure et à effectuer la journée d’une seule traite. Les ouvrières peuvent ainsi consacrer aux soins de leur ménage et de leur famille la totalité de l’après-midi, la journée de travail à l’usine étant achevée à midi.
- On ne saurait trop recommander un tel système qui, au point de vue social, supprime en grande partie les inconvénients de l’emploi des fémmes et surtout. des mères de famille' dans les usines, y ,
- p.964 - vue 958/979
-
-
-
- III. — USINES DE LA SOCIÉTÉ ANONYME DES ÉTABLISSEMENTS MONTEUX
- (Fabrique de Chaussures à Limoges)
- L’industrie du cuir a trouvé dans la région de Limoges un milieu très favorable, par suite sans doute de la grande quantité d’écorce de chêne qu’elle peut se procurer sur place et des nombreux cours d’eau qu’elle peut utiliser. Aussi, des tanneries et des corroiries s’y sont établies depuis longtemps ; mais l’industrie de la chaussure ne paraît pas remonter à plus d’une cinquantaine d’années.
- Si, auparavant, on rencontrait à Limoges un assez grand nombre d’ouvriers cordonniers et de marchands crépins (vendeurs de toutes fournitures pour chaussures), l’on ne commence à voir la réunion, en ateliers, d’ouvriers cordonniers ' et ouvrières piqueuses que vers 1875.
- C’est dans les dix années comprises entre 1882 et 1892 que se développe vraiment l’industrie de la chaussure, grâce surtout à l’importation de machines anglaises et américaines.
- Le travail à la main disparaît dès lors de plus en plus, et, vers 1900, cette industrie devient presque complètément mécanique ; elle se caractérise désormais par une extrême division du travail et par un machinisme total en perpétuelle transformation.
- Il est juste d’attribuer, pour une grande part, le développement de l’industrie de la chaussure, à Limoges, au talent et à l’initiative de plusieurs industriels ; et de faire remarquer que l’ouvrière piqueuse limousine présente une aptitude particulière pour la fabrication de la tige. D’ailleurs, d’une façon générale, l’ouvrier limousin possède un certain goût que l’on ne trouve pas toujours dans d^autres régions et dont l’industrie de la chaussure tire profit comme l’industrie de la porcelaine.
- Les principales jnaisons ont constitué un milieu qui a servi, en quelque sorte, d’école aux fondateurs de nombreuses usines nouvelles, dont les besoins nés de la guerre ont favorisé la créa-’tion. Des contremaîtres, des employés et même des ouvriers, qui ont appris leur métier dans leurs ateliers,, deviennent à leur tour chefs d’usines et le nombre de manufactures de chaussures et de fabriques de tiges passe rapidement de 35 à 90, avec un
- p.965 - vue 959/979
-
-
-
- 966 VISITE AUX USINES DES ÉTABLISSEMENTS MONTEUX
- nombre d’ouvriers qui s’élève, entre 1914 et maintenant, de 3 500 à 8000 environ.
- La production atteint aujourd’hui au moins 12 000 paires de chaussures par jour.
- A Limoges se fabriquent tous les genres d'articles : genres classique et fantaisie.
- On peut caractériser d’un mot la fabrication de Limoges en disant qu’on y produit l’article de prix moyen.
- Les Établissements Monteux ont installé à Limoges l’un de leurs centres de fabrication, dont dépendent leurs usines de Romorantin et de Pau, l’autre centre étant constitué par les, usines de Paris et de Château-Thierry,
- Cette Société a été amenée à spécialiser ses usines pour obtenir le maximum de fini dans la fabrication et le maximum de rendement; elle a réparti ses fabrications de la façon suivante:,
- A Limoges se fabriquent les articles de prix moyen ; •
- A Romorantin et à Pau, les articles à bon marché pour dames;
- Les usines de Paris produisent l’article de luxe et celles de Château-Thierry, .l’article de prix moyen pour hommes.
- L’usine de Limoges est la plus importante au point de vue du nombre d’ouvriers et d’ouvrières qui y sont occupés.
- Le travail y est entièrement fait à la machine.
- On y distingue un premier atelier indépendant où l’on procède au traçage, au découpage et à la préparation dès tiges.
- Dans une deuxième usine beaucoup plus, importante, on procède à la fabrication proprement dite des chaussures.
- Le travail est extrêmement divisé et complètement effectué sur des machines anglaises ou américaines, l’industrie mécanique française n’ayant pas encore réussi à lutter contre la concurrence étrangère dans ce domaine.
- p.966 - vue 960/979
-
-
-
- TABLE DES MATIÈRES
- TRAITÉES DANS L’A. IN" NEE 1935
- (Bulletins de Janvier à Décembre)
- Abréviations : B., Bulletin; M., Mémoire; P.-V., Procès-Verbal; S., Séance.
- DIVERS
- Agglomération des sciures de bois et des copeaux (L’), par M. J. Petitpas {P.-V. de la S. du 24 avril 1925, p. 193) {B. juillet-août) M............................................................ 516
- Compte rendu général du Voyage de la Société et compte rendu des visites aux Établissements suivants :
- Usine de pâle à porcelaine d’Aixe-sur- Vienne de la Société des Kaolins de Limoges............................................... 840
- Fabrique de porcelaine G. D. A..................................844
- Atelier de fabrication des émaux de Maître Bonnaud. .........854
- Établissement thermal du Mont-Dore . . ......................857
- Établissement thermal de Châtel-Guyon ....................... . 864
- Chocolaterie de Royat « A la Marquise de Sévigné »............ . 868
- Établissement thermal de Royat.................................869
- Notes sur les eaux minérales d’Auvergne......................... 872
- Brasserie de la Société des Grandes Brasseries et Malteries d’Auvergne. ...................................................... 875
- Établissements Bergougnan (Caoutchouc) . . . .'..............879
- Théorie nouvelle de la formation des pétroles d’Auvergne. .... 887
- Par M^ A. Guiselin {P.-V. de la S. du 9 octobre 1925, p. 303 à 308) (B. novembre-décembre) M.
- Mégisserie de MM. Desselas, à Saint-Junien (Compterendu de la visite à la), par M. Cornette de Venancourt {P.-V. de la S. du 46 octobre 1925, p. 326) {B. novembre-décembre) M................895
- Méthodes de rémunération des travaux à la tâche (Les), par M. J. Androuin (P.-V. de la S. du 26 juin 1925, p. 279) (B. septembre-octobre) ilf................................................. 664
- Production industrielle et l’habileté de l’ouvrier (La), par M. L. Legros (P.-V. delà S. du 26 juin 1925, p. 274) (B. septembre-octobre)M........................................................621
- Salaire moderne (Le), par M. B’. Bayle (P.-V. delà S. du 13novembre
- 1925, p. 374) (B. septembre-octobre) M..................... 689
- Bull.
- 71
- p.967 - vue 961/979
-
-
-
- .968
- TABLE DES MATIÈRES
- ÉLECTRICITÉ
- Locomotives électriques à accumulateurs (Les), par M. A. Mil-houd (P.-V. de la S. du 27 mars 1925, p. 165) (B. mars-avril) M. . . . 274 Surtension dans les réseaux et les appareils de protection employés (La), par M. G. Courtois (P.-V. de la S. du 14 novembre 1924,
- p. 372) (B. janvier-février) M................................. 37
- Usines de la Société des Forces Motrices de la Vienne (Compte rendu de la visite aux), par M. Deramat (P.-V. delà S. du 16 octobre 1925, p. 330) (B. novembre-décembre) M. ..... . 950
- MÉCANIQUE
- Duplicateurs rotatifs modernes (Les), par M. L. Liévens (P.-V. de
- la S. du 13 février 1925, p. 69) (B. janvier-février) M.. 58
- État actuel de la traction sur voies ferrées par moteurs à combustion interne (L’), par M. Eug. Brillié (P.-V. de la S. du
- 27 mars 1925, p. 162) (B. mars-avril) M........... . . . ./ . 199
- Étude expérimentale des vitesses critiques des arbres manivelles, par M. H. Harlé (P.-V. de la S. du 23 janvier 1925, p. 50) (B.
- mars-avril) M............................................ 267
- Grands Moulins de la Saigne ; Fabrique de confections en gros Gonchon-Quinette ; Usines de la Société anonyme des Établissements Monteux (Fabrique de chaussures) (Compte rendu de la visite aux), par M. R. Jouassain (P.-V. de la S. du 9 octobre 1925, p. 310) (B. novembre-décembre) M. . . . 955, 963 et 965
- Suspension de la direction de la voiture automobile (La). Shimmy et dandinement, par M. G. Broulhiet (P.-V. de la S. du 22 mai 1925, p. 236) (B. juille(-août) M............ 540
- MÉTALLURGIE
- Usines du Palais de la Société d’Électro-Métallurgie de Dives ; Usine des Farges (Traitement des minerais d’or) (Compte rendu de la visite aux), par M. Cornette de Venan-court (P.-V. de la S. du 16 octobre 1925, p. 326 et 328) (B. novembre-décembre) M......................... ..................... 906
- MINES
- Mines d’or de Chéni; Carrières de Volvic; Taillerie de Royat (Compte rendu de la visite aux), par M. Cornette de Venancourt (P.-V. de la S. du 16 octobre 1925, p. 327, 328-et 329) (B. novembre-
- décembre) M................... . ,- „ . . . ... . 903, 111 et 917
- Or en Guyane française et les richesses aurifères du Mata-roni (L’) (Ipoucin, Approüague), par M. A. Perroud (P.-V. de la S. du 12 juin 1925, p. 263) (B. juillet-août) M. ........... 555
- p.968 - vue 962/979
-
-
-
- TABLE DES MATIÈRES
- 969
- PHYSIQUE .
- Doctrine de la relativité et les théories d’Einstein (La), par
- M. Daniel Berthelot (P.-V. de la S. du 27 février 1925, p. 122) (B. mai-juin) M..........„ . . ......................................... . 295
- Enseignements du dernier Congrès de motoculture et des carburants nationaux. L’avenir de la technique du raffinage des pétroles et de leurs succédanés. Théories sur la catalyse (Les), par M. A. Guiselin (P.-V. delà S. du 28 novembre 1924, p. 385) (B. janvier-février) M.”............................... 73
- État actuel des recherches relatives à l’étude des propriétés physiques de la vapeur d’eau (L’), par M. Ch. Roszak (P.-V. de la S. du 22 mai 1925, p. 233) (B. juillet-août) M.......................570
- Étude sur l’effet de film et l’influence- des vibrations des parois sur la transmission de la chaleur par convection,
- par MM. Ch. Roszak et M. Véron (B. juillet-août) M . .. .y ... , 584
- Théories modernes relatives à la constitution de la matière (Les), par M. Henri Abraham (P.-V. de la S. du 13 mars 1925, p. 146)
- (B. mai-juin) M.......................................................356
- Théorie des quanta au point de vue chimique et thermodynamique (La), par M. D. Rerthelot (P.-V. de la S. du 13 mars 1925, p. 147) (B. mai-juin) M......................................... 440
- PLANCHES
- Numéros 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97.
- TRANSPORTS
- Bacs porte-trains et spécialement sur les services entre l’Angleterre et la Belgique (Sur les), par M. Louis Ravier (P.-V. de la S. du 8 mai 1925, p. 2l7) (B. juillet-août) M.... . . . 524
- Considérations générales sur les transports en commun pour la desserte des grandes villes et de leur banlieue,
- par M. André Mariage (P.-V. de la S. du 24 avril 1925, p. 193) (B. septembre-octobre) M........................................717
- TRAVAUX PUBLICS
- Application du machinisme et des méthodes industrielles à la construction des habitations, par M. C.-P. Petitjean (P.-V. de la S. du 23 janvier 1925, p. 53) (B. janvier-février) M. . ......... 181
- Ciment aux États-Unis (Le), par M. Ch. Candlot (P.-V. de la SL du 27 mars 1925, p. 160) (B. juillet-août) M. . .............. . . 504
- p.969 - vue 963/979
-
-
-
- 970 TABLE DES MATIÈRES
- Discours de M. G. Hersent (séance du 9 janvier 1925).
- Le développement des industries françaises avec les chemins de fer et la navigation à vapeur. Résultats. La construction des ports modernes et leur exploitation. L’orientation professionnel1 e et considérations économiques:
- (P.-V. de la 5. du .9 janvier 1925, p. 9) (B. janvier-février) M. 7
- Installations de la Société des Forces Motrices de la Vienne ; Usines du Palais; Nouvelle gare de Limoges-Bénédictins (Compte rendu de la visite aux), par M. H. Portevin (P.-V. de la S. du 16 octobre 1926, p. 323, 324, 325) (B. novembre-décembre) M.
- 929, 935 et 939
- Mise en valeur de l’île- de la Réunion. Aménagement de ses chutes d’eau en vue de la réalisation d’un programme général d’électrification de l’île, par M. L. Guérin (P.-V. de la S.
- du 28 novembre 1924, p. 394) (B. janvier-février) M..............152
- Œuvres sociales de MM. Michelin et Gie, à Clermont-Ferrand (construction de cités ouvrières) (Compte rendu de la visite aux), par M. Petitjean (P.-V. de la S. du 9 octobre 1925, p. 308) (B. novembre-décembre) M................................................924
- Problème routier en Belgique. Sa solution scientifique, technique et financière (Le), par M. le Colonel P. Van Deuren (P.-F.
- de la S. du 2 avril 1925, p. 181) (B. juillet-août) M. . . . ....481
- Terres du Nord du Delta Égyptien (Les), par M. Audebeau-Bey (P.-V. de la S. du 23 octobre 1925, p. 334) (B. novembre-décembre) M. 778
- VOYAGE '
- Compte rendu général du voyage et des visites aux :
- Usine de pâte à porcelaine d’Aixe-sur-Vienne de la Société des Kaolins de Limoges...................!. . . . ..............840
- Fabrique de porcelaine G. D. A.............. ^.................844
- Atelier de fabrication des émaux de Maître Bonnaud.............854
- Établissement thermal du Mont-Dore . ..........................857
- Établissement thermal de Châtel-Guyon ............ 864
- Chocolaterie de Boyat « A la Marquise de Sévigné ». . . . . . . 868
- Établissement thermal de Boyat................ . . . ; . .... 869
- Note sur les eaux minérales d’Auvergne. .......................872
- Brasserie de la Société des Grandes Brasseries et Malteries d’Auvergne.................................................. 875
- Établissements Bergougnan (caoutchouc) . ......................879
- Théorie nouvelle sur la formation des pétroles d’Auvergne .... 887
- Par M. A. Guiselin (P.-F. de la S. du 9 octobre 1925, p. 303 à 308) (B. novembre-décembre) M.
- Grands Moulins de la Saigne ; Fabrique de confections en gros Conchon-Quinette ; Usines de la Société des Établissements Monteux (Fabrique de chaussures) (Compté rendu de la visite aux) (P.-V. de la S. du 9 octobre 1925, p. 310) (B. novembre-décembre) M. ................ . 955, 963 et 965
- p.970 - vue 964/979
-
-
-
- . TABLE DES MATIÈRES
- 971
- Installations de la Société des Forces Motrices de la Vienne; Usines du Palais; Nouvelle gare de Limoges-Bénédictins (Compte rendu de la visite aux), par M. H. Portevin (P.-V. de la S. du 16 octobre 1925, p. 323,324,325) (fi. novembre-décembre) M. 929,935 et. 939 Mégisserie de MM. Desselas, à Saint-Junien; Usine du Palais de la Société d’Électro-Métallurgie de Dives ; Mines d’or de Chéni; Usine des Farges (traitement des minerais d’or); Carrières de Volvic ; Taillerie de Royat (Compte rendu de la visite aux), par M. Cornette de Venancourt {P.-V. de la S. du 16 octobre 1925, p. 326, 328, 329) {B. novembre-décembre) M. 895, 899,
- 903, 906, 911 et 917
- Œuvres sociales de MM. Michelin et Gie, à Clermont-Ferrand (Compte rendu de la visite aux), par M. Petitjean {P.-V. de la S.
- du 9 octobre 1925, p. 308) {B. novembre-décembre) M. . . . . . ... 924 Usines de la Société des Forces Motrices de la Vienne (Compte rendu de la visite aux), par M. Deramat {P.-V. de la S. du 16 octobre 1925, p. 330) (fi. octobre-décembre) M...... . 950
- p.971 - vue 965/979
-
-
-
- TABLE ALPHABÉTIQUE
- PAR
- NOMS D’AUTEURS
- DES MÉMOIRES INSÉRÉS DANS L’ANNÉE 1925 (Bulletins de Janvier à Décembre)
- Abraham (Henri). — Les Théories modernes relatives à la constitution de la matière (B. mai-juin) . .................................. 356
- Androuin (J.). — Les Méthodes de rémunération des travaux à la tâche (B. septembre-octobre)............................................... 664
- Audebeau Bey. — Les Terres du Nord du Delta Égyptien (B. novembre-décembre) ........... .......... ............................ .... 778
- Bayle (F.). — Le Salaire moderne (R. septembre-octobre). ...... 689
- Berthelot (D.). — La Doctrine de la relativité et les théories d’Einstein (B. mai-juin).........................................................295
- Berthelot (D.). — La Théorie des quanta au point de vue chimique et thermodynamique {B. mai-juin)...................................... 440
- Brillié (Eugène). — L'État actuel de la traction sur voies ferrées par moteurs à combustion interne {B. mars-avril)........................ 199
- Brouilhet (G.). — La Suspension de la direction de la voiture automobile. Shimmy et dandinement (B. juillet-août). . .....................540
- Candlot (Ch.). — Le Ciment aux États-Unis (B. juillet-août) ..... 504
- Cornette de Venancourt. — Compte rendu de la visite aux Établissements suivants : Mégisserie de MM. Desselas, à Saint-Junien ; Usine des Farges (traitement des minerais d’or) ; Usines du Palais de la Société d’Électro-Métallurgie de Dives; Mines d’or de Cheni ; Carrières de Volvic ; Taillerie de Royat (B. novembre-décembre)............... 895
- Courtois (G.). — La Surtension dans les réseaux et les appareils de protection employés [B. janvier-février) ............................... 37
- Deramat (J.). — Compte rendu de la visite aux Usines de la Société des Forces Motrices de la Vienne (B. novembre-décembre)...................950
- Guérin (L.). — Mise en valeur de l’île de la Réunion. Aménagement de ses chutes d’eau en vue de la réalisation d’un programme général d’électrification de l’île (B. janvier-février).......................... . 452
- Guiselin (A.).—Compte rendu général du voyage et compte rendu des visites aux Établissements suivants : Usine de pâte â porcelaine d’Aixe-sur-Vienne de la Société des Kaolins de Limoges; Fabrique de porcelaine G. D. A.; Atelier de fabrication des émaux de Maître Bonnaud; Établissement thermal du Mont-Dore; Établissement thermal de Châtel-
- p.972 - vue 966/979
-
-
-
- TABLE ALPHABÉTIQUE
- 973
- Guyon ; Chocolaterie de Royat « A la Marquise de Sévigné » ; Établissement thermal de Royat; Note sur les Eaux minérales d’Auvergne; Brasserie de la Société des Grandes Brasseries et Malferies d’Auvergne; Établissements Bergougnan (Caoutchouc) ; Théorie nouvelle sur la formation
- des pétroles d’Auvergne (R. novembre-décembre)................ 840
- Guiselin (A.). — Les Enseignements du dernier Congrès de motoculture * et des carburants nationaux. L’avenir de la technique du raffinage des pétroles et de leurs succédanés. Théories sur la catalyse (R. janvier-
- février)................................ .......................... 73
- Harlé (H.). — Étude expérimentale des vitesses criiiques des arbres manivelles (B. mars-avril)...........................................' 267
- lïersent (Georges). — Le développement des industries françaises avec les chemins de fer et la navigation à vapeur. Résultats. La construction des ports modernes et leur exploitation. L’orientation professionnelle et considérations économiques (Discours prononcé à la séance du 9 janvier
- 1925) (R. janvier-février)................................... 7
- Jouassain (R.). — Compte rendu de la visite aux Établissements suivants : Grands Moulins de la Saigne ; Fabrique de confections en gros Conchon-Quinette ; Usines de la Société anonyme des Établissements Monteux (Fabrique de chaussures) (R. novembre-décembre)..............954
- Legros (L.). — La Production industrielle et l’habiletéMe l’ouvrier (R. septembre-octobre)......................................................621
- Liévens (L.). — Les Duplicateurs rotatifs modernes (R. janvier-février). 58
- Mariage (André). — Considérations générales sur les transports en commun pour la desserte des grandes villes et de leur banlieue (R. septembre-octobre). . . .x.................................................717
- Milhoud (A.).— Les Locomotives électriques à accumulateurs (R. mars-avril) ................................................................ 274
- Perroud (A.). — L’Or en Guyane française et les richesses aurifères du Mataroni (Ipoucin, Approuague) (R. juillet-août)...................... 555
- Petitjean (G.-P.). — Application du machinisme et des méthodes industrielles à la construction des habitations (R. janvier-février)...... 181
- Petitjean (C.-P.). — Compte rendu de la visite aux œuvres sociales de MM. Michelin et Cie, à Clermont-Ferrand (Construction de cités ouvrières)
- (R. novembre-décembre)............................................. 924
- Petitpas (J.). — L’Agglomération des sciures de bois et des copeaux (R. juillet-août). . .....................................................’ 516 ,
- Portevin (H,)- — Compte rendu de la visite aux installations de la .Société des Forces motrices de la Vienne ; Usines du Palais ; Nouvelle gare de Limoges-Bénédictins (R. novembre-décembre) . . . . . . . . 929
- Ravier (Louis). — Sur les bacs porte-trains et spécialement sur les services entre l’Angleterre et la Belgique (R. juillet-août) ...........524
- Roszak (Ch.). — L’État actuel des recherches relatives à l’étude des propriétés physiques de la vapeur d’eau (R. juillet-août)...............570
- Roszak (Ch.) et Véron (M.). — Étude sur l’effet de film et l’influence
- p.973 - vue 967/979
-
-
-
- 974 TABLE ALPHABÉTIQUE
- des vibrations des parois sur la transmission de la chaleur par convection (fi. juillet-août) ................................................ 584
- Van Deuren (Colonel). — Le Problème routier en Belgique. Sa solution scientifique, technique et financière (B. juillet-août)................481
- Véron (M.) et Roszak (Gh.). — Étude sur l’effet de film et l’influence des vibrations des parois sur la transmission de la chaleur par convection (B. juillet-août)........................................ .............584
- Le Secrétaire Administratifs Gérant, Tony Huber.
- IMPRIMERIE CHAIX, RUE BERGERE, 20, PARIS. — 17009-12-25. — (EndO Lorillcul).
- p.974 - vue 968/979
-
-
-
- 8e Série.
- 1925
- LA SURTENSION DANS LES RÉSEAUX ET LES APPAREILS DE PROTECTION EMPLOYÉS
- PI. 86
- Fia. -I.
- Bobines de résistance installées à la Station Centrale des Mines de Blanzy pour la protection des alternateurs par la Société Industrielle des Téléphones.
- Fig. 4.
- Résistance à sable humide.
- Type d’intérieur.
- F:a. 2.
- Parafoudre unipolaire sur cornes. Tension normale : 15.000 volts.
- Résistance en carboruridum
- Électriques.
- Fig. 7.
- Limiteur de tension 3 éléments. Modèle ! de la Société Industrielle des Téléphones.
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- Bulletin de Janvier-Février 1925
- imp. chaix. — 2471-4-25.
- 8'Série. — 1923. LES DUPLICATEURS ROTATIFS MODERNES
- PI. 87
- Fig. 2.
- Appareil à deux cylindres pour l’impression simultanée recto-verso.
- Fig. 3.
- Appareil à quatre cylindres pour l’impression simultanée recto-verso en deux couleurs.
- Société des Ingénieurs Civils de France. Bulletin de Janvier-Février 1925.
- imf. chaix. — 2471-4 25
- pl.86-87 - vue 969/979
-
-
-
- 8e Série.
- 1925
- LES ENSEIGNEMENTS DG DERNIER CONGRES DE MOTOCULTURE ET DES CARBURANTS NATIONAUX
- PL 88
- Fig. 7. — Gazogène Renault sur tracteur Renault.
- (Cliché de l’Echo Forestier.)
- Fig. 8- — Gazogène Malbay sur tracteur Citroën.
- Fig. 9. — Four à carboniser lielliommcau.
- (Cliché de l’Echo Forestier
- Fig. 10. — Four à carboniser Delhommeau.
- (Cliché de l’Écho Forestier.)
- Fig. i l. — Four à carboniser Magnien.
- (Cliché de l’Écho Forestier.)
- Fig. 12. — Four à carboniser Malbay.
- Société des Ingénieurs Civils de France
- Bulletin de Janvier-Février 1925
- imp. chaix. — 2471-4-25.
- pl.88 - vue 970/979
-
-
-
- 8e Série
- 1925
- LA MISE EN VALEUR DE L’ILE DE LA REUNION
- PL 89
- Fig. 3. — Cirque de Salazie.
- Groupe de sources au-dessus de la route Fig. — Bras de ia plaine. — La rivière7en amont de Muliavel.
- de Hell-Bourg.
- Fig. * — Rivière des Marsouins. Les gorges. Plaines des Marsouins et de Bébour.
- L’îlet à Bananes.
- Fig. pi. — Rivière des Marsouins.
- Chute dans le Bras Cabot. — Pointe de nielle Arc-en-Ciel.
- Fig. to. — La huitième source. Giclage des parois basaltiques.
- Fig. 12. — Le Brulé de Saint-Denis.
- Point terminus du tramway projeté et pentes vers Saint-Denis.
- Fig. 8. — Bassin des Hirondelles. Chutes des trois groupes de sources.
- Société des Ingénieurs Civils de France
- Bulletin de Janvier-Février 1925
- imp. chaix. — 2471-3-25
- pl.89 - vue 971/979
-
-
-
- 8e Série. — 192S.
- Fjg. i.
- Creusement de fondations dans l’argile avec des bêches pneumatiques.
- Fig. 4.
- Coulage de poutrelles et planchers sur hourdis en poterie avec le « Cernent Gun ».
- APPLICATIONS DU MACHINISME ET DES METHODES INDUSTRIELLES A LA CONSTRUCTION DES HABITATIONS
- Fig. 3.
- Maison, H7, avenue d’Orléans, quatre mois après le début du travail.
- Fig. g.
- Appareil projecteur de mortier « Cernent Gun » faisant un enduit sur un mur.
- Fig. 6-
- Les planchers de cet immeuble sont coulés en mortier de « Ciment fondu » avec le « Cernent Gun » installé au sous-sol.
- (Entreprise M. Téliet.)
- Fig. 7.
- Les habitations en « Gunitc » à double paroi sont répandues par milliers en Californie; elles assurent un confort parfait et résistent aux tremblements de terre.
- (Los Angeles Cernent Gun Company Constructeurs.)
- Fig. s.
- A Toliio bon nombre de « Cernent Guns » travaillent à la reconstruction
- en édifiant des maisons à double paroi.
- Fig. 9.
- Appareil pneumatique pour faire des enduits au plâtre par projection.
- Fig. -H.
- Bergerie aux abattoirs de la Villette, Paris.
- Parois doubles, mangeoires, séparations, etc., sont en gunite. (Entreprise de M. Langlois.)
- PL 90.
- Fig. -10.
- La simplicité de ce pavillon est alliée au plus grand confort intérieur. .Noter la disposition des fenêtres métalliques, assurant l’aération parfaite et l’éclairement.
- (M. Jeannerel, architecte.)
- Fig. 42.
- La construction en béton projeté permet également des détails d’architecture variés. Le toit sera en « gunite » projetée sur un feutre asphalté qui est visible en place.
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- Bulletin de Janvier-Février 1925.
- imp. chaix. — 2171-4-25.
- pl.90 - vue 972/979
-
-
-
- 8e Série. — 4928.
- L’ÉTAT ACTUEL DE LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION INTERNE
- PI. 91
- Fig. i. — Moteur Diesel-Benz, type a Baden ».
- Fig. 2. — Moteur Diesel-Maybach de 120-150 ch.
- Fig. 3. — Locotracteur utilisé pendant la Guerre (ALVF). Combinaison d’un wagon plate-forme et d’un châssis d’auto-camion ; commande par chaînes.
- Fig. 3 et 6. — Locotracteur F. W. D.
- Moteur à 4 cylindres de 120 X140 ; 4 vitesses; commande par cardans.
- Fig. t. — Locotracteur Campagne de 18 t. Moteur de 60 ch; 3 vitesses; commande par chaînes.
- Fig. h.— Locotracteur Benault de 19 t.
- Moteur de 60 ch à 6 cylindres; vitesses : 4, 6, 11, 19 km ; treuil.
- Fig. 12. — Locotracteur « winterthur» de 16 t.
- Moteur Diesel de 80-100 ch; 4 vitesses; mécanisme suspendu à l’essieu moteur.
- Fig. i 3. — Locotracteur de 18 t de la « Traction Moderne ». Moteur de 60 ch ; transmission pneumo-mécanique Ilautier. Commande par faux-essieu.
- Fig. 14. — Autoiail Renault. Moteur de 40 ch ; 4 vitesses ; poids 7-1, s. Tramways du Cher.
- Fig.is. — Train automoteur composé de 2 autorails (châssis Ford) et d’une remorque intermédiaire.
- Fig. 16. — Autorail De Dion-Bouton. Retournement sur plaque allongée. Moteur de 30 ch ; 4 vitesses. Poids : 5 t.
- Fig. 17. — Autorail avec dispositif de retournement Tartary. (Réseaux du Loiret, des Deux-Sèvres, etc.)
- Moteur de 20 ch. 24X30 places. Poids : 2 t, s.
- Fig. 18. — Autorail Saurer, avec vérin de retournement. Moteur de 30-30 ch ; 4 vitesses ; poids s t.
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- Bulletin de Mars-Avril 1925.
- imp. chaix. — 4393-5-25.
- pl.91 - vue 973/979
-
-
-
- 8e Série. — 4928.
- L'ÉTAT ACTUEL DE LA TRACTION SUR VOIES FERRÉES PAR MOTEURS A COMBUSTION INTERNE
- PI. 92
- Fig. 2G. — Bogie d'automotrice J-I. A. AV. A. Uii essieu moteur commandé par cardan.
- Fig. 24.— Automotrice des Chemins de fer de l’État (agencement mécanique Schneider). Moteur de 60-80 ch ; 4 vitesses ; commande par chaînes.
- Fig. 23 et 24. — Automotrice Schneider du Réseau de Grande Banlieue. 60 ch ; 4 vitesses ; 2 essieux moteurs.
- (La figure 23 montre l’accès au moteur.)
- Fig. 27. — Bogie moteur d’automotrice E. V. A. Moteur Diesel-Maybaeh de 4 20-450 ch ; 4 vitesses.
- Fig. 35. — Locomotive Sulzer de 4 000 ch à commande directe.
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- Bulletin de Mars-Avril 1925.
- imp. chàix. — 4393-5-25.
- pl.92 - vue 974/979
-
-
-
- 8“Série. - I9Ü5. ÉTUDE EXPÉRIMENTALE DES VITESSES CRITIQUES DES ARBRES MANIVELLES PI. 93.
- Fig. 1.
- Vue générale du dispositif d’essai et du moteur.
- Société des Ingénieurs Civils de France. Bulletin de Mars-Avril 1925.
- tmp. ghaix. — 4393-5-25.
- pl.93 - vue 975/979
-
-
-
- 8e Série.
- 1925
- LE CIMENT AUX ETATS-UNIS
- PL 94
- Fig. 4. — Machines d’ensachage Bâtes.
- Fig. s. — Section des routes en béton de l'Illinois.
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- Bulletin de Juillet-Août 1925.
- imp. chaix. — 9159-7-25.
- pl.94 - vue 976/979
-
-
-
- 8e Série
- J 925
- SUR LES BACS PORTE-TRAINS
- PL 95.
- Fig. 2. — Bac porte-train maritime de la ligne anglo-continentale.
- Fig. 6. — Fixation des wagons sur un bac porte-train maritime
- Fig. 3. — Embarquement de wagons à Zeebrugge. en Baltique.
- Fig. 7- — Passerelle d’embarquement de wagons de Zeebrugge.
- Fig. 8. — Embarquemenfde wagons à Zeebrugge.
- Fig. 9. — Raccordement (avec broche) du bac porte-train avec la passerelle à Zeebrugge.
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- Bulletin de Juillet-Août 1925
- ijip. chaix. — 9159-7-25.
- pl.95 - vue 977/979
-
-
-
- 8e Série - 1925. ÉTUDE SUR L'EFFET DE FILSII
- PI. 96.
- Fig. 1. — Eléments'de chaudière en verre et en cuivre, sans vibrateurs.
- Fig. 2. — Éléments de chaudière ensuivre et en verre « pirex>» avec vibrateurs.
- Société des Ingénieurs Civils de France. Bulletin de Juillet-Août 1925.
- imp. chaix. — 9159-7-25.
- pl.96 - vue 978/979
-
-
-
- 8e Série. — 1928
- COMPTE RENDU DU VOYAGE DE LA SOCIÉTÉ
- PI. 97.
- Fig. 17. — Vue du chantier de la gare Limoges-Bénédictins.
- Fig. 3. — Usine du Palais. — Hall d’électrolyse du cuivre.
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- Fig. 6. — Carrières de Volvic.
- Fig. 9. — Taillerie de Royat. — Atelier de finissage.
- Fig. i2. — Une rue du chantier de La Chaux dans la partie terminée.'
- Fig. 15. — Barrage de l’Isle-Jourdain. — Déversoir.
- Bulletin de Novembre-Décembre 1925
- PHP. chaix. — 17615-12-25.
- pl.97 - vue 979/979
-
-