Mémoires et compte-rendu des travaux de la société des ingénieurs civils
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- SOCIÉTÉ
- DES
- INGÉNIEURS CIVILS
- ANNÉE 1888
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- La Société n’est pas solidaire des opinions émises par ses Membres dans les discussions, ni responsable des Notes ou Mémoires publiés dans le Bulletin.
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- MÉMOIRES
- ET
- COMPTE RENDU DES TRAVAUX
- DE LA
- SOCIÉTÉ
- DES
- INGÉNIEURS CIVILS
- FONDÉE LE 4 MARS 1848
- RECONNUE D’UTILITÉ PUBLIQUE PAR DÉCRET DU 22 DÉCEMBRE 1860
- ANVIili ftSSS
- DEUXIÈME VOLUME
- PARIS
- SIÈGE DE LA SOCIÉTÉ
- 10, CITÉ ROUGEMONT, 10
- 1888
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- MÉMOIRES
- ET
- COMPTE RENDU DES TRAVAUX
- DE LA
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS
- JUILLET 1888
- IX0 t
- Sommaire des séances du mois de Juillet 1888 :
- 10 Décorations diverses (Séances des 6 et 20 juillet, pages 6 et 26).
- 2° Nomination de membres de divers Comités d'organisation en vue de l'Exposition de 1889 et divers (Séances des 6 et 20 juillet, pages 5 et 26).
- 3° Prix Alcan. Lettre de M. E. Simon et règlement du concours pour l’obtention dudit prix (Séances des 6 et 20 juillet, pages 6 et 28).
- 4° Congrès minier et métallurgique de Vienne (3 septembre 1888), (Séance du 6 juillet, page 7). .
- 3° Visite à l'établissement de la Compagnie Parisienne de l’air comprimé, rapport de M. J. Carimantrand (Séance du 6 juillet, page 7).
- 6° Amélioration de la Suspension des voitures de chemins de fer par l’application en dedans, des menottes de ressorts à lames, par M. Féraud; observations de M. L. Rey (Séances des 6 et 20 juillet, pages 12 et 27). '
- 7° Nouveau système de Ponts et Charpentes portatifs, à montage et à démontage rapide (système Pichault), par M. Durupt, et observations de M. G. Eiffel (Séance du 6 juillet, page 14),
- 8° Fabrication du Gaz éclair, au moyen de l’air et des huiles légères de pétrole, avec suppression de toute disposition mécanique, par M. F. Gautier (Séance du 6 juillet, page 19).
- Bull.
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- 9° Pont sur le Forlh et Exposition de Glasgow, lettre de M. Houbigant (Séance du 20 juillet, page 27).
- 10° Congrès des Sociétés savantes (Séance du 20 juillet, page 27).
- 11° Voyage à Barcelone (Séance du 20 juillet, page 28.)
- 12° Application des Ponts portatifs démontables, système Eiffel, à la Cochinchine et au Tonkin, par MM. G. Eiffel et J. Collin (Séance du 20 juillet, page 29).
- 13° Nouveau générateur à production de vapeur instantanée, de MM. Ser-pollet frères, par M. G. Lesourd (Séance du 20 juillet, page 33).
- Pendant le mois de juillet, la Société a reçu :
- 1° de M. Alfred Léger, membre de la Société, sa brochure sur la Navigation intérieure en France et dans les pays allemands.
- 2° de M. A. Ellissen, membre de la Société, son Discours prononcé (comme président) au 15e Congrès tenu à Boulogne-sur-Mer, les 8 et 9 juin 1888, par la Société technique de l’industrie du gaz en France.
- 3° De M. Henry de Moly, sa brochure sur VAssurance obligatoire et le Socialisme d’Élat.
- 4° De M. Ed. Hamélius, membre de la Société, deux exemplaires de sa brochure sur l’Aluminium et les Alliages d’aluminium.
- 5° Les fascicules, nos 1, 2 et 3 de 1888, du Giornale del Genio Civile.
- 6° De M. Alfred Evrard, membre de la Société, le tome second (texte et atlas) de son Traité pratique de l’exploitation des mines.
- 7° De M. Léon Dru, membre de la Société, son Projet de canal entre le Don et le Volga.
- 8° Du Ministère des Travaux Publics, les Documents statistiques relatifs à l’année 1885. — lre partie, lignes d’intérêt local.
- 9° Les Annales de la Société centrale de météorologie et de magnétisme terrestre (publication allemande), Année 1886.
- 10° Les Mémoires de la Société lndiana des Ingénieurs civils dlndiana (8e réunion annuelle tenue à Indianapolis, les 17, 18, 19 janvier 1888).
- 11° Le Projet de l’Association allemande des patentes, relatif à la modification de la loi des brevets du 25 mai 1877.
- Il0 De M. S. Périsse, membre de la Société, un ouvrage en anglais im titulé : Voyages de découvertes et explorations sur la côte N^O. dé l’Amérique, de 1539 à 1608, par M. F. M. Thorn, superintendant dü service de la Géodésie et surveillance des Etats-Unis.
- 13° De M. A. Ronna, membre de la Société, un exemplaire du tome Ie* et du tome 2n10 de son /uvrage sur les Travaux et expériences du Dl
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- A. Vælcker, directeur du laboratoire de la Société royale d’agriculture d’Angleterre.
- 14° De M. Jousselin, membre de la Société, un exemplaire en deux volumes avec atlas de l’ouvrage de Edwim Clark sur les Ponts tubulaires de Britania et Conway, avec dédicace autographe de Robert Stephenson. 15° De M. Ch..Cotard, un ouvrage intitulé Chantiers de terrassements en pays paludéen, par M. le Dr Ad. Nicolas.
- 16° De M. Beloin, membre de la Société, divers ouvrages anglais :
- i. Annual report of the chief signal officer to the secretary of war for
- the year '1883.
- ii. An accountof the experiments madeon acondensing compound engine...
- (Isherwood).
- m. Report on the relative steering efficiencies of the rudder alone and of the Kundstader System. (2 brochures.)
- iv. An account of the comparable experiments made to ascerlain the éco-
- nomie effect... of the System of M. E. AL Strange.
- v. Report on the steam boiler or generalor invented by M. Charles Ward.
- vi. Report on the, Herreshoff System. (2 brochures.)
- vu. Report on the mallory steering and propelling screw as applied to the U. S. Torpédo boat. « Alarm. d vin. Présent State of the subject : Hcat of combustion of coal.
- ix. Annual report of the bureau of steam Engineering for the year 1883.
- x. Bulletin de la commission météorologique de laSarthe 1884,
- il0 De M. E. Bert : Sa brochure sur le Droit industriel (revue mensuelle et internationale, 2 exemplaires).
- 18° De MM. Trenta frères : Leur brochure intitulée : Contrôleur de rondes. 19° De M. de Coëne, membre de la Société: Sa brochure intitulée : Amélioration du Havre et des passes de la Seine. Leur exécution sans recourir au budget de l’État (Lettre à M. le Ministre des Travaux publics).
- 20° De M. Houbigant, membre de la Société : Une brochure intitulée : The Glasgow exhibition et deux photographies.
- 21° De la Société des Ingénieurs de la République Argentine : Deux exemplaires de leurs Statuts..
- 22° De M. Antoine Lévy : Sa Méthode pratique de langue allemande.
- 23° Du Ministère des Travaux publics : Annales des Ponts et Chaussées, mai 1888»
- 2i° De M. Ch. Jolly : Une brochure intitulée : Note sur le parc de la Liberté, à Lisbonne.
- 25° De M. H. Bonnami, membre de la Société: Son ouvrage intitulé:
- Fabrication et Contrôle des chaux hydrauliques et des ciments.
- 26° De M. Buchetti, membre de la Société : Son Manuel des ôomtructiom métalliques et mécaniques, 2 vol. atlas et texte»
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- 27° De MM. Coste et Franck de Preaumont, membres de la Société : Leur ouvrage intitulé: Code télégraphique français.
- 28° De M. Durupt, membre de la Société : Deux photographies de son Chalet a doubles parois démontables.
- 29° De M. A. Moreau, membre de la Société: Une Note sur le Dynamomètre enregistreur, de M. le capitaine d’artillerie Leneveu.
- Les Membres nouvellement admis sont :
- Comme Membres Sociétaires, MM.
- MM.
- J. Avril A. Collet P. Dubus
- E. D AU J AT
- présenté par MM. Cazes, Jordan et .Hallopeau. — Bougarel, Pôrissé et Val lot.
- — Piat, Bieber et Goinlly.
- Boudenot, Brüll et Petit.
- P. Dufresne A. Leinekugel F. Mange Y. Mauclère
- Bocquin, Cacheux et Vigrcux Durupt, Retter et Reymond. Gavaud, Hauet et Rey.
- Baril, Lavalard et Marsillon.
- Comme Membres Associés, MM.
- MM. J. Beloin présenté par MM. Durupt, Oriolle et Domange.
- J. Niclausse — Bougarel, Hérissé et Hallopeau.
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- RÉSUMÉ
- DES
- PROCÈS-VERBAUX DES SÉANCES
- DU MOIS DE JUILLET 1888
- Séance du €1 Juillet 1888.
- Présidence de M. F. Reymond.
- La séance est ouverte à huit heures et demie.
- Le procès-verbal de la séance du 15 juin est adopté.
- M. le Président annonce la nomination de M, Cachcux, comme lngé-nieur délégué de la llesection de l’Éxposilion ouvrière de l’Économie sociale.
- ' M. CacheTiFest"chargé" d’iiistalïer les expositions ouvrières^3onî les ëx^ posants voudront bien lui confier l’exécution.
- L’administration se propose de subventionner largement les industriels qui construiront sur le terrain de l’Esplanade des Invalides des habitations analogues à celles où demeurent leurs ouvriers, et elle exposera gratuitement tous les documents : plans, brochures, ouvrages, qui ont trait aux habitations ouvrières.
- Par décret du Président de la République, en date du 26 juin, sont nommés membres, du„Conseil supérieur de l’enseignement technique, les membres de la Société dont les noms suivent :
- MM. Cauvet, directeur de l’École centrale des Arts et Manufactures.
- Grelley, directeur de l’École supérieure de Commerce de Paris.
- Jacquemart, inspecteur général de l’enseignement technique.
- Laussédat, directeur du Conservatoire national des Arts et Métiers.
- Liébaut, déjà membre du Conseil supérieur de l’enseignement technique, Ingénieur mécanicien.
- Martin Louis, Ingénieur en chef du chemin de fer de Paris à A incarnes et à Brie-Comte-Roberl.
- Mignon, J.-B., Ingénieur constructeur.
- Müller Emile, professeur à l’École centrale des Arts et Manufactures,
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- Par arrêté du21 juin 1888 deM. le Ministre du Commerce et de l’Industrie,
- Sont nommés inspecteurs régionaux de renseignement technique, les membres de là Société des Ingénieurs civils dont les noms suivent:
- MM. Collignon, ancien directeur des ateliers Cail.
- Gautier, maître de forges, président de la Société des anciens élèves des Écoles nationales d’Arts et Métiers.
- Liébaut, ingénieur-constructeur, président de la Chambre syndicale des mécaniciens, chaudronniers et fondeurs.
- Mesureur, président de la Chambre syndicale des entrepreneurs de plomberie.
- Périssé, expert près les tribunaux, vice-président de la Société des Ingénieurs civils.
- Denis Poulot, industriel.
- Quesnay, président des cours professionnels de la carrosserie.
- Tresca (Alfred), professeur de construction de machines à l’École Centrale.
- Vigreux, professeur à l’École Centrale.
- M. Marc, Edouard, est nommé chevalier de l’Ordre du Christ du Portugal.
- M. le Président. —Messieurs, je suis heureux de vous donner communication d’une lettre que m’a adressée notre collègue M. Simon :
- « Paris, le 30 juin 1888.
- » Monsieur le Président,
- » L’un des fondateurs et anciens présidents de la Société des Ingénieurs civils, Michel Alcan, a eu le double mérite de créer au Conservatoire des Arts et Métiers l’enseignement encyclopédique des industries textiles et de résumer cette œuvre considérable dans des traités d’une irréprochable méthode.
- » Dès sa sortie de l’École centrale des Arts et Manufactures, Michel Alcan avait entrepris l’étude théorique, trop longtemps négligée, de la fdature, du tissage, des apprêts des étoffes. Doué d’une remarquable faculté d’assimilation et d’un égal esprit d’initiative, il résolut par lui-même nombre de problèmes techniques et, par ses indications et ses conseils, hâta la solution de questions encore indécises, contribua à l’adoption des moyens perfectionnés et à la vulgarisation des pr océdés nouveaux.
- » En toutes circonstances, Michel Alcan était prêt à obliger ceux qui avaient recours à son expérience, et cette bienveillance inépuisable, doublée de la passion du travail, se manifestait dans une de ses dernières lettres intimes, alors qu’il était menacé de perdre la vue : « Combien — » écrivait-il — doivent être malheureux ceux qui n’ont pas d’affection » qui ne peuvent travailler, ni se dévouer aux autres ! »
- v II m’a para, Monsieur le Président, qu’il serait désirable de perpétuer, parmi les membres de notre Société, le souvenir d’une vie si bien remplie,
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- et que le meilleur moyen serait de fonder un prix au nom de Michel Alcan. .......... ' .—
- » En conséquence, j’ai l’honneur de vous informer que, si le Comité accepte ma proposition, je remettrai cà M. le Trésorier un titre de cent francs de rente en 3 0/0 français, dont le revenu permettra de décerner, sous la forme d’une médaille d’or, un prix triennal alternant avec les prix Nozo et Gifrard. Le Comité aurait, bien entendu, toute latitude pour déterminer les conditions du programme de ce prix.
- » Veuillez agréer, Monsieur le Président, l’expression de mes sentiments respectueusement dévoués.
- » Édouard Simon. »
- M. le Président. — Je crois devoir ajouter, mesTcherTœllègues, que le Comité à qui j’ai donné, il y a un instant, lecture de cette lettre, a souligné son acceptation et formulé ses remerciements par des applaudissements unanimes. Je suis sûr d’avance que la nouvelle de Pacte d’intelligente libéralité de notre collègue recevra ici le même accueil. (Applaudissements.)
- M. Simon nous a fait, en outre, remarquer que le délai a omemr pour ne pas coïncider avec les années où se donneront les prix Nozo et Gifford, tombant en 1889, il est disposé à augmenter pour cette première échéance le produit de l’intérêt des deux premières années de tout ce qu’il faudrait pour former la somme qui représente la valeur de la médaille en or’.
- C’est une nouvelle gracieuseté dont nous devons lui être reconnaissants. (Nouveaux applaudissements.)
- M. Ronna, membre du Comité du Congrès minier et métallurgique qui doit s’ouvrir à Vienne le 3 septembre prochain, nous avise de ce Congrès et nous demande de désigner quelques-uns de nos collègues pour y représenter la Société. Le Comité a désigné trois membres de la Société, dont deux, MM. Gouvy et Reinhart, habitent Vienne, et en outre, M. Gotts-chalk et M. Ronna, pour le cas où ils consentiraient à accepter ce mandat.
- Si d’autres membres ont l’intention de se rendre au Congrès de Vienne, ils sont priés de le faire connaître au Comité qui pourra les déléguer.
- M. le Président donne la parole à M. Carimantrand, pour communiquer le rapport qu’il a bien voulu se charger de faire sur la visite h l’usine de la Compagnie Parisienne de l’air comprimé.
- ^CarïmantrAnCT"Messïëui^ la Société ont été in-
- vités à visiter l’établissement de la Compagnie Parisienne de l’air comprimé, le 21 juin dernier. Cette visite a été très intéressante. Malheureusement, par suite du très mauvais temps, le nombre des assistants n’était pas grand.
- L’usine installée rue Saint-Fargcau, parM. Popp, occupe une superficie 4
- de un hectare dont les —7- sont couverts de bâtiments; le reste est 10
- pour le dépôt de charbon et les voies de l’usine.
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- L’usine comporte trois services :
- /° Service de l’air comprimé;
- 2° Service des ateliers ;
- 3° Service de l'éclairage de l'usine.
- 1° SERVICE DE L’AIR COMPRIMÉ
- y° Générateurs. —Les générateurs sont au nombre de treize, répartis comme suit :
- 1°. — 9 chaudières Paxmann, semi-tubulaires, à double foyer intérieur, à double retour de flamme. Vers l’extrémité des tubes intérieurs où sont placés les foyers, se trouvent dans chacun deux tubes Galloway, Chacune de ces chaudières a une surface de chauffe de 120 m2.
- 2°. — 2 chaudières Meunier, de Lille, semi-tubulaires, et à bouilleurs de 85 m2 de surface de chauffe chacune.
- 3°. — 2 chaudières Farcot à système tubulaire amovible, de 80 m2 de surface de chauffe chacune. Ces deux chaudières sont desservies par une petite cheminée de 25 m de hauteur. La grosse cheminée de l’usine dessert les 11 autres chaudières; elle a 40 m de hauteur, 5,45 m et 3,10 m de diamètres intérieurs, à la base et au sommet.
- 2° Machines à vapeur. — (Pour la production de l’air comprimé.) Elles sont au nombre de 10 :
- 1°. — 2 machines Farcot de 420 chevaux chacune, commandant par courroies 8 compresseurs Sautter Lemonnier. Ces machines sont du genre Corliss.
- 2°. — 2 machines verticales couplées, système Casse, à balancier oscillant. Elles commandent directement 2 compresseurs Casse. La distribution est du genre Corliss. Force, 300 chevaux.
- 3°. — 6 machines Paxmann de 350 chevaux chacune. Ces machines sont Compound. La distribution au petit cylindre se fait par l’intermédiaire de trois plaques, dont l’une est fixe, l’autre est commandée par un excentrique, et la troisième par une coulisse reliée au régulateur. Chaque cylindre est attelé.à un compresseur système Blanchod.
- L’installation actuelle de l’usine permet de produire 3 000 chevaux-vapeur, en y comprenant les services accessoires, tels que : éclairage, pompes, etc...
- Les machines sont munies de graisseurs automatiques, de compteurs de tours, etc... Chaque compteur de tours est relié électriquement à un enregistreur général qui marque pour chaque machine le nombre de mille tours.
- 3° Compresseurs. — L’usine comporte 22 compresseurs :
- 1°. — 8 compresseurs Sautter-Lemonnier où le refroidissement de l’air s’effectue par l’intermédiaire d’une bâche d’eau où est plongé le cylindre.
- 2°. — 2 compresseurs Casse à refroidissement par injection d’eau pulvérisée. ' '
- 3°. — 12 compresseurs Blanchod à refroidissement par introduction
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- d’eau à l’aspiration. Ces compresseurs ont cela de particulier que les soupapes d’aspiration sont formées par les couvercles des cylindres.
- Ces compresseurs aspirent actuellement dans l’atmosphère plus de 100 000 m3 d’air.
- 4° Machines diverses. — Une machine-pilon de 25 chevaux, à deux cylindres conjugués servant pour l’éclairage de l’usine; une machine horizontale de 40 chevaux à 2 cylindres couplés servant pour l’éclairage de l’usine et les essais de dynamos; une machine pour commander la pompe qui refoule l’eau chaude au réfrigérant ; toutes ces machines peuvent marcher indistinctement à l’air comprimé ou à la vapeur.
- Toutes les machines de l’usine marchent à condensation ou à échappement libre; mais cette dernière allure n’est employée que dans le cas de réparations aux condenseurs.
- 5° Tuyauterie. — Vapeur.— Toutes les chaudières, sauf les chaudières Farcot, réunissent leur vapeur dans un collecteur général, sur lequel se branchent les prises de vapeur des différentes machines. Ce collecteur peut être séparé en deux parties par une vanne, de façon à ne pas interrompre le service dans le cas d’une réparation à une partie du. collecteur. De plus, les chaudières Meunier peuvent fonctionner indépendamment du collecteur.
- 6° Air comprimé. — L’air comprimé est refoulé par les compresseurs dans des réservoirs ou dans deux conduites de secours, qui servent en cas de réparations aux réservoirs, ou en cas d’essais, pour ne pas interrompre le service.
- Les réservoirs sont au nombre de sept; chacun cube 30 m8.
- Le départ de l’air pour la ville se fait en égout, par deux conduites maîtresses de 0,300 m de diamètre intérieur et une conduite de 0,80 m allant rue Sainte-Anne pour le service des horloges pneumatiques.
- Eau. — L’eau chaude de condensation de toutes les machines est réunie dans un aqueduc général où puisent quatre pompes Worthington alimentant d’eau les générateurs, et une pompe qui élève le restant de l’eau chaude au sommet du réfrigérant. L’eau refroidie est dirigée, dans le hall des machines, dans un aqueduc où puisent les pompes à air des condenseurs.
- L’alimentation des chaudières se fait de trois façons : par les pompes alimentaires ; le plus généralement, par des pompes attelées aux tiges des pompes à air des condenseurs des machines Farcot et Casse; par trois injecteurs Kœrting ne servant que comme appareils de secours.
- L’eau a donc une circulation continue dans l’usine: il reste à compenser les pertes par évaporation et les pertes qui ont lieu lorsque les machines marchent à échappement libre.
- Pour cela, l’eau nouvelle de la ville passe dans un épurateur où elle est traitée par un mélange de soude et de chaux ; elle abandonne ses sels pour marquer moins de 5° hydrotimétriques.
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- L’eau qui sert au refroidissement de l’air dans les compresseurs est refoulée dans les réservoirs ; de là, dans un petit réfrigérant spécial, et elle peut servir à nouveau.
- 2° SERVICE DES ATELIERS
- Toutes les machines outils des ateliers sont commandées par des moteurs rotatifs à air comprimé, système Popp. Les ateliers comprennent : une forge, un atelier de ferblanterie, une salle pour les grosses réparations aux machines (deux tours), une salle d’essais pour les moteurs que Ton doit livrer aux abonnés (volume d’air dépensé, force et nombre de tours du moteur, vérification des moteurs à air, etc...), un atelier de rodage des moteurs rotatifs, un atelier pour la construction des moteurs rotatifs et, appareils accessoires, tels que filtres pour l’échappement de l’air des moteurs, régulateurs de pression, graisseurs, réchauffeurs d’air, construction de tableau de distribution de lumière électrique, réparation d’horloges pneumatiques, etc.
- Les machines outils servant à la construction de ces appareils sont nécessairement de petite dimension. Chacune est commandée par un moteur à air, ou -deux ou trois sont commandées par le même moteur, suivant le travail continu ou intermittent qu’il y a à faire.
- 11 y a des tours, un tour revolver, une fraiseuse, une machine à percer radiale, une machine à percer ordinaire, une machine à tarauder les tuyaux, une raboteuse, un étau limeur, des meules, etc...
- 3° SERVICE DE L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- L’usine est éclairée par une dynamo-gramme de 150 ampères, 110 volts, commandée par une machine de 25 chevaux •
- Et par une machine Compound Thury (150 ampères, 110 volts) commandée par une machine de 40 chevaux. (Cette dernière machine sert également pour les essais de dynamos.) Le service de l’éclairage comporte aussi celui de la propriété de M. Popp (100 lampes à incandescence et 25 régulateurs).
- En tout il y a 400 lampes à incandescence et 25 régulateurs Mornat.
- Un laboratoire d’électricité et une chambre noire permettent de procéder aux essais de lampes et de régulateurs.
- Un laboratoire de chimie est également adjoint à l’usine.
- On y fait les essais des houilles, les essais hydrotimétriques de l’eau, etc.
- CONDUITES DE DISTRIBUTIONS ET JOINT DES CONDUITES EN ÉGOUT
- Ce joint est destiné à raccorder les extrémités lisses de deux longueurs de tuyaux (en fer ou fonte) qui sont rapprochés bout à bout.
- Il se compose d’une bague en caoutchouc placée autour de la jonction des deux tuyaux, de deux presse-ôtoupes à brides en fonte s’emboîtant l’un dans l’autre et faisant serrage sur la bague en caoutchouc au moyen de boulons, prenant les oreilles venues de fonte avec les deux brides.
- Ce joint ainsi fait est aussi simple que possible et parfaitement henné-
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- tique, grâce à la bague de caoutchouc qui entoure les tuyaux sur une surface relativement grande et sur laquelle on peut faire serrage à volonté.
- Outre cela, il est de la plus grande commodité pour le remplacement de n’importe quelle longueur de tuyau.
- En ce cas on n’a qu’à desserrer les boulons, à pousser le joint tout entier sur la partie de tuyauterie restaurée, à placer l’autre tuyau coupé de longueur convenable, faire glisser de nouveau le joint à sa place, resserrer les boulons.
- On peut établir ainsi une longueur indéfinie de tuyauterie sans avoir à craindre aucune fuite, à n’importe quelle pression.
- Ce joint est du système de la Compagnie et est breveté.
- La canalisation se divise en deux parties :
- Canalisation de force motrice;
- Canalisation horaire.
- La canalisation de force motrice a une longueur d’environ 29000 m avec des diamètres variant de 0,300 m à 0,027 m.
- La canalisation horaire a une longueur de 50 700 m, formant dix lignes principales en 0,027 m sur lesquelles sont branchées les conduites secondaires variant de 0,020 à 0,006 m.
- M. le Président remercie M. Carimantrand de sa communication.
- L’ordre du jour appelle la question de l’Exposition de Barcelone.
- M. le Président rend compte de la visite qu’il vient de faire à l’Exposition en vue de s’assurer — dans le cas où la Société des Ingénieurs civils se déciderait à y tenir un Congrès au mois d’octobre prochain — de l’accueil qu’elle y recevrait; des facilités qu’elle trouverait tant auprès des Compagnies pour le voyage proprement dit, qu’à Barcelone même pour le séjour; et enfin de l’attrait que pourrait présenter cette tournée au double point de vue instructif et pittoresque.
- L’accueil sera cordial et sympathique.
- Le voyage sera facilité par les Compagnies qui, — en outre de la ré-duefioh'cTe~66 0/0 qu’elles accorderont si on arrive à réunir un nombre suffisant de collègues décidés à se soumettre aux exigences d’un voyage en groupe, — consentiront à faire bénéficier les membres de la Société voyageant isolément et pouvant s’arrêter en route, d’une réduction de 50 0/0.
- Quant aux frais de séjour, ils ne dépasseront pas 14 ou 15 francs par jour, tout compris, dans des hôtels de premier ordre.
- Enfin on est assuré de trouver dans l’Exposition de Barcelone où l’industrie catalane a hautement affirmé sa vitalité et sa puissance, dans la visite des usines qui environnent cette grande et belle ville, dans l’étude de son port nouvellement agrandi et intelligemment aménagé, dans des excursions faciles et attrayantes que nos collègues espagnols sont disposés à organiser, tous les éléments propres à intéresser et à instruire ceux des membres delà Société qui se décideront à entreprendre le voyage.
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- Toutefois, comme le voyage ne peut se faire que si le nombre des adhésions est suffisant, il importe que ceux qui désirent y prendre part répondent, sans trop tarder, à l’appel qui va leur être adressé et s’inscrivent au siège de la Société avant la fin du mois.
- On conçoit très bien, en effet, que si le chiffre des adhésions ne s’élève pas au moins à trente ou quarante, le Comité se verrait dans l’impossibilité de donner suite au projet.
- La Société sera, en tout cas, prévenue dans une des deux séances qui précèdent les vacances, des résolutions qui auront été prises.
- M. le Président. — M. Rey a demandé à présenter quelques observations relatives à la communication que M. Féraud. a faite à la dernière séance.
- M. Rey a la parole.
- La communication qui nous a été faite à la dernière séance par notre collègue, M. Féraud, est très intéressante en ce sens qu’elle fait ressortir les avantages d’une disposition qui jusqu’à ce jour n’avait pas fixé l’attention des Ingénieurs s’occupant du matériel roulant do chemins de fer, mais je crois que l’auteur a tiré de ses recherches des conclusions pratiques qui sont peut-être exagérées.
- Dans une note qui a paru dans les Bulletins de notre Société, en 1876 (voir note sur les ressorts de suspension des véhicules de chemins de fer, par M. L. Rey, 1876, pages 244 et 845), j’ai étudié d’une manière générale la question de l’influence des menottes sur la suspension des véhicules de chemins de fer, et j’ai donné les relations analytiques qui existent entre toutes les données du problème.
- Dans les applications numériques que j’ai faites alors de ces formules, je me suis borné à considérer les menottes dans la position qu’elles occupent dans la généralité des cas, c’est-à-dire dans une position telle que leur prolongement forme un angle au-dessus du ressort.
- En les appliquant au cas où les menottes prolongées viennent se rencontrer au-dessous du ressort, cas étudié par M. Féraud, on arrive aux résultats consignés dans le tableau suivant, dans lequel les notations sont les mêmes que celles du tableau analogue contenu dans ma note précitée :
- 1 2 3 4 5
- P = 30° 45“ 60° 90° 6 = 0°
- Q = 496 kg 527 kg 552 Itg 600 kg 600 kg
- Q' = 1138 kg 1136 kg 1122 kg 1077 kg 1 070 kg
- y = 0,050 m 0,050 m 0,050 m 0,050 m 0,050 m
- Z — 0.057 4 m 0,055 4 m 0,0536 m 0,0502m 0,050 m
- i = 0,014 7 m 0,0455 m 0,047 m 0,0526 m 0,0532m
- T' = 2399 kg 1 289 kg 746 kg — 76 kg 0
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- En comparant les résultats obtenus dans les deux cas pour des inclinaisons égales de menottes soit en dehors, soit en dedans, on -voit qu’avec line inclinaison de menottes de 43° par exemple, qui est celle se rapprochant le plus de la pratique, et pour un abaissement normal du châssis de 50 mm, sous l’influence du chargement du véhicule, les extrémités du ressort s’abaissent de 46,1 mm avec les menottes en dehors, tandis qu’elles s’abaissent de 55,4 mm avec les menottes en dedans.
- Il y a donc, dans ce cas, une différence de 55,4— 46,1 = 9,3 mm soit environ 18 0/0 en faveur des menottes en dedans.
- • Cette différence ne laisse pas que d’avoir une certaine' importance, mais elle est loin de correspondre au doublement annoncé par M. Fêraud comme une conséquence possible de l’emploi des menottes en dedans.
- Notre collègue n’a d’ailleurs pu atteindre pratiquement ce résultat puisqu’il dit, dans sa communication, que l’application delà nouvelle disposition à une voiture de la Cio de l’Ouest n’a pas donné de différences très sensibles avec ce que permettent d’obtenir les menottes en dehors généralement employées.
- 11 me semble donc que l’amélioration de la suspension, indiscutable dans une certaine mesure, qu’on pourrait obtenir par la substitution des menottes en dedans aux menottes en dehors, ne serait peut-être pas suffisante pour compenser la complication qu’elle amènerait dans la fabrication des supports de suspension, au travers desquels l’extrémité des ressorts devrait pouvoir passer pour permettre l’emploi de la nouvelle disposition.
- Ces pièces sont déjà coûteuses et difficiles à faire ; elles le deviendraient bien davantage.
- 11 est à remarquer aussi qu’avec les menottes en dehors, la tension de ces pièces se transmet au ressort en appliquant la première feuille sur les autres, sans que les rouleaux aient à intervenir dans la transmission de cet effort qui fait, dans le cas qui nous occupe, avec la, direction de la maîtresse-feuille, un angle se rapprochant d’autant plus de 90° qu’il est lui-même plus grand.
- Avec les menottes en dedans, au contraire, la tension des menottes se transmet au ressort par l’intermédiaire des rouleaux et devient d’autant plus oblique, sur la direction de la première feuille, qu’elle est elle-même plus grande; conditions évidemment moins bonnes que dans le cas ordinaire des menottes en dehors, et qui pourraient amener la rupture des rouleaux quand la tension des menottes est un peu considérable, ce qui est le cas général.
- Enfin la comparaison du tableau ci-dessus avec celui contenu dans ma note de 1876 fait ressortir que l’effort T’ dirigé suivant la maîtresse-feuille est sensiblement plus grand avec les menottes en dedans qu’avec les menottes en dehors.
- Il s’ensuit que la matière de la maîtresse-feuille travaillera à un coeffi-
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- tient absolu plus élevé avec la nouvelle disposition proposée qu’avec l’ancienne.
- Les fibres soumises à un effort de tension seront soulagées, mais celles fravaillant à la compression seront surchargées de toute la différence entre les deux valeurs de la tension lv dans chacun des cas.
- M. le Président adresse des remerciements à M. Rey.
- Il donne la parole à M. Durupt, pour sa communication sur un « Nouveau système de Ponts et Charpentes portatifs, à montage et démontage rapide, par M. Pichaulf ».
- M. J. Durupt.— Messieurs, j’ai été chargé par M^Pichault, un Ingénieur de l’École Centrale, qui a fait une grande partiëTde sa carrière en Belgique, de vous présenter le petit modèle que voici d’un pont portatif et démontable, qui est très intéressant.
- Les procédés de la guerre ont de tout temps nécessité l’emploi des ponts volants à montage très rapide. Ces ponts ont toujours été faits en bois jusqu’à nos jours, mais il semble qu’à l’avenir on cherchera à utilisèr les ressources que donnent le fer ou l’acier pour les nouveaux ponts militaires. Dans certains cas déterminés de travaux publics, les ponts démontables deviennent une nécessité. Un ouvrage qui s'effondre ou qui menace ruine, des réparations urgentes nécessiteront la création d’un passage provisoire qui souvent devra être monté très rapidement.
- Les voyages d’exploration, les grandes exploitations agricoles des colonies, les expéditions militaires emploient fréquemment différents systèmes de ponts métalliques démontables et portatifs; parmi tous ces systèmes, celui de M. Pichault se distingue par une grande simplicité jointe à une élasticité remarquable. Par élasticité, nous entendons que les éléments qui constituent le système peuvent se grouper en un nombre infini de combinaisons et former des ponts pour routes et voies ferrées, étroits ou très larges et de toutes portées, ou bien des charpentes, des colonnes, des tours de phare, des piles de viaduc ou d’échafaudages, des fermes et des maisons.
- Une poutre quelconque est constituée par une série de triangles équilatéraux, dont les côtés sont des cornières et les sommets des gousses. Les cornières sont toutes de même forme et percées de même façon ; elles peuvent servir indifféremment à constituer les membrures ou les barres du treillis avec addition d’autres pièces semblables ou de semelles, suivant la section à réaliser. Les côtés du triangle ont une longueur invariable de 1,736 m correspondant à 14 divisions de 124 mm.
- On comprend qu’un tel système donne des pièces légères, faciles à transporter et à assembler, susceptibles de s’emmagasiner en grandes quantités sans encombrer et pouvant être construites aisément en tous pays par des ouvriers quelconques.
- L’ensemble des éléments simples comporte :
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- N° 1 Une cornière de 1,578 m pouvant être augmentée de multiples de 1,736;
- N° 2 Une cornière de 1,176 m ;
- N° 3 Un plat de 1,082 m qui sert de couvre-joint ;
- N° 3 Un plat de 3,472 m pouvant être augmenté de multiples de 1,736 ;
- Nos 4 à 9 Six espèces de goussets ;
- Enfin, des boulons sur trois longueurs avec rondelles.
- La plus lourde cornière pèse 14,25 kg à la longueur de 1,578 m, et 30,25 kg pour 3,314 m.
- Le plus lourd plat pèse 44 kg cà la longueur de 3,472 m et 66,10 kg pour 5,208 m.
- Le plus lourd gousset pèse 20,20 kg.
- Des tableaux et des diagrammes indiquent, pour une longueur et une surcharge déterminées, le groupement et le nombre de chacun des éléments simples qu’il sera nécessaire d’employer pour construire l’ouvrage ; il suffira de les prendre en magasin, où on peut les avoir en assez grande quantité, pour parer aux nécessités urgentes susceptibles d’être prévues.
- On peut aussi avoir des éléments triangulaires assemblés d’avance pour diminuer le temps du montage ; ainsi, un triangle complet et sa barre de jonction au triangle voisin comprenant, par conséquent, quatre cornières et un gousset, ne pèsera que 79 kg et sera mis en place en serrant neuf boulons.
- Les cornières sont de 80 X 80 X 8, les plats de 190 x 10, les goussets de 10 mm, les trous de 20 mm de diamètre.
- Les goussets de jonction des membrures et des treillis sont disposés de façon à compenser la section de deux cornières ; les plats interrompus sont compensés par un couvre-joint de même section. Chaque double cornière de bride se compense par un plat de section égale à celle de deux cornières, si ces cornières ont la longueur courante d’une maille. Si l’on employait des cornières à double longueur de maille, en croisant les joints, il n’y aurait qu’une section de cornière à compenser à la fois. On peut prendre un plat dans le plan du gousset vertical.
- Il est donc facile de constituer des membrures très fortes et d’assurer leur continuité au moyen de couvre-joints.
- Le montage de ces ponts est assez simple presque dans tous les cas. Ainsi, pour une travée simple, on peut monter en porte-à-faux en construisant Une partie de poutre sur la rive et la chargeant pour équilibrer l’autre. Lorsqu’il s’agit d’un ouvrage à plusieurs travées, on procède de la même façon, mais il faut avoir un nombre plus grand d’éléments et pouvoir, au besoin, en construire des appuis provisoires. '
- La rigidité transversale d’un pont tubulaire est absolue, car les entretoises sont inclinées, par rapport aux membrures, comme les barres du treillis et dispensent de tout autre contreventement. Si l’on développe sur un plan les quatre faces d’une poutre tubulaire, on obtient un réseau formé par des triangles équilatéraux se joignant six par six autour de chaque
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- sommet. Une poutre tubulaire, munie en outre de diagonales transversales fixées au moyen de goussets spéciaux (les diagonales étant aussi des cornières semblables à celles des faces), devient ainsi indéformable et rigide dans tous les sens.
- On peut disposer plusieurs poutres tubulaires simples côte à côte ou superposées, de manière à former des hauteurs multiples d’un élément simple et comprenant deux, trois ou quatre mailles ; les brides peuvent avoir aussi les sections les plus variées et présenter, en chaque point, une surface égale à celle réclamée par le calcul.
- La détermination des efforts sur chacun des éléments des triangles se fait au moyen d’une épure très simple de statique graphique, épure qui peut servir une fois pour toutes lorsque la charge est uniformément répartie et groupée à chaque nœud.
- Si, par exemple, l’échelle de l’épure a été prise de façon telle que 10 mm représentent 1 000 kg à chaque nœud, lorsqu’il y aura N X 1 000 kg de charge, les 10 mm de l’épure représenteront N x 1 000 kg ; il suffit donc de changer l’échelle pour avoir les efforts sur toutes les barres, dans tous les cas de charge uniforme.
- Enfin, la même épure prolongée vers la gauche donne les efforts pour une portée quelconque, et l’on voit (ce que le calcul démontre aussi) que les mailles conservent leurs efforts, quelle que soit la portée, tandis que le travail des membrures dépend, au contraire, du nombre des mailles, pour une charge donnée.
- Si l’on fait varier la charge au nœud, entre deux limites déterminées, on peut former un tableau donnant toute une série de poutres de portées et de charges différentes, et le poids de métal pour chacune d’elles ; de plus, puisque les efforts subis par les diagonales sont connus d’avance, on peut marquer sur chaque diagramme la distance pour laquelle il faut une, deux ou trois cornières, ce qui limite la portée d’une poutre simple.
- Les poutres peuvent être accolées ou superposées, et le treillis devient double ou triple, suivant que l’on groupe deux ou trois poutres.
- On peut atteindre toutes les portées avec ce système de pont ; ainsi, pour 100 m, il faudrait superposer 7 mailles, ce qui donnerait environ 10,60 m de hauteur entre les cornières des brides.
- De nombreux calculs ont permis d’établir des formules donnant très approximativement le poids des ponts pour une portée déterminée.
- Ainsi, pour un pont de chemin de fer à une voie, on a la formule :
- p = 400 -f- 22 l (poids au mètre courant), pour une voie charretière.
- p — 400 -f- 17 l
- les tabliers et les trottoirs ôtant supposés en bois.
- Lorsque l’ouvrage a plusieurs travées continues, les formules deviennent:
- p — 400 -{-19 l (voie ferrée) p = 400 -j- 16 l (route).
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- Si un pont du système que nous venons d’exposer, monté d’abord dans un but provisoire, devait ensuite devenir définitif, il serait facile de remplacer tous les boulons par des rivets, car, lorsque la surcharge n’agit nas, on peut retirer un ou plusieurs boulons à chaque pièce.
- Une des applications les plus intéressantes de ces procédés est celle que la Société de Sclessin a fait breveter sous le nom d’échafaudage portatif et démontable. Il se compose essentiellement de deux pylônes représentant une poutre tubulaire redressée verticalement et d’une passerelle de la longueur voulue suspendue à ses deux extrémités au moyen de cordages et de palans accrochés à des moises en bois occupant la partie supérieure des pylônes. La passerelle, montée à hauteur voulue, est boulonnée aux pylônes et constitue ainsi un échafaudage rigide très simple et très rapidement monté, susceptible d’être employé dans tous les genres de constructions maçonnées. Les tours peuvent être munies de treuils et servir de cages d’ascenseur pour le montage des] matériaux qui sont ensuite distribués le long de la façade au moyen de wagonnets circulant sur la passerelle.
- Un grand nombre de systèmes de ponts démontables ont été étudiés et réalisés par différents inventeurs. Nous passerons une revue rapide des principaux.
- Système de M. R.Henry, chef de bataillon du génie, breveté en 1830. Se compose de mailles triangulaires équilatères, ayant 1,125 m de côté dont se forment les longerons. Au sommet des triangles sont des goussets de jonction boulonnés sur les barres de treillis et sur les brides. Le tablier est porté par des poutrelles et des tirants en fer rond formant le contre-veniement.
- Système de M. Eiffel imaginé en 1881. Formé par des triangles isocèles ayant environ 6 m de base et 1,50 m de hauteur avec contrefiche reliant le milieu de la base au sommet opposé. On juxtapose deux triangles, la grande base en haut, et on recroise ces bases sur la moitié de leur longueur; puis on réunit les sommets inférieurs des triangles par des cornières pour constituer la bride inférieure de la poutre. Des poutrelles formant pièces de pont et des diagonales complètent le système. Il y a en tout neuf éléments et deux espèces de boulons. Il a été construit un grand nombre de ces ponts dont le montage est très rapide.
- Système de M. Marcille, commandant du génie, construit en 1883-84 par les usines du Creuzot. Il a des tronçons de longerons de 10 m et 7,50 m se boulonnant les uns au bout des autres; on l’a construit en acier, mais il ne semble pas que ce pont soit facilement transportable, étant donnés le poids et les dimensions des tronçons qui le constituent.
- Système de M. Cottrau de Castellamare (1884).
- Est formé de mailles polygonales indéformables, rivées d’availce en cornières et goussets d’acier. On ajoute les mailles les unes à la suite des autres; on peut même les superposer en les chevauchant.
- Les mêmes mailles servent pour le contreventement horizontal et pour
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- Jes pièces de pont qui forment ainsi un contreventement vertical. Les brides reçoivent des plats et des couvre-joints percés d’avance et permettant de donner la section exigée par le calcul.
- Système de Brochocki, officier russe.
- Il dérive d’un type de pont américain. Le platelage en bois repose sur des longrines en acier, portées par des traverses dont les extrémités sont rivées sur un pivot en acier forgé, lequel reçoit aussi les poutrelles formant longerons et les barres de treillis. Tous les fers ont pour section un double fer en LJ, où sont des tubes rivés sur des charnières.
- Les mailles de treillis forment des triangles équilatéraux de 4 m de côté. Lorsqu’il s’agit d’un pont pour chemin de fer, chaque triangle est muni d’un montant vertical allant du sommet au milieu de la base. Les charnières sont toutes maintenues par des clavettes.
- Système Rocchi, capitaine de l’armée italienne. Formé de cinq éléments ayant la forme de trapèzes munis de diagonales en croix se boulonnant les uns à la suite des autres, de manière à constituer une forme polygonale dont la bride supérieure est horizontale.
- Un élément de 1,700 m de longueur totale pèse 33 kg. On peut avec ce système obtenir rapidement des portées de 6 à 15 m.
- Si on groupe les quelques données connues sur les poids de quelques systèmes, résultant d’applications réalisées, on trouve :
- Système Eiffel : un pont de 25 m.de portée à surcharge de 225 kg par mètre courant pèse 8 400 kg, soit environ 336 kg par mètre courant.
- Système Manille : pour une portée de 30 m................. 1 380 kg.
- — — 45 m............ 2 040 kg.
- le métal étant de l’acier.
- Système Brochocki. Une travée de 36 m de portée, pour voie charretière de 3 m de largeur, capable de recevoir une surcharge de 675 kg par m, pèse environ 500 kg par m pour un coefficient de travail du métal de 9 à 10 % par mm.
- Système Pichault. Pour une travée de 25 m destinée à un chemin de fer, on aurait 950 kg par mètre courant.
- La même travée destinée à une voie charretière pèserait 825 kg.
- Pour 35 m, on aurait respectivement 1 170 kg et 995 kg.
- Tous ces systèmes de ponts portatifs et démontables ne permettent pas d’obtenir facilement de grandes portées avec les mêmes éléments superposables ; ils ne sont pas tous combinés de manière à former avec les mêmes éléments les traverses, les contreventements horizontaux et transversaux ; enfin plusieurs d’entre eux ne pourront jamais servir à autre chose qu’à faire des ponts, rien que des ponts.
- M. Pichault pense que son système sera susceptible d’applications beaucoup plus variées, qu’il pourra se prêter à toutes les portées, qu’il sera économique parce que les sections imposées par le calcul pourront être pratiquement réalisées, à très peu près*; et aussi parce que la main-
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- d’œuvre en est fort simple, puisqu’il s’agit simplement de fers à couper et à poinçonner mécaniquement.
- M. Duriipt n’ajoutera qu’un mot : c’est que le petit modèle de pont présenté à la Société a été construit par MM. Regnard, et présente un degré de précision très remarquable. (Applaudissements.)
- M. le Président. — M. Eiffel, qui désire présenter quelques observations, a la parole.
- M. Eiffel.fait remarquer que l’emploi d’un grand nombre de boulons de 20 mm pour les assemblages, comme cela a lieu pour le système que l’on vient de nous décrire, entraîne forcément beaucoup de jeu et qu’il n’est guère possible ainsi d’obtenir une rigidité suffisante. Dans les premiers ponts démontables que lui-même a construits et qui ont été montés en Bolivie, il employait un système du même genre, mais il y a renoncé à cause des inconvénients. La construction de ces ponts est du reste antérieure aux essais du colonel Henry, lesquels au surplus ont donné de mauvais résultats ; dans les épreuves faites à Versailles, sur un pont de ce système, les flèches sous les charges ont été énormes et le pont a pris la forme d’une véritable chaînette.
- Ce n’est pas dans cette voie qu’il faut chercher. Dans le système que M. Eiffel construit maintenant, les éléments ont la forme de triangles, c’est-à-dire une figure indéformable par elle-même, et ces éléments sont assemblés entre eux non plus par des boulons, mais par de véritables axe en acier de 35 et 45 mm de diamètre, tournés avec soin et qui entrent dans des trous percés avec une grande précision. Avec la superposition de ces éléments triangulaires dont tous les joints se croisent, on arrive à faire des poutres d’une grande rigidité. — M. Eiffel a déjà construit un grand nombre de ces ponts et en a fourni notamment plus de 8 000 m en Co-chinchine et au Tonkin. Le montage et la mise en place des ponts dans le dernier de ces pays a présenté des détails très curieux à divers points de vue, et M. Eiffel est tout disposé à entretenir la Société de cette question dans une prochaine séance.
- M. le Président — La Société en sera très heureuse. Nous vous remercions beaucoup des très intéressantes observations que vous venez de faire et je crois être l’interprète de la Société en vous priant de la compléter par une communication plus développée, que je propose de mettre dès à pré* sent à l’ordre du jour de la prochaine séance. (Applaudissements.)
- L’ordre du jour appelle la communication de M. F. Gautier sur \\Fabri* cation du Gaz éclair, au moyen de Vair et des huiles.Uqèresde... nétmïi avec suppression de toute disposition mécanique.,
- M. F. Gautier ^xposënii^Tuation actuelle du problème de la carbü-ration de l’air par lés huiles légères de pétrole. Il ne discutera pas comment ce problème se pose en présence de l’éclairage au’ gaz et du développement de l’électricité ; il y a un fait, c’est que la carburation de l’air par les huiles légères de pétrole répond à plusieurs besoins, éclai-
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- rage, chauffage, force motrice et, dans les conditions spéciales où elle se trouve, est parfois la meilleure et souvent l’unique solution. C’est ce qui explique le grand nombre de types de carburateurs d'air, imaginés depuis quelques années, et qui donnent une solution incomplète du problème.
- Le fonctionnement de tous les carburateurs d’air repose sur le principe suivant :
- Faire passer l’air dans un réservoir de gazoline (essence de pétrole de 0,650 de densité).
- Il faut donc un réservoir et un moteur.
- Avant de traiter la question du moteur, il importe d’analyser les inconvénients du passage de l’air dans un liquide aussi volatil que la gazoline. Conformément à la loi de Gay-Lussac, il se fait un mélange gazeux dont la pression est égale à la somme de la force élastique de l’air et de la force élastique maxima de la vapeur du liquide en présence; mais la gazoline n’étant pas un corps d’une composition fixe se comporte comme un mélange de carbures plus ou moins volatils et plus ou moins denses. Il en résulte :
- ]0 Un refroidissement considérable du réservoir par l’absorption de la chaleur latente de vaporisation de la partie la plus légère de la gazoline ;
- 2° A la faveur de ce refroidissement, une division de la gazoline en deux parties : l’une qui est entraînée par l’air et le carbure ; l’autre qui s’accumule peu à peu et forme au fond du carburateur un dépôt nuisible qui encrasse l’appareil et finit par en arrêter le fonctionnement, puisque cette huile lourde ne peut carburer l’air; ce dépôt qui s’accumule est dû aussi à une oxydation partielle de la gazoline, sous l’action continue du passage de l’air ;
- 3° Enfin une carburation de l'air, variable avec la température ambiante. Suffisante en ôté, cette carburation devient insensible en hiver et l’appareil fonctionne mal ou pas du tout.
- On voit donc qu’au point de vue physique le passage de l’air dans la gazoline est entaché d’un vice originel qu’aucune disposition spéciale ne peut combattre d’une manière, radicale.
- La question du moteur, destiné à effectuer ce passage de l’air dans la gazoline, présente des inconvénients d’un autre ordre.
- Le plus souvent, c’est un contrepoids qu’il faut soulever avant la mise en marche de l’allumage, et qui doit présenter une masse notable. Pour une centaine de becs, ce poids peut atteindre 2 à 3 000 kg. Si la consommation de gaz dépasse, par la longueur de l’éclairage, la capacité de mouvement que le contrepoids peut communiquer à l’air, la production du gaz s’arrête tou à coup ; il faut remonter le contrepoids, rallumer tous les becs, etc.
- On a proposé des gazomètres que l’on remplit d’air par une pompe foulante, actionnée à bras d’homme ou par une transmission mécanique, et dont le volume doit être égal à celui du gaz que l’on doit brûler dans un temps donné.
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- Ce remplissage est pénible, et d’ailleurs ces gazomètres sont sujets à être renversés par le vent.
- Enfin, en a employé des ressorts d’horlogerie pour les petites consommations, et jusqu’à des moteurs à gaz, actionnés par l’air carburé lui-même, et actionnant à leur tour des pompes foulantes.
- Cette diversité, cette complication d’appareils, montre combien ce passage de l’air est difficile, en pratique, à obtenir simplement et, par suite, économiquement ; sans compter que, par lui-même, il ne résout qu’incomplètement la carburation de l’air, puisqu’il la laisse varier avec la température extérieure.
- M. F. Gautier montre comment Y appareil autogazogène à production continue de gaz éclair renverse complètement le problème de la carburation de l’air, et en donne une solution complète.
- On vaporise la gazoline et on fait servir cette vapeur à Ventrainement de l’air.
- Le réservoir de gazoline est situé à une distance quelconque de l’endroit où l’on veut produire le gaz ; ce qui est une bonne condition pour la sécurité contre l’incendie. La hauteur à laquelle on le place doit être suffisante pour permettre l’écoulement de la gazoline et faire équilibre à la pression de la vapeur produite.
- Le liquide est amené par un petit tube A dans une petite lentille en tôle d’acier B qui, pour l’alimentation de quarante becs, n’a besoin que d’un diamètre de 8 cm au pins ; cet ellipsoïde, très aplati, dont la hauteur
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- est d’environ 3 cm, fait fonction de vaporisateur ou de chaudière. Un bec de gaz C, s’alimentant à la cloche D, produit la chaleur nécessaire à la volatilisation complète et sans résidus de la gazoline.
- La vapeur de gazoline ainsi obtenue en vase clos, et par conséquent sans danger, possède une force élastique qui dépend, naturellement, et de l’intensité du chauffage et de la rapidité d’écoulement par le tube E.
- Dans la boîte F est un injecteur, qui fait par le passage de cette vapeur un appel énergique d’air. En C on peut placer du chlorure de calcium pour dessécher l’air.
- L’air ainsi carburé, a chaud, d’une manière indépendante des conditions atmosphériques, pénètre par la colonne H dans la cloche D, la remplit et se rend dans la conduite générale.
- Un point important à signaler, c’est que le sommet de la cloche produit par son ascension et sa descente, et au moyen des leviers K et L, le règlement de l’arrivée de la gazoline dans la chaudière et de l’aspiration de l’air.
- L’appareil se règle donc de lui-même, l’arrivée de la gazoline se proportionnant à la consommation de gaz, ce qui présente un avantage sérieux.
- En résumé, pour mettre en marche, il suffit : 1° d’allumer le bec de gaz sous la chaudière; 2° d’ouvrir le robinet d’arrivée de la gazoline dès que le tube E est un peu chaud, ce qui arrive au bout de quelques secondes.
- On peut alors procéder à l’allumage, la production de gaz augmentant au fur et à mesure de la consommation, grâce à la cloche régulatrice,
- On voit que ce nouveau carburateur de l’air, reposant sur un principe différent des autres systèmes, présente les caractères suivants :
- Utilisation complète de la gazoline ;
- Carburation à chaud, indépendante des conditions atmosphériques, plus homogène et plus intime par conséquent;
- Pas de moteur, pas de complications mécaniques ;
- La simplicité de l’appareil permet de l’établir, à égalité de puissance, dans des conditions économiques inconnues jusqu’à présent dans ce genre d’industrie ;
- Réglage automatique de la production du gaz, en raison de la consommation.
- Par suite, sans doute, de la manière dont le gaz est produit, on peut utiliser tous es becs, même le bec papillon et le bec à gaz riche. De plus, chose importante, ce gaz peut s’allumer au-dessus du verre, tout comme le gaz de houille, ce qui n’est pas le cas ordinaire de l’air carburé.
- M.E. Polonceau. — Ne se produit-il pas des dépôts de paraffine dans les conduites'? J’ai vu expérimenter des appareils de ce genre ; au bout cl’un certain temps, il se produisait, dans les conduites, des dépôts qui en empêchaient le fonctionnement.
- M. F. Gautier/ — Cet appareil a été essayé chez MM. Deutsch; ils emploient chez eux du gaz riche qui forme des dépôts; cet appareil, le
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- meme que celui-ci, de la force de 50 becs, a nettoyé leurs conduites. La raison en est simple: c’est que, quand vous concentrez des carbures de densité différente, celui qui est le plus volatil passe le premier à la distillation et dissout tous les autres.
- M. F. Gautier appelle l’attention sur le mode de réglage de l’appareil. A mesure que la cloche monte, elle vient buter contre une tige transversale qui règle l’arrivée de la gazoline. Lorsque la consommation diminue, l’arrivée de la gazoline diminue aussi. La température est toujours aussi élevée, mais cela n’a pas grande importance. Nous avons, par exemple, 40 becs en marche, nous en supprimons deux et nous en laissons 38, la flamme ne monte pas d’un centimètre.
- La question de réglage n’est qu’une question d’exactitude, de précision, dans le travail de construction de l’appareil.
- Ce réglage a également un grand avantage pour la production de force motrice.
- Ce gaz n'est pas inflammable par lui-même, mais il le devient par l’addition d’une certaine quantité d’air. C’est là-dessus qu’on s’appuie pour faire marcher les moteurs à gaz. Nous avons fait marcher des moteurs de 1 /12e et de 1/15® de cheval, ce qui est beaucoup plus difficile que de faire marcher des moteurs plus puissants. Pour les moteurs de 2 ou 3 chevaux, on n’a aucune difficulté. Il est à peine utile de faire remarquer que, dans le cas de la fabrication du gaz pour la force motrice seule, tout pétrole assez volatil pour être transformé en vapeurs dans la petite chaudière de l’appareil peut être employé, sans qu’il soit nécessaire de s’en tenir à la gazoline seule, dont le grand avantage est surtout son pouvoir éclairant. .
- Cet appareil présente un grand avantage sur les anciens appareils qui ne marchent pas quand il fait froid.
- M. E. Polonceau. — Quel est le prix de revient, comparativement au gaz ordinaire ?
- M. F. Gautier. — Il y a des conditions spéciales dont il faut tenir compte.' "à Paris, par exemple, il y a des droits d’octroi sur le pétrole ; de sorte que, si vous considérez le prix du mètre cube de ce gaz, comparé au gaz de houille, il est de 0 fr. 28, au lieu de 0 fr. 30 ; mais, à égalité de pouvoir éclairant, vous arrivez à 0 fr. 18. Dans les pays où il n’y a pas de droits aussi considérables qu’à Paris, on peut compter de 0 fr. 10 à 0 fr. 12 par mètre cube, pour une égale intensité d’éclairage.
- M. F. Gautier ajoute que ce gaz ne donne lieu à aucune odeur, sa densité est un peu plus forte que celle de l’air. Ce qui est assez curieux, c’est que
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- le gaz d’air carburé, tel que le gaz éclair, quoique composé de-^j- d’air 1
- et de de vapeurs de pétrole, produit, à égalité de volume, comparativement au gaz ordinaire de houille, deux fois plus de lumière et deux fois plus de chaleur ; pour une même force à produire, il faut, également,
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- moitié moins d’air carburé que de gaz de houille. En tenant compte de la densité de la vapeur de pétrole, supérieur à 2, 5, il est difficile d’expliquer ce fait. C’est probablement une question de mélange intime entre l’air et le carbure combustible et, par suite, une combustion plus parfaite.
- M. E. Polonceau.— Dans le cas où il y aurait des fuites, le gaz se répandrait sur le sol, et, si l’on y jetait une allumette enflammée, on pourrait mettre le feu.
- M. F. Gautier, — Quand il y a une fuite, il y a de l’odeur; mais quand il n’y a pas de fuite, il n’y a pas d’odeur.
- M. le Président donne la parole à M. Brüll, qui a quelques observations à présenter sur cette question.
- ^ M. A. Brüll. — Messieurs, le procédé qui vient d’être expliqué est très séduisant, et la manière de produire le mélange éclairant est simple et ingénieuse ; mais la prudence semble ordonner de l’apprécier avec quelque réserve. Il y a deux défauts bien connus de l’air carburé auxquels les perfectionnements de ce système nouveau ne paraissent pas répondre.
- Le premier tient au danger de la matière première.
- La gazoline, c’est-à-dire l’essence légère de pétrole pesant 650 à 700 g environ par litre, est très dangereuse. Elle émet des vapeurs à la température ordinaire ; elle en produit, lorsqu’on la verse à froid ; ces vapeurs sont lourdes, et les dangers en sont connus.
- D’un autre côté, il est bien connu aussi que ces mélanges d’air et de vapeurs se comportent assez mal dans les distributions, quand la distance devient quelque peu importante et que les conduites sont mal abritées contre le froid.
- Je voudrais faire connaître une solution partielle, bien ingénieuse, récemment apportée en Europe par M. Chandor, de New-York, l’un des premiers qui aient étudié cette question. Il était venu autrefois en France àvec un appareil dans lequel il faisait arriver l’air àl’aide d’une soufflerie sur des essences carburées et volatiles, puis le poussait jusqu’à des becs qu’il allumait. Cette invention fut d’abord accueillie avec enthousiasme, mais la chose n’a pas réussi. Aujourd’hui, après une trentaine d’années, M. Chandor qui, dans le souvenir de ceux qui sont au courant de ces questions, éstTun des promoteurs de l’éclairage à l’essence, a renoncé absolument à toutes ses idées d’autrefois à ce sujet. Il déclare que l’essence de pétrole n’est pas recommandable au point de vue de la sécurité et que l’air carburé n’est pas fait pour voyager.
- Il a combiné un bougeoir qui donne la lumière d’environ deux bougies, et qu’il destine aux ménages modestes ; cette petite lampe est une véritable usine à gaz. ^
- Voici comment l’appareil est disposé. Il brûle du pétrole-à 800 g par litre. Le réservoir à base plate est très stable, il renferme 140 g de pétrole. Il reçoit à son centre un petit godet, lequel, par le bas, communique
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- avec la chambre principale de la lampe, de manière que l’huile forme dans ce godet une mince couche dans laquelle plonge une mèche de coton très petite. Cette mèche, s’engageant dans une virole, brûle en veilleuse; mais cette flamme n’est pas utilisée à l’éclairage. Elle est disposée de manière à avoir un accès d’air insuffisant pour que le pétrole s’y brûle; il s’en consume bien quelque peu, mais grâce à la chaleur ainsi produite la plus grande partie du pétrole se transforme en gaz qui s’élève en colonne au-dessus de cette petite flamme de veilleuse. L’appareil présente des dispositions pour que la colonne de gaz vienne dans un brûleur approprié, muni d’une cheminée capable d’appeler l’air nécessaire.
- Cette lampe donne une belle flamme de gaz. Voilà une solution qui permet l’éclairage, dans des conditions modestes et restreintes il est vrai, mais sans l’emploi de systèmes dangereux et sans transport d’air carburé. (.Applaudissements. )
- M. F. Gautier. — Je réponds en effet, que, pour une petite consom-mation, c est une solution très intéressante ; mais lorsqu’il s’agit, par exemple, d’avoir 500 becs de cette consommation-là dans un même établissement, s’il faut avoir 500 petites usines à gaz comme celle dont parle M. Brüll, c’est moins simple que de n’avoir qu’un robinet à tourner et une allumette à enflammer pour allumer le bec.
- M..11ég.nard. — Je voudrais répondre aux critiques de M. Gautier contre les appareils à air froid. Il y a longtemps que plusieurs inventeurs ont reconnu la nécessité de fournir à l’appareil la quantité de chaleur nécessaire à la volatilisation de la gazoline. Cela existe dans au moins une cinquantaine de brevets, tant en Amérique qu’en France : l’air est échauffé avant de passer dans la gazoline; il apporte le quantum de calorique nécessaire pour donner à la gazoline son état gazeux. On supprime ainsi complètement l’inconvénient dont vous parlez.
- M. le Président. — M. Lesourd devait faire une communication sur un « nouveau générateur à production de vapeur instantanée » ; —il nous demande de renvoyer cette communication à la prochaine séance; nous allons la remplacer, si vous le voulez bien, par la lecture de la note de M. E. Flachat sur « la carbonisation des menus bois sans production de cendres ».
- (Lecture de cette note est donnée par M. le Secrétaire; elle sera reproduite in extenso dans le Bulletin.)
- M. le Président. — Monsieur Ch. Cotard a la parole pour nous dire quelques mots d’un ouvrage de M. le docteur Nicolas sur les Chantiers de terrassement en pays paludéen.
- M. Cii. Cotard. — Je demande la permission de dire quelques mots d’un important travail que M. le docteur Nicolas a bien voulu me prier de présenter à notre Société et qui traite des Chantiers de terrassement en pays paludéen.
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- Le docteur Nicolas a été à bonne école pour étudier cette question ; il est allé à Panama. En outre de cet enseignement, son expérience s’est faite au cours de nombreux voyages dans la plupart des contrées qu’il décrit, et cette étude laborieuse témoigne en môme temps de l’érudition la plus étendue.
- Cet ouvrage sera un guide précieux pour tous ceux qui auront à affronter les climats insalubres et les foyers malariens qui sont dans nos travaux les pires ennemis que nous puissions rencontrer.
- (.Applaudissements.)
- La séance est levée à dix heures trois quarts.
- séance du S© efuillct 188S.
- Présidence de M. E. Polonceau, Vice-Président.
- La séance est ouverte à huit heures et demie.
- Le procès-verbal de la séance du 6 juillet est adopté.
- M. le Président a le plaisir d’annoncer les décorations et nominations suivantes :
- Ont été nommés :
- Officier de la Légion d’honneur : M. A. Ellissen.
- Chevaliers de la légion d’honneur : MM. S. Périssé, E. Ameline, M. Coss-mann, H. Fayol, L.-G. Le Brun, A. Sauvée et Guigon-Bey.
- Officiers de l’Instruction publique : MM. L. Delaunay-Belleville, Gustave Denis et H. Lenicque.
- Officiers d’Académie : MM. E. Bara, L. Carette, E. Cauvin,M. Cottenet, Y. Damoizeau, E. Delgobe, E. Dervaux, A. Evrard, G. Fehrenbach, E. Kern, A. Marchegay et Ch. Nizet.
- Commandeur de l’ordre militaire du Christ de Portugal : M. E. Lattès.
- Par arrêtés de M. le Ministre du Commerce et de l’Industrie, Commissaire général de l’Exposition de 1889, ont été nommés :
- Membre du Comité d’organisation du Congrès international des Architectes : M. E. de Joly. r
- Membres du Comité d’organisation dujCongres international des Électri-^ciensTHM"." Boùilhet, Carpentier, Fontaine, Hillairet, Lcmonnier, Postel-Ymay, E. Sartiaux et Vivarez.
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- Menibres du Cogiité,,, .d’prganisatiqn jlu CongrèsJnfernationa^ 4e renseignement technique commercial et industriel : MM. Cauvet, Ghabrier, (jréffèÿ7~ïâcquemaH, Laussôdat et ï^irrier.^'**^’'f~u^
- Membre du Comité d’organisation du Congrès international d’hygiène :
- 'TrErrf........................—
- Membre du Comité d’organisation du Congrès international de photo-graphie : M. Peligot.
- Membres du Comitéd’qrganisation du Congrès international de. physiologie: ^IpfrBerthelot et Pasteur.
- Il est donné lecture d’une lettre par laquelle M. Féraud répond à certaines critiques formulées dans la dernière séance'parlfr'Kèy, au sujet de l’application, en dedans, des menottes reliant les ressorts de suspension aux châssis des voitures de chemin de fer. M.Rey, se fondant sur les formules qu’il a établies en 1876, a évalué à 18 0/0 seulement le gain de flexibilité qui résulte de cette disposition, tandis que M. Féraud déclare que la théorie et l’expérience lui ont permis de constater que, « dans certains cas, le doublement de flexibilité qu’il a signalé était bien atteint ».
- M. le Président, considérant la question comme suffisamment élucidée, déclare la discussion close.
- Il est donné communication d’une lettre de M. Houbigant relative au pont sur le F.orth et à l’Exposition de Glascow.
- L auteur tait connaître 1 état d avancement des travaux et les moyens mis en œuvre pour la construction de ce pont. Il donne ensuite une description sommaire des bâtiments de l’Exposition, des machines et produits qu’elle renferme. M. Houbigant joint à sa lettre plusieurs photographies qui sont déposées à la bibliothèque delà Société.
- M. le Président remercieM. Houbigant de sa communication.
- Il annonce ensuite que la Société a reçu de M. Cabany, Ingénieur des mines a Anvers, une lettre relative à des accidents survenus autrefois aux chaudières à vapeur des mines d’Anzin et présentant une certaine analogie avec ceux des raffineries Say et Lebaudy, qui ont fait l’objet de la dernière communication de M. Périssê; M. le Président estime qu’il n’y a pas lieu, actuellement du moins, de rouvrir, sur ce sujet, une discussion qui a déjà occupé plusieurs séances, et renvoie la lettre de M. Cabany à M. Périssé qui, s’il y a lieu, fera une communication.
- M. Lasne qui a été chargé, ainsi que MM. Dèrenne, Lenicque et Lévy, de représenter la Société des Ingénieurs civils au dernier Congrès des Sociétés Savantes, donne lecture du rapport qu’il a préparé de concert avec ces messieurs. Ce rapport sera inséré in extenso dans un prochain Bulletin.
- M. le Président remercie M. Lasne et ses collègues de leur communication, qui sera publiée dans le compte rendu. Ce rapport très complet montre l’importance que prend la question des phosphates, au point de
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- vue de l’agriculture; il y a lieu de constater le développement considérable des exploitations de phosphates, de même que les productions provenant des établissements métallurgiques.
- L’ordre du jour appelle la question du Voyagea Barcelone^
- M. le Président prend la parole
- Messieurs, vous avez reçu, dans le Procès-verbal, une circulaire con cernant le voyage de Barcelone. Je crois devoir vous rappeler que, pour que ce voyage puisse avoir lieu, et présenter quelque intérêt au point de vue du Congrès, il est nécessaire qu’un nombre assez considérable de membres de la Société veuillent bien y prendre part. Cette excursion sera très intéressante, aussi bien par la visite de l’Exposition, de la ville de Barcelone et de ce que nous verrons aux environs et dans le voyage de retour, que par les séances du Congrès que nous y tiendrons. Par conséquent, je prie nos collègues de faire de la propagande, pour avoir le plus grand nombre possible d’adhérents, attendu que les réductions de prix des places, accordées par les Compagnies des chemins de fer, ne sont possibles qu’avec un certain nombre de voyageurs.
- J’appelle aussi votre attention sur la seconde partie de la circulaire, sur les questions à traiter au Congrès. Il faudrait que chacun voulût bien nous faire connaître, le plus tôt possible, les questions qu’il désire traiter, afin de nous permettre d’établir un programme détaillé du Congrès. Or vous savez que pour qu’un Congrès soit intéressant, il faut qu’il soit longuement préparé d’avance. Je vous prie donc de vouloir bien nous donner ces renseignements le plus tôt possible.
- L’ordre du jour appelle la question du Prix Michel Alcan.
- M. le Président prend la parole : ’
- Messieurs, vous savez que notre collègue, M. Simon, a bien voulu faire don à la Société d’une somme suffisante pour constituer un prix qui portera le nom de Prix Michel Alcan-, il y a, à ce sujet, un règlement, qui a été élaboré par une Commission et approuvé par le Comité.
- En voici le texte :
- CONCOURS POUR LE PRIX MICHEL ALCAN
- (FONDATION E. SIMON) ..
- Article I
- Le prix Michel Alcan est décerné, tous les trois ans, au meilleur mémoire présenté (conformément à l’article 7 des Statuts) (1) par l’un
- (1) Art. 7 des Statuts :
- Dans les six mois qui suivent son admission, tout membre nouveau doit adresser au secrétariat de la Société, soit un mémoire sur une question scientifique ou industrielle, soit une notice détaillée sur des travaux exécutés.
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- des membres, Sociétaires ou Associés , reçus au cours de la période triennale immédiatement antérieure à l’exercice où le prix vient à échéance.
- Art. II.
- Les mémoires originaux inédits sont seuls admis à concourir, à l’exclusion de tout travail déjà récompensé par la Société.
- Art. III.
- Après le 31 décembre de l’année clôturant la période triennale, les travaux présentés dans les conditions indiquées à l’article premier sont, par les soins du Président de la Société, renvoyés selon leur spécialité aux sections du Comité. Chaque section choisit parmi les travaux soumis à son examen celui qu’elle juge le meilleur.
- Les mémoires ainsi choisis sont examinés de nouveau par une Commission formée des Présidents des sections et présidée par le Président de la Société. Cette Commission désigne le mémoire auquel le prix Michel Alcan doit-être décerné.
- Art. IV.
- L’attribution du prix Michel Alcan n’exclut pas le lauréat des récompenses à décerner ultérieurement par la Société.
- Art. V.
- Dans le cas où aucun des mémoires inscrits ne serait jugé digne d’être récompensé, le prix serait reporté à la période triennale courante et décerné en même temps que la médaille afférente à cette nouvelle période.
- Art. VI.
- La médaille est remise, comme le prix annuel de la Société, dans l’Assem-hlée générale de juin qui suit la clôture du concours.
- Art. VIL
- Le prix Michel Alcan sera pour la première fois décerné en juin 1889.
- M. Eiffel a la parole pour une communication sur son système de ponts portatifs économiques, et notamment sur l’application qui en a été faite en Cochinchine et au Tonkin.
- 11 (îShmïdeT^^ traiter cette question par M. Collin,
- Ingénieur de sa maison, qui vient de séjourner deux années en Extrême-Orient .
- M. le Président. — Je pense que la Société est toute disposée à entendre M. Collin ; par conséquent, je lui donne la parole.
- M. Collin expose que les ponts portatifs, système Eiffel, sont déjà connus par la Société ; il n’y a donc jaas "lieu aën^lSire^une description détaillée.
- 11 suffit de rappeler que les poutres sont constituées par trois espèces de pièces; pièces triangulaires indéformables, nommées éléments* qui con-
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- stituent le treillis et les membrures supérieures des poutres ; les demi-éléments formant l’extrémité des poutres et leur appui ; pièces rectilignes ou tirants qui forment les membrures inférieures des poutres.
- Les pièces de pont s’assemblent au moyen de boulons sur les montants des poutres ; les longerons sont maintenus sans boulons, sur les pièces de pont, par des cornières formant équerres.
- Un contreventement horizontal raidit les cadres horizontaux formés par les longerons et les pièces de pont.
- Des contrefiches extérieures, assemblées sur ' l’extrémité des pièces de pont et sur les montants des poutres, assurent la verticalité de celles-ci.
- Il n’entre que huit types de pièces et deux typesMe boulons dans la formation de ces ponts.
- Leur transport, leur montage et leur mise en place sont très faciles.
- La portée de ces ponts varie de 3 en 3 m, depuis 6 m jusqu’à 27 m.
- Depuis huit années qu’ils sont exclusivement adoptés en Cochinchine, ils ont puissamment aidé au développement de la construction des routes : 4 000 mètres de ces ponts sont actuellement en service dans ce pays.
- Dans tous les arrondissements où les conditions budgétaires l’ont permis, ils ont remplacé d’une façon complète les ponts en bois.
- La facilité de leur montage et de leur mise en place explique leur succès dans ce pays où la main-d’œuvre spéciale n’existe pas; ces ponts sont, en effet, mis en place par de simples coolies dirigés par un chef d’équipe indigène.
- Généralement la mise en place s’effectue en Cochinchine sur de légers ponts de service en bambous, qui sont construits très rapidement et avec une très grande économie.
- La question des fondations est toujours très délicate en Cochinchine. Les ponts Eiffel, très légers par eux-mêmes, permettent de réduire ies fondations des appuis autant qu’il est nécessaire.
- La première application de ces ponts qui a été faite au Tonkin, a eu lieu en 1885, sur la route de Langson par Lam. Les résultats obtenus ont engagé le Protectorat à s’adresser à M. Eiffel pour la construction de dix-neuf ponts,'formant ensemble une longueur de 495 mètres, à établir sur la route de Eep à Langson.
- Malgré les difficultés des transports, l’insalubrité du pays, le manque complet de main-d’œuvre indigène, les retards causés par les inondations, les travaux de montage de tous ces ponts ont pu être terminés en moins d’un an, à la satisfaction des officiers du génie chargés du contrôle des travaux.
- Sur la route de Langson, vu la difficulté de se procurer des bois pour la construction de ponts de service, tous les ponts ont été mis en place par voie de lançage.
- Les appuis ont été constitués soit par des pieux en fer, avec vis en fonte, soit, par des pilots en bois battus à la sonnette, soit enfin par des maçon-
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- neries, dans la partie voisine de Langson, où le calcaire se trouve en abondance.
- M. Collin termine en disant que les résultats qu’on a obtenus pour la construction de ces ponts, au moyen du système imaginé par M. Eiffel, permettent d’affirmer qu’aucun autre type de ponts n’aurait permis de remplir aussi bien le but que s’était proposé le Protectorat.
- M. Eiffel. — Voulez-vous me permettre d’ajouter un mot? Nous n’avons pas appliqué ce système seulement aux ponts coloniaux, mais aussi à des ponts sur routes, qui ont des poids beaucoup plus considérables que ceux-ci, et également aux ponts de chemins de fer. Nous en avons fait des applications, notamment à la Compagnie d’Orléans, où nous avons construit un pont de 27 m de portée, et le môme pont a été transporté à chacun des trois points où il devait être établi. Les résultats ont été excellents à l’épreuve.
- Le procès-verbal de réception constate que, sous le passage de machines très lourdes, les flèches n’ont été, pour ces ponts de 27 m, que de 18 mm; par conséquent, ils se comportent absolument comme les ponts rivés. Une fois le passage des machines effectué, le pont revenait exactement dans sa position primitive.
- Quelques-uns de ces ponts ont été construits aussi en Italie, en Autriche, et nous en avons fourni également à la Compagnie de l’Est.
- Ce système se prête donc très bien non seulement à la construction de ponts coloniaux, mais aussi à l’établissement des ponts de routes et des ponts de chemins de fer.
- ^ M. le Président. — La Société des Ingénieurs civils vous remercie de votre communication excessivement intéressante. Mes chers collègues, vous constaterez tous, comme moi, qu’un très grand pas a été fait dans la construction des ponts transportables, qui n’avait pas obtenu, jusqu’à l’invention de M. Eiffel, de solution réellement pratique. Cette construction de ponts par petits éléments décomposablesest excellente et permet de construire rapidement. Ce système peut rendre de grands services dans bien des cas ; en cas de guerre, par exemple, ce serait un secours considérable de pouvoir construire rapidement des ponts même d’une grande étendue.
- D’après l’exposé que vous venez d’entendre, ces ponts ont rendu de grands services pour la pacification du Tonltin et delà Cochinchine; c’est donc une oeuvre patriotique, en même temps qu’une œuvre cl’Ingénieur.
- L’ordre du jour appelle la communication de M. Eiffel sur les calculs du viaduc de Garabit. y*'-4:.
- M. Effel s’exprime ainsi :
- J’ai l’honneur de présenter à la Société le Mémoire des calculs du viaduc de Garabit. Je l’ai établi en même temps que les dessins d’exécution de ce
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- viaduc ; il a servi à arrêter d’une manière définitive les sections des différentes parties constitutives de l’ouvrage.
- Dans le projet qui a été soumis à l’approbation du ministère et auquel on m’a demandé de joindre ma signature à celle de MM. les Ingénieurs de l’Etat, j’avais établi les calculs comme ceux du pont du Douro, par la méthode de M. de Dion.
- Pour le projet définitif qui comportait une diminution de la flèche, j’en ai établi de nouveaux d’après des méthodes différentes. Ils ont été remis . 1er juin 1881 aux ingénieurs de l’Etat avec toutes les épures de résistance et les dessins définitifs et ont été, comme les premiers, vérifiés et contrôlés par M. l’Ingénieur Boyer, qui en a trouvé les résultats conformes à ceux de ses propres calculs, lesquels du reste ne m’ont jamais été communiqués.
- Les développements de ces calculs trouvent leur place dans le cours de ce mémoire et je me contenterai de mentionner ici ce que ces méthodes offrent de particulier et de nouveau.
- Je passe rapidement sur les calculs des tabliers et des piles métalliques.
- Les premiers ont été faits par les formules de Clapeyron. Pour les piles, nous nous sommes servis de la statique graphique. Les forces extérieures ont été déterminées au moyen des polygones funiculaires et elles ont été décomposées ensuite suivant les différentes pièces par la méthode de Cuhnann.
- Cette méthode tient compte du fruit, lequel a pour effet de réduire notablement les efforts dans les treillis, ce qui n’avait pas lieu d’après la méthode usitée jusque-là.
- Le calcul des arcs comprend l’influence des charges, celle de la température et celle du vent.
- J’ai joint à mon mémoire les décisions ministérielles du 14 juin ,1879 et du 23 juillet 1880, précisant la véritable part que je m’honore d’avoir prise dans la conception et l’exécution de ce grand travail.
- Je me disposais à présenter à la Société les détails complets des installations et des procédés de montage que j’ai appliqués et qui, tous, me sont absolument personnels.
- Mais je me trouve devancé par la publication qui vient de paraître sous le nom de M. Boyer, laquelle reproduit, de la planche 50 à la planche 13, toutes ces installations aussi complètement que j’aurais pu le faire.
- Cette publication veut bien reconnaître, du reste, page 345, que tout l’honneur du montage me revient ainsi qu’à mes ingénieurs. (Applaudissements.)
- M. le Président. — Messieurs, je pense que je serai votre interprète en adressant toutes mes félicitations à M. Eiffel, non seulement pour les travaux du viaduc de Garabit, mais pour tous ceux qu’il a conçus et exécutés jusqu’à ce jour. C’est un des Ingénieurs qui honorent le plus la Société des Ingénieurs civils et la carrière d’ingénieur, et vos applaudissements s’appliquent à tous les travaux qu’il a exécutés.
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- Ce n’est pas d’aujourd’hui que je vous connais, mon cher collègue; il y a trente ans que j’ai pu vous apprécier, à notre sortie de l’École, à la construction du grand pont de Bordeaux ; et maintenant, vous avez fait vos preuves, en étudiant et exécutant des travaux qui font le plus grand honneur à la Société des Ingénieurs civils et aux Ingénieurs français. Les derniers ont eu un but patriotique, que nous avons été heureux de constater : celui de faciliter nos opérations au Tonkin et en Cochinchine, ce qui a permis d’arriver à des résultats qu’on n’aurait peut-être pas atteints si nous n’avions pas eu ces ponts-là. Je vous en fais mes félicitations, en mon nom personnel, et je suis convaincu que mes collègues vous féliciteront de tous ces travaux d’ingénieur, comme de ceux que vous avez dirigés jusqu’à'ce jour avec un si grand talent. {Bravo ! bravo ! — Vifs applaudissements.)
- Messieurs, il est bien entendu que le Mémoire de M. Eiffel sera imprimé dans le Bulletin, car il est absolument nécessaire que cette œuvre de grand mérite soit publiée en détail dans le compte rendu.
- L’ordre du jour appelle la communication de M. Lesourd sur un nouveau générateur à production de vapeur instantanée de MM. Serpollet frères.
- M. Lesourd rappelle brièvement les 'modifications successives qu’ont dû subir les générateurs en vue de diminuer leur volume et leurs poids, d’augmenter leur surface de chauffe et la rapidité de leur mise en pression, de façon à les adapter à de nouveaux besoins créés par les applications diverses de la vapeur aux petites forces, à la marine, et aux chemins de fer. Il mentionne les essais nombreux tentés pour obtenir la vaporisation plus ou moins instantanée de l’eau, et dont aucun ne semble jusqu’ici être entré dans le domaine de la pratique.
- L’idée de MM. Serpollet fut d’empêcher la caléfaction, cause de presque tous les dangers, et, à cet effet, d’écraser entre deux parois chauffées les gouttelettes globulaires au fur et à mesure de leur formation, de façon à en amener la vaporisation immédiate. 1
- Ils emploient pour cela un tube de fer cylindrique de diamètre convenable et de forte épaisseur, et le laminent à chaud à une température inférieure au point de soudure du métal, de façon à en rapprocher le plus possible les faces internes. L’espace qui reste libre à l’intériéur du tube aplati, apparaît alors comme une ligne noire de la grosseur d’un cheveu. On donne au tube une forme en rapport avec l’espace qu’il occupera, et on adapte à chaque extrémité un raccord. Le générateur est ainsi complet et prêt à fonctionner. On le porte à environ 250°, on injecte de l’eau à une extrémité, et on recueille à l’autre de la vapeur dont la pression et la sécheresse varient avec la température. M. Lesourd décrit divers types construits couramment et entre dans quelques détails de fonctionnement.
- L’alimentation se fait à l’aide d’une, pompe de compression de très Bull.
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- faibles dimensions commandée le plus souvent par excentrique. Les matières en dissolution dans l’eau sont réduites en poudre impalpable et projetées dehors avec la vapeur, sans nuire aucunement aux organes intérieurs qu’elles lub réfient au contraire.
- La régularisation se fait soit à l’aide d’un robinet situé sur la conduite de refoulement et relié au régulateur de la machine, permettant de renvoyer une partie de l’eau dans la bâche où on l’a puisée, soit au moyen d’une coulisse reliée au régulateur et qui règle la course du piston plongeur de la pompe.
- Il se passe aussi des phénomènes de régularisation très curieux dus à la grande masse métallique du tube, et qui semblent produire également une utilisation très méthodique du combustible, question sur laquelle M. Lesourd se propose de revenir lorsque des essais sur des générateurs de force moyenne auront fourni les indications nécessaires. Outre un générateur de 10 chevaux essayé récemment avec succès et auquel on fait subir des modifications de détail, il se peut que d’ici à peu de temps on fasse une application du nouveau système à un torpilleur et à une locomotive.
- L’entretien et la surveillance du générateur se réduisent à rien, puisqu’il ne comporte aucun appareil de sûreté et aucune rivure.
- Les causes d’accidents les plus fréquentes sont donc écartées par là-même, et il ne reste à considérer que le cas d’une rupture de tube. Or des expériences ont montré que cette rupture a lieu sans projection, parce que la vapeur existe sous un volume trop faible pour avoir aucune force projective. Dans des essais récents faits devant MM. les Ingénieurs des Mines, on n’a d’ailleurs pas pu amener la rupture d’un tube bien que la pression ait atteint environ 800 atmosphères. L’emploi de cet appareil présente donc une sécurité absolue. Un générateur de un cheval pèse 33 kg, et 130 kg avec son foyer complet. Une application aux tricycles a donné les meilleurs résultats; le poids total était de 185 kg; la vitesse de 25 à 30 km à l’heure; la dépense d’eau de 15 litres à l’heure. L’application du frein, jointe à une rotation de la poignée directrice qui ouvre le robinet de décharge, permet d’arrêter en moins de 2 ni.
- En résumé, actuellement le générateur peut rendre les plus grands services dans les .industries où on a besoin de petites forces. L’impossibilité absolue de tout accident, ses faibles dimensions, le peu d’eau qu’il nécessite, la simplicité de sa surveillance, le rendent précieux en une foule de cas. Il peut rendre pratique la locomotion à vapeur sur route, jusqu’ici très difficile. Il semble enfin être le vrai type de générateur pour moteur domestique, pouvant donner outre le chauffage, la force nécessaire à divers usages, et surtout à l’éclairage électrique des maisons.
- C’est à ces différents points de vue, et eu égard aux résultats remarquables que l’avenir semble réserver à cette invention, que M. Lesourd a cru intéressant d’en offrir la primeur à la Société,
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- M. le Président. — Nous remercions M. Lesourd de sa communication sur un appareil nouveau, et nous prenons bonne note de ce qu’il veut bien nous promettre que, lorsque les résultats seront plus complets et plus concluants, il nous en donnera la primeur. Il est toujours très intéressant, en dehors de la question de vaporisation, d’avoir des moteurs d’un poids léger ; car, dans certains cas, il est absolument nécessaire d’avoir des générateurs d’un poids très faible.
- M. Lesourd fait ensuite fonctionner devant la Société un générateur de ce système et un moteur d’un quart de cheval environ.
- A la suite de cette expérience et après diverses explications, il est décidé qu’une visite sera faite à l’usine de MM. Serpollet pour voir d’autres moteurs et notamment leur, application aux tricycles. Cette visite est fixée au mercredi 25 juillet, à deux heures.
- La séance est levée à dix heures trois quarts.
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- PONTS PORTATIFS ÉCONOMIQUES
- SYSTÈME EIFFEL
- COMMUNICATION
- SUR
- LEUR APPLICATION EN GOGHINGHINE ET AU TONKIN
- Par M. J. COLLIN
- INGÉNIEUR CIVIL ET
- COMMUNICATION DE M. EIFFEL
- SUR
- L’EMPLOI DE PONTS DO MÊME TYPE AU. RÉTABLISSEMENT DES VOIES FERRÉES
- A LARGEUR NORMALE,
- 1° Communication de M. Collin
- La présente communication a pour but de faire connaître l’application des ponts portatifs économiques, système Eiffel, qui a été faite dans nos colonies d’Extrême Orient, où je viens de séjourner deux années, et où j’ai eu l’occasion d’appliquer sur une large échelle, et notamment sur la route nouvelle deKep àLangson, les types de pont dont je vais avoir l’honneur de vous .entretenir.
- Permettez-moi tout d’abord, bien que ces ponts soient certainement connus de vous, de rappeler en quelques mots leur constitution et leurs avantages.
- Pour ne pas m’étendre trop longuement sur le mode de construction, je ne décrirai ici que le type, appliqué d’une façon générale en Cochinchine et au Tonldn, celui que, à juste titre, on pourrait nommer: type colonial*
- Je vous présente un modèle au dixième, d’un pont de 15 m de longueur et 3 m de largeur. Les poutres ont une hauteur de 1,56 m.
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- La portée de ce type de ponts peut varier de 3 m en 3 m, depuis 6 m jusqu’à 21 m, les calculs de résistance ayant été établis en comptant sur les charges d’épreuves suivantes :
- 1° Charge uniformément répartie de 250 kg par m2.
- 2° Surcharge roulante de 4000 kg sur un essieu.
- 3° Surcharge roulante de 6 000 kg sur deux essieux.
- Pour les mêmes charges, un pont de 3 m de largeur, constitué au moyen de poutres de 2,06 m de hauteur, atteint les portées de 24 et 27 m.
- Ces ponts se composent de deux poutres formant garde-corps, réunies à leur partie inférieure par des pièces de pont ou entretoises porteuses. Ces pièces de pont sont à leur tour reliées par quatre files de longerons, qui supportent le platelage en bois.
- Un contreventement horizontal complète la structure du pont, i* •
- La disposition fondamentale du système réside dans la composition des poutres par un certain nombre d’éléments triangulaires identiques les uns aux autres, adossés et assemblés entre eux.
- Trois sortes de pièces suffisent pour composer une poutre: les éléments triangulaires courants, les éléments d’extrémité et les tirants.
- Éléments triangulaires courants (fig. 1). — Les éléments courants
- des poutres sont des trian- ^________________
- gles isocèles, dont la base, J les côtés et le montant
- sont composés par de ' A
- simples cornières, qui sont assemblées au moyen Fr(}- 1- ‘
- de goussets solidement rivés à l’atelier.
- Chaque élément forme ainsi un ensemble indéformable.
- Toutes les cornières composant l’élément sont orientées dans le môme sens, c’est-à-dire que les ailes libres de ces cornières sont toutes tournées du même côté. Les éléments offrent donc, sur une face, une surface plane, et peuvent par {j conséquent être adossés les uns aux | autres, dans le plan médian de la poutre, j 1
- Éléments d’extrémité (fig. 2). — Les éléments d’extrémité con-
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- sistent en un demi-élément courant dont le montant est renforcé, et porte un patin d’appui.
- Tirants. — Les tirants sont composés par une cornière, Ils constituent la membrure inférieure de la poutre.
- Formation d'une poutre (fig. 3). — Pour concevoir la formation d’une poutre avec ces éléments et ces tirants, il suffit d’imaginer une
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- Fig. 3.
- première file d’éléments placés à la suite les uns des autres, dont les cornières sont toutes tournées du même côté. Nous aurons ainsi derrière ces éléments une surface plane, sur laquelle nous vien-
- I •
- k----------------------------£(2<z<2— ---------------------------------------------Çoao.
- Fig. 4.
- drons appliquer une seconde file d’éléments, disposés comme les autres, mais retournés et placés de manière que chaque élément de cette seconde série recouvre les joints de la première.
- On donne à la poutre la longueur désirée et on termine ses deux bout par un élément d’extrémité. Pour compléter la poutre, il ne
- Fig. 5.
- reste ensuite qu’à réunir les sommets inférieurs, des éléments par des tirants que l’on dispose en entrecroisant les joints, de sorte qu’ils se marient entre eux sur la moitié de leur longueur comme les éléments, ainsi que cela est indiqué figures 4 et 5.
- En résumé, on peut dire que la construction des poutres est basée sur un chevauchement des éléments pour la formation de la
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- membrure supérieure et des croisillons, et sur celui des tirants pour la construction de la membrure inférieure.
- Boulons. — Les pièces, ainsi disposées, sont assemblées par de gros boulons tournés exactement au même diamètre que les trous forés, dans lesquels ils pénètrent sans jeu appréciable. En pratique, la tolérance entre le diamètre des boulons et celui des trous forés est de 1/10e de millimètre seulement. Pour faciliter l’entrée des boulons, et, en même temps, pour opérer le rapprochement des pièces à assembler, ces bou-
- lons ont une partie conique qui prolonge le corps du cylindre et qui agit comme une broche. L’intérieur de l’écrou est chambré, c’est-à-dire qu’il offre un
- IcfyclU J-S
- Fig. 6.
- jeu avec le corps cylindrique du boulon. Cette disposition permet de modifier le serrage des boulons sans l’emploi de rondelles (fig. 6).
- Pièces de pont et contrefiches. —Le tablier du pont se constitue en réunissant les poutres par des pièces transversales, dites pièces de pont. Ces pièces reposent sur les goussets d’attache des barres du treillis, à la pointe inférieure de l’élément triangulaire, en venant s’appliquer contre le montant vertical, sur lequel elles sont boulonnées. Leur longueur excède la largeur du pont, de 0,55 m de chaque côté.
- De ces extrémités qui font saillie, partent des cornières contre-fiches qui, venant se boulonner contre la partie supérieure des montants verticaux des poutres, assurent le maintien de celles-ci dans leur plan vertical (fig. 7).
- Fig. 7.
- Longerons. — Les pièces de pont sont réunies d’une part par
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- les deux files de longerons I qui supportent la voie, d’autre part par deux files de longerons LJ qui s’opposent à la bascule des madriers qui constituent le plancher.
- Afin de réduire autant que possible le nombre total de boulons
- à poser au montage sur place, l’assemblage des longerons I avec les pièces de pont se fait sans boulons, en emboîtant les longerons dans une rainure créée par deux équerres fixées à l’atelier sur la pièce de pont (fig. 8).
- Les longerons en LJ viennent reposer sur des cornières rivées à l’atelier sur les pièces dè pont, et cela sans qu’il soit besoin de boulons.
- Contreventement. — Enfin, la rigidité transversale du pont est assurée au moyen d’un contreventement qui s’attache sur les pièces de pont.
- En résumé, il n’entre dans la constitution de ces ponts que huit types de pièces, plus deux types de boulons, dont le nombre total est de 162 seulement pour un pont de 21 m.
- En vue des transports dans les pays où le roulage est difficile, et de la mise en place par des ouvriers inhabiles à la manœuvre de pièces lourdes, on a cherché à diminuer, autant que possible, le poids des pièces constitutives des ponts, et on a été conduit à employer l’acier au lieu du fer, ce qui permet de faire travailler les pièces à 10 kg par millimètre carré de section nette, au lieu de 6 kg auxquels on se limite habituellement pour le fer.
- Ce coefficient de travail de 10 % par millimètre carré n’a rien d’exagéré, l’acier doux employé dans la construction de ces ponts résistant à une charge de rupture' de 42 à 45 kg par millimètre carré de section, avec un allongement de 20 °/0. Ce métal a un coefficient d’élasticité limite de 30 kg environ par millimètre carré.
- Malgré la grande légèreté de- ce système, les expériences ont montré que Fentre-croisement des éléments donne à l’ensemble de
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- la construction une raideur absolument comparable à celle des ponts rivés.
- Mise en place. — La mise en place se fait de deux façons différentes, soit au moyen d’un échafaudage à travers la rivière, soit par voie de lançage, après montage du pont sur l’une des berges.
- Montage sur échafaudage. — Je ne veux pas vous entretenir du montage sur échafaudage, qui se fait naturellement d’une façon très simple. ;, ...
- Quant à la mise en place par voie de lançage, elle peut s’opérer soit au moyen de wagonnets roulants sur une voie portative, et je ferai remarquer que le système Decauville est appliqué avec succès pour cette mise en place, soit au moyen d’un système de galets sur supports en fonte.
- Avant-bec. — Dans ces deux cas, aussi bien pour le lançage sur galets que pour celui sur wagonnets, il est nécessaire d’employer un avant-bec de 11 à 12 m, ainsi qu’un contrepoids d’environ 2 000 kg pour un pont de 21 m.
- Lançage sur galets. — Dans le cas dp {lançage sur galets, l’a-vant-bec est constitué d’une façon spéciale par un tronçon de 6 m et un autre de 5 m, qui sont montés bout à bout aux extrémités de chacune des poutres du pont.
- Les galets, au nombre de dix, reposent sur le sol, convenablement préparé à cet effet, par l’intermédiaire de leurs supports en fonte. ... / . v ;
- Le pont roule sur les galets par l’intermédiaire, des longerons.
- Lançage sur wagonnets. — Pour le lançage sur wagonnets,J l’avant-bec de 12 m de longueur est constitué par des éléments semblables à ceux qui entrent dans la constitution du pont. Six wagonnets sont disposés deux par deux d’une façon convenable au droit des montants des poutres, et roulent sur les voies disposées sur la plate-forme de montage dans^ l’axe de ces poutres. -,
- Rapidité du montage et de la mise en place. — Quel que soit le mode de mise en place adopté, rétablissement d’un pont est très rapide, même avec de simples manoeuvres.
- En tout cas, avec des ouvriers.exercés, le montage et le lançage soit sur galets, soit sur wagonnets, peut se faire en une> heure uni quart, pour un pont de 21 m. „,;i q.
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- Il ressort de ce qui précède sur la constitution de ces ponts et sur leurs différents modes de mise en place :
- 1° Que toutes les pièces qui les constituent sont extrêmement légères, les pièces les plus lourdes n’excédant pas 145 kg;
- 2° Que leur transport n’offre aucune difficulté, soit par charrettes, soit même à dos d’hommes, pour les manutentions de chantier;
- 3° Que le montage s’effectue très rapidement, sans l’aide d’ouvriers spéciaux et d’appareils de levage;
- 4° Que leur mise en place, comparée à celle des ponts métalliques ordinaires, est d’une très grande facilité ;
- 5° Qu’enfin, si des nécessités locales l’exigent, leur démontage et leur réemploi sur un autre point ne devient qu’une question de main-d’œuvre facile et peu coûteuse.
- Fondations. — Vu la légèreté de ces ponts, le poids par mètre courant n’excédant pas 500 kg, platelage compris, leurs supports, culées ou piles, peuvent être eux-mêmes établis d’une façon très simple.
- Dans bien des cas, on peut, en effet, se contenter de préparer le terrain pour faire reposer directement sur le sol les patins des demi-éléments d’extrémités. Mais dans tous les cas, il est toujours facile avec ces ponts de constituer les culées, soit au moyen d’un petit massif de béton, d’un châssis, de pilots en bois, ou enfin de pieux métalliques à vis.
- Permettez-moi de vous entretenir. maintenant de l’application toute spéciale qui a été faite de ces ponts en Cochinchine et au Tonkin.
- Applications en Cochinchine.
- La Cochinchine est, comme vous le savez, un pays sillonné de cours d’eau par lesquels se fait tout le trafic commercial. Ces cours d’eau, voies de communication excessivement lentes, ne pouvaient suffire à notre établissement dans ce pays.
- Au point de vue administratif et politique, il était donc urgent de créer des voies de communication plus rapides entre les chefs-lieux d’arrondissement et les villages importants qui en dépendent.
- Des routes, construites au moyen dë' prestations, sous la direc-
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- tion des administrateurs français, permettent maintenant de circuler plus rapidement dans le pays.
- La construction de ces routes, au point de vue des terrassements eux-mêmes, ne présentait pas de très grandes difficultés. Nos administrateurs s’intéressaient très sérieusement à ces travaux, et ils ont su aussi y intéresser l’indigène, qui, chaque année, donnait très volontiers son contingent de travail pour atteindre le but visé.
- On a constitué ainsi un réseau de routes fréquemment coupées par de petits cours d’eau, racket arroyo, sur lesquels on a d’abord construit des ponts en bois formés de travées de 4 à 5 m sur palées en pieux à vis en fonte.
- Ces ouvrages présentaient de nombreux inconvénients.
- Les tabliers en bois étaient, dans un but d’économie, souvent construits avec des essences tendres, Yao, Vinh-Vinh, etc., et ne résistaient aux tarets qu’un très petit nombre d’années, trois ou quatre ans au plus.
- Il eût fallu, pour leur assurer une certaine durée, employer pour ces tabliers de ponts, des bois durs, tels que le Vâp, le Thêm-Xe, le Dau, le Sao, le Go, etc. ; mais ces bois sont d’un prix élevé, la main-d’œuvre de débitage en est coûteuse, les char-, pentiers indigènes, mal outillés, travaillent peu volontiers ces bois durs, et les pièces d’un fort équarrissage sont extrêmement rares.
- De plus, ces ponts, souvent implantés obliquement sur les ar-royos, constituent, tant par leur position biaise sur la rivière que par le faible écartement de leurs palées, un sérieux obstacle â la navigation indigène, surtout à celle des trains de bois, dont il faut absolument tenir compte dans bien des* cas.
- Toutes ces raisons, ont naturellement amené nos administrateurs des affaires indigènes à rechercher un type de ponts métalliques économique et d’un montage facile avec les faibles moyens d’action qu’ils avaient en mains.
- Les desiderata de ces administrateurs ont été formulés à M. Eiffel par M. le gouverneur Le Myre de Vilers, en 1880. *
- La question fut étudiée avec tout le soin qu’elle comporte, et si heureusement résolue, que, dans le courant de la même année, M. Eiffel vit son système de ponts adopté d’une façon générale
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- par le service vicinal de tous les arrondissements de la Cochin-chine.
- Je veux dire de suite que ce succès fut si complet qu’en moins de huit années 4 000 m de ces ponts furent construits en Cochin-chine par le soin des administrateurs des Affaires indigènes.
- Il a été reconnu de suite par l’Administration que le système de ponts proposé par M. Eiffel satisfaisait aux conditions d’économie désirées, et que dans ce pays où la main-d’œuvre spéciale n’existe pas, il remplissait toutes les conditions exigées pour la simplicité de son montage et de sa mise en place.
- Je crois devoir vous citer à ce sujet un exemple frappant :
- Je fus appelé en 1886 à mettre en place un pont de 21 m dans un arrondissement où aucun pont de ce genre n’avait encore été monté.
- Dix ou douze prisonniers, dont je ne pouvais me faire comprendre que par gestes, furent mis à ma disposition, et pour tout outillage on me délivra quatre ou cinq marteaux de cantonniers, et deux mauvaises clefs anglaises.
- Dans la journée, le pont a été monté. L’agent voyer de l’arrondissement et un chef cantonnier indigène m’assistaient dans cette opération, et j’eus le plaisir de constater, quelques semaines après, que tout le personnel de la vicinalité de cet arrondissement était très convenablement dressé au montage de ce système de ponts.
- En vous citant un exemple aussi concluant de la facilité du montage de ces ponts, j’ai voulu vous expliquer leur succès si rapide en Gochinchine.
- La mise en place des ponts système Eiffel, en Cochinchine, s’est pour ainsi dire toujours faite, jusqu’à ce jour, sur échafaudages.
- Gela tient à ce que la construction d’un échafaudage de service pour le montage de ces petits ponts est très économique, puisqu’elle ne coûte en moyenne que 2 piastres, soit 8 à 10 francs, pour un mètre courant de pont.
- Ges échafaudages sont très légèrement constitués au moyen de bambous, et peuvent être établis, soit par des ouvriers chinois, soit par des Annamites, dans un délai très court : le délai de construction ne dépend, du reste, que de la bonne volonté de l’Asiatique chargé directement du travail.
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- Fondations. — Dans la plus grande partie de la Cochinchine, la nature vaseuse du sol rend très difficile la fondation des ouvrages d’art, et on peut dire qu’il est toujours délicat de projeter et d’exécuter des culées en maçonnerie.
- En tout cas, lorsqu’on prend cette détermination, on ne doit pas hésiter un seul instant à constituer pour ces culées un empâtement aussi grand que possible, et à s’opposer à la poussée des rampes d’accès des ponts par des murs en aile ou en retour très résistants.
- Il faut ajouter à cela que la difficulté d’exécution de ces maçonneries est très grande, vu la mauvaise qualité de la chaux et du sable du pays.
- Il y a bien certainement moyen d’augmenter la qualité des mortiers par l’addition de ciment, mais il faut compter aussi sur la qualité des ciments, qui arrivent d’Europe souvent avariés, et sur l’incertitude de la surveillance et du contrôle de ces travaux.
- La brique toujours fabriquée par le'Chinois est d’une médiocre qualité, parce qu’elle est insuffisamment cuite.
- Le granit du pays serait une bonne pierre de construction, mais il est trop cher pour être employé à ces travaux."
- On voit de suite que, dans ces conditions, les fondations en maçonnerie sont l’exception.
- On a donc dû rechercher un mode plus économique de construction des culées et des piles de pont.
- Tout d’abord on les a constituées par des pieux en bois; on a songé ensuite, comme je l’ai dit plus haut, aux pieux en fonte. Ces pieux ont un inconvénient sérieux, c’est qu’au moindre choc d’un bateau ou d’un train de bois, ils se brisent, et peuvent entraîner la destruction complète de l’ouvrage en même temps que l’obstruction de la rivière. *
- J’ai proposé et fait adopter, en 1886, un système de palées avec pieux à vis en fer plein de 12 cm de diamètre, et manchons de raccordement en acier doux, qui a donné d’excellents résultats.
- Cette disposition pour les palées métalliques est maintenant d’un usage courant pour tous les travaux d’une certaine importance en Cochinchine. s c >
- Ce système présente, sur celui des palées constituées ,par des pieux en fonte, l’avantage d’une sécurité absolue dans le vissage, aucune rupture n’étant à craindre en cours de travail.
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- Un exemple à citer au sujet des vissages cle ces pieux est celui de l’établissement des palées du pont de Binh-Tay, sur l’arroyo Chinois, à Cholon, près Saigon.
- Ces vissages ont pu être faits sans difficulté par des profondeurs de terrains vaseux qui ont varié de 25 à 35 m.
- Applications au Tonkin.
- J’arrivais au Tonkin au mois de septembre 1886, appelé de Saigon par M. Yial, Résident Supérieur à Hanoï, qui désirait, par l’établissement de ponts métalliques définitifs, faciliter dans un très bref délai les communications du Delta avec la partie montagneuse de la région de Lang-Son, comprenant les postes militaires de Bac-Lé, Than-Moï, Lang-Son, That-Ké, Dong-Son, Lam, Chu, etc.
- 11 était d’autant plus utile d’assurer ces communications d’une façon certaine, pour le ravitaillement des troupes de la région du Nord, que la fin de l’année 1886 devait voir tomber entre nos mains la forteresse de Cao-Bang, ainsi que toute la région limitrophe de la Chine qui dépend de cette place.
- Etant donné le but que se proposait le Protectorat, pour l’établissement d’une voie terrestre praticable dans la direction de Lang-Son, voici quel était l’état de cette route, lors de mon premier voyage, en septembre 1886.
- Les magasins de l’Intendance militaire étaient établis à Phu-Lang-Thuong, point terminus de la navigation à vapeur sur le Song-Thuong,au nord-est de Hanoï et Bach-Ninh, et à 50 km environ de Hanoï. De Phu-Lang-Thuong part donc la route qui se dirige sur Lang-Son et la frontière de Chine, par Kep, Bac-Lé et Than-Moï.
- Les convois de ravitaillement étaient formés à Phu-Lang-Thuong et dirigés sur Than-Moï, employant pour ce trajet cinq à six jours.
- A Than-Moï, les convois étaient déchargés, et le transport se continuait de Than-Moï à Lang-Son, sur 34 km de longueur, soit à dos de mulets, soit à dos d’hommes, et il fallait quatre jours pour se rendre ainsi de Than-Moï à Lang-Son.
- On voyait alors, deux ou trois fois par semaine, partir de Than-Moï, des convois de 40 et 50 mulets et de 600 à 800 coolies.
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- Route. — La route de Phu-Lang-Thuong à Kep, sur une distance de 19 km, a une largeur moyenne de 4 m.
- Elle est construite à travers les rizières avec une surélévation d’environ 0,50 m, et elle franchit en pente douce des monticules de 8 à 10 m de hauteur.
- De Kep à Than-Moï, sur une longueur de 55 km, la route conserve à peu près la même largeur, mais traverse une région beaucoup plus accidentée, tantôt à flanc de coteaux, tantôt sur les plateaux qu’elle franchit par des rampes et des pentes souvent très raides.
- Elle suit, à très peu près, la rive gauche du Song-Thuong, traversant les très nombreux affluents, ou Sui, de cette rivière, — Song en chinois.
- En septembre 1886, il n’existait entre Than-Moï et Lang-Son qu’un sentier annamite par le col de Cut.
- Le capitaine du génie Guyon étudiait à cette époque une route de Than-Moï à Lang-Son,
- Il fut amené à franchir la chaîne de partage des eaux entre le versant tonkinois et le versant chinois, par le col de Thien-Ho, d’une altitude de 320 m, inférieure à celle du col de Cut, primitivement choisi par les A nnamites pour le passage de la route mandarine de Hanoï à Lang-Son.
- Du col de Tien-Ho, la route descend en pente douce, toujours à flanc de coteaux jusqu’à Lang-Son.
- On voit, par ce qui précède, que la route de Lang-Son était mal tracée, et qu’elle exigeait de nombreuses rectifications.
- Il faut dire aussi que cette route avait été construite à la hâte, dans un pays inconnu dont on ne possédait pas de cartes, et pour les besoins de notre première expédition militaire sur Lang-Son ; la route mandarine, détruite par la végétation, n’avait même pu être utilisée par notre armée, soit pour le passage des convois, soit pour faciliter le tracé de la route à construire.
- Contrée. — De Phu-Lang-Thuong à Kep, la population est très dense, les marchés des villages très importants et la culture du riz très développée.
- A Kep commence la région inhabitée. On y trouve des restes de villages, de fortins annamites ou chinois, des traces de culture qui indiquent que le pays était naguère habité. r
- G’est sans doute aux incursions fréquentes des Chinois, et aussi;
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- il faut le dire, à notre expédition militaire dans cette région, que nous devons la dépopulation de cette contrée.
- L’Annamite du Delta, d’ailleurs, semble actuellement peu décidé à réoccuper ce pays qu’il trouve malsain.
- J’ai, en effet, remarqué qu’il hésitait à nous suivre sur les chantiers établis dans cette partie de la route, et cette crainte est certainement très légitime, car j’ai pu constater qu’il était atteint rapidement par les fièvres du pays ; et plus il monte vers le Nord, plus sa crainte des fièvres augmente.
- De Bac-Lé jusqu’au Song-Hoa, on traverse la forêt vierge, en côtoyant de très près le Song-Thuong ; c’est la partie la plus accidentée de la route.
- Du Song-Hoa jusqu’à Than-Moï, la route est tracée en plaine et complètement à découvert.
- A peu de distance de Than-Moï, on rencontre quelques villages nouvellement installés, depuis que la sécurité est assurée par la proximité de nos postes militaires. *
- De Than-Moï à Lang-Son, la contrée est habitée, surtout dans les fonds de vallées, où l’on remarque l’absence complète de bois et de forêts, mais où il existe une culture toute spéciale, notamment celle du coton, de l’indigo et d’un riz rougeâtre de qualité inférieure : la qualité de ce riz suffit à éloigner de cette contrée l’Annamite du Delta, parce qu’il est habitué au riz blanc qui forme la base de son alimentation.
- L’indigène, audelà de Than-Moï, n’est plus celui du Delta ; il est plus robuste, plus grand, et ses allures, comme son tempérament, le rapprochent plus du Chinois que de l’Annamite.
- Nature du sol.— Jusqu’au Song-Hoa, le sol est de nature schisteuse avec des couches de terre végétale plus ou moins importantes, et dans toute cette région, il est inutile de rechercher des matières pour l’exécution de maçonneries.
- À quelques kilomètres au delà du Song-Hoa apparaît le calcaire, et l’exécution des maçonneries devient facile si on veut se résoudre à fabriquer soi-même la chaux nécessaire.
- Ouvrages d'art. — Pour la traversée des nombreux affluents du Song-Thuong, tous les ponts de cette route ont été établis sous-la direction du génie militaire, et les ouvriers employés ont été gé-
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- néralement pris dans la légion étrangère et dans les compagnies de discipline.
- Ces ouvrages étaient construits en bois, suivant les dispositions généralement adoptées par le Génie pour les ouvrages provisoires, c’est-à-dire que dans leur établissement, on avait songé à réduire, autant que possible, leur longueur, sans trop se préoccuper de la facilité des accès et du débouché qu’ils pouvaient présenter à l’écoulement des eaux, dans la saison des crues.
- C’est ainsi que plusieurs des ponts établis dans ces conditions présentaient, à leur entrée et à leur sortie, des pentes et des rampes en courbes de faibles rayons, qui atteignaient souvent 10 cm par mètre, et que leur hauteur était telle qu’ils étaient submergés à la première crue.
- Il est vrai de dire qu’au moment où ces ponts ont été établis, le service du Génie n’avait aucun renseignement sur le régime des eaux dans le pays.
- Quoi qu’il en soit, les nombreuses réparations qu’exigeaient ces ouvrages, réparations auxquelles ne pouvait suffire le personnel qui en était chargé, les difficultés qu’ils opposaient, à cause de leurs submersions, à la circulation des convois, obligèrent le Protectorat à les remplacer par des ponts définitifs, et c’est alors qu’il songea au système des ponts Eiffel, déjà bien connu en Co-chinchine, et déjà expérimenté au Tonkin sur la route de Lang-Son par Lam, par le commandant du génie Sorel. .
- Ponts définitifs. — A la suite des études que je fis sur cette route, de concert avec M. le commandant du génie Petitbon et M. le capitaine Guyon, sous la direction deM. le lieutenant-colonel Granade, chef du génie au Tonkin, M. Eiffel fut chargé de la construction de dix-neuf ponts de son système formant une longueur totale de 495 w, et répartis sur la route-entre Kep et Lang-Son.
- Le plus important de ces ouvrages est le pont du Song-Hôay d’une longueur de 78 m, formé de deux travées de 30 m et d’une travée de 18 w, et placé à 10,50 m au-dessus de l’étiagé.
- L’entreprise comprenait la construction complète de ces divers ouvrages ainsi que l’établissement des culées et des piles nécessaires. ' “
- Pour l’établissement de ces culées et de ces piles, différents Bull. 4
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- systèmes furent adoptés d’un commun accord avec le service du génie.
- Dans la partie comprise entre Kep et la rivière du Song-Hôa, on adopta le système des pieux à vis en fer, dont je vous ai parlé tout à l’heure ; dans les cas particuliers où ce mode d’établissement des appuis paraissait, ne pas devoir convenir, à cause de la nature du sol, on décida de battre à la sonnette des pilots en bois dur (Lim).
- Pour confirmer ce que j’ai annoncé précédemment au sujet de la simplicité que peuvent comporter les appuis des ponts Eiffel, je dirai qu’à un de ces ouvrages de la route de Lang-Son, celui sur le Sui-Si, l’une des culées a été simplement constituée par deux fers à LJ, rivés sur une tôle, et posés à plat directement sur le sol.
- Depuis la rivière du Song-Hôa jusqu’à Lang-Son, partie sur laquelle se trouvent les six derniers ponts, on traverse, comme je l’ai dit, un pays où le calcaire se trouve en abondance ; on a donc projeté, et exécuté pour ces six ouvrages des culées en maçonnerie.
- La difficulté de se procurer économiquement des bois dans le pays, ainsi que des bambous, pour la construction d’échafaudages de montage, a engagé à opérer la mise en place de tous les ponts par voie de lançage.
- On a employé pour cela le mode de lançage sur galets en fonte.
- La construction de ces dix-neuf ponts a duré moins d’une année, malgré les difficultés considérables. de l’entreprise.
- Les plus notables étaient. : les transports par voie de terre, deux bœufs du pays ne pouvant traîner sur une charrette à deux roues qu’un poids de 4 à 500 kg; la fréquence des changements de chantiers; les difficultés d’approvisionnement du personnel européen et indigène ; l’insuffisance de la main-d’œuvre indigène * et l’état sanitaire du pays, qui obligea à renouveler , à plusieurs reprises les escortes et les quelques ouvriers militaires mis à la disposition de l’entreprise.
- Ces, travaux ne se sont pas exécutés sans que Ton ait eu à déplo* rer la mort d’un employé de l’entreprise et de plusieurs ouvriers militaires.-
- Je me fais un deyoir de constater que ces travaux, exécutés
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- dans des conditions particulièrement difficiles, n’ont pu être menés à bonne fin que grâce au bienveillant concours prêté à l’entreprise par les officiers du génie que j’ai déjà cités, ainsi que par M. le commandant Dalstein, M. le capitaine de Félix et M. le lieutenant Daridan.
- Pour terminer, je citerai la conclusion du procès-verbal de réception définitive, signé par M. le lieutenant du génie Daridan :
- « Les épreuves faites en présence de M. Faveris oudeM. Fisch-» bach, chefs de chantier de la maison Eiffel, ayant donné des » résultats très satisfaisants et montré que les ponts des divers » types résistent bien aux charges convenues, il y a lieu d’accep-j» ter les ponts de la route de Lang-Son énumérés à l’article.7 du » marché. »
- J’espère que vous apprécierez, par les quelques renseignements que je viens de vous donner sur l’emploi des ponts Eiffel, en Cochinchine et. au Tonkin, dans ces dernières années, les services signalés qu’ils ont déjà rendus et ceux qu’ils sont appelés à rendre encore dans nos entreprises coloniales.
- Je crois ne pas trop m’engager en affirmant que les travaux exécutés dans nos colonies d’Extrême-Orient, * et surtout sur la route de Lang-Son, au moyen de ces ponts, n’auraient pu être réalisés dans les mêmes conditions d’économie et de rapidité avec un tout autre système.
- J’espère donc que vous voudrez bien reconnaître avec moi que ces ponts réunissent tous les avantages recherchés pour l’établissement d’ouvrages d’art aux colonies, et qu’ils méritent bien la dénomination que je leur ai donnée au début de cette communication. ' i '
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- COMMUNICATION DE M. EIFFEL
- SUR
- L’EMPLOI DES PONTS DE SON SYSTÈME
- Aü BlTABLISSEMEHT DES VOIES FERRÉES i LARGEUR NORMALE
- Dans la communication qui vient de vous être faite sur les ponts de mon système, M. Collin vous a surtout entretenus de leurs applications dans nos Colonies.
- Des types spéciaux de ces ponts s’appliquent également à nos chemins vicinaux et d’intérêt commun, à nos chemins de grande communication. Ils sontalors calculés pour supporter les surcharges imposées par les circulaires ministérielles en vigueur.
- D’après le même système, j’ai aussi établi des 'passerelles très légères pour piétons seulement, et des ponts pour le passage de voies de chemin de fer depuis 0,40 m jusqu’à 1,50 m de largeur.'
- Vous voyez, Messieurs, que les applications de ce système de ponts sont très nombreuses.
- Permettez-moi d’examiner rapidement avec vous une application spéciale de ces ponts au rétablissement des voies ferrées à largeur normale, soit en cas d’interruption accidentelle, soit en temps de guerre.
- Ces ponts comportent cinq types différents dont’’voici les portées, la hauteur des poutres et le poids :
- f ' i: ^ Portée maxima Poids du pont Poids par mètre
- — — courant
- Pont à voie inférieure et à paroi simple
- de 3,08 m de hauteur Pont à voie inférieure et à paroi dou- 15 m 13.777 k mu
- ble de 3,08 m de hauteur. . . Pont à voie supérieure et à paroi dou- 30 m 37.532k 1.151k
- ble de 3,08 m de hauteur. . . Pont à voie inférieure et à paroi dou- 30 m 38.689k 1.289k
- ble de 5,90 m de hauteur Pont à voie supérieure et à paroi dou- 45 m 78.610 k 1.747 k
- ble de 5,90 m de hauteur. . . 45 m 75.586k 1.680k
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- Ges ponts sont calculés pour les charges prescrites par la circulaire ministérielle française du 9 juillet 1877, applicable aux voies ferrées normales. Le coefficient de travail adopté pour l’acier est de 10 k par millimètre carré de section nette.
- Le principe de la construction de ces ponts est le même que celui des ponts dont il vient de vous être parlé, les dimensions de chacune des pièces étant convenablement appropriées à la portée de l’ouvrage.
- Je dirai seulement que pour les ponts de 45 m de portée, d’une hauteur de 5,90 m, les éléments triangulaires sont assemblés bout à bout comme précédemment; mais au lieu de réunir leurs sommets par des tirants rectilignes, on les réunit aux sommets homologues d’une poutre semblable disposée inversement, c’est-à-dire que les éléments formant une même paroi verticale s’assemblent non seulement latéralement entre eux, mais encore par leurs pointes.
- Au point de vue de la constitution des poutres, j’ai dit que jusqu’à 15 m de portée les poutres étaient simples, et que de 15 m à 45 m elles étaient à parois doubles.
- Quand les poutres sont à parois doubles, ces deux parois sont réunies entre elles par des montants dont la section est celle d’un I qui maintient leur écartement à une distance de 0,50 m.
- Un soin tout spécial est apporté à la construction de ces ponts, de telle sorte que l’expérience a prouvé que, malgré leur assemblage par boulons, leur rigidité était absolument comparable à celle des ponts rivés. .
- Leur montage s’effectue rapidement, grâce au petit nombre de boulons à mettre en place au montage, à la légèreté et au petit nombre des pièces, d’ailleurs interchangeables, et à la simplicité des assemblages de ces pièces.
- La mise en place se fait soit sur échafaudages, soit par voie de lançage, en faisant rouler le tablier sur des galets, et en le munissant d’un avant-bec constitué avec les éléments mêmes du pont, l’arrière étant chargé d’un contrepoids convenable.
- Il a déjà été fait des essais nombreux de ces ponts, notamment :
- En Portugal, sur un pont de 15 m; i
- En Italie, sur un pont de 30 m ;
- A la Compagnie de l’Est, sur un pont de 27 m; .
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- St à la Compagnie d’Orléans, pour l’établissement provisoire de déviations nécessitées par la reconstruction de 3 ponts en maçonnerie, sur un pont composé de trois travées de 44 m et d’une travée de 27 m.
- Cette travée de 27 m était composée de poutres de 3,08 m de hauteur à doubles parois. Sa mise en place a pu se faire en 20 heures, y compris montage sur le remblai et lançage.
- Je me bornerai à vous communiquer le résultat des épreuves qui ont été faites sur ces ponts par MM. Orsel, ingénieur en chef des Mines et ingénieur en chef du Service du contrôle; Resal, ingénieur des Ponts et Chaussées, ingénieur du Service du contrôle; Liébeaux, ingénieur du 5e arrondissement du Service de la voie à la Compagnie d’Orléans.
- Les machines 723, 758 et la machine n° 1341 sans tender ont traversé le pont à la vitesse de 6kà l’heure dans un sens, et de 12 km k l’heure dans l’autre sens, lui faisant supporter les poids
- suivants :
- Poids des machines 723-758..................... 101 650 k
- Poids de la machine 1341 sans tender........... 23 800 k
- Poids total. . . 125 450 k
- Les flèches constatées ont été de 0,018 mm pour la travée de 27 m et de 0,008 mm pour les travées de 14 m. Après le passage des machines, il n’y a eu aucune trace de flèche permanente. Les déplacements horizontaux ont été insignifiants.
- Sur la constatation des résultats satisfaisants de ces épreuves, les Ingénieurs du contrôle ont autorisé la Compagnie à faire immédiatement le service de l’exploitation sur ces ponts. Ce service a duré 50 jours sans interruption.
- Cette application judicieuse de ce nouveau système de ponts à un cas tout spécial de l’exploitation des voies ferrées, montre d’une façon évidente tout l’intérêt que présentent ces ponts pour le rétablissement rapide des voies normales de chemins de fer.
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- MÉMOIRE
- Présenté à F appui du projet définitif
- Coi.
- DU
- "VIADUC DE GARABIT
- PAR
- O. EIFFEL
- TABLE DES MATIÈRES
- AVANT-PROPOS
- MÉMOIRE
- Pages
- Disposition générale du projet. . . .... 65
- Ire PARTIE
- CALCUL DES TABLIERS
- Description sommaire........................................... 65
- § lor. — Calcul du tablier Mauve,iols. — Données générales : Dimensions principales. — Poids permanent par mètre courant de tablier. —
- Charge pendant l’épreuve par mètre courant de tablier.—Poutres principales : Tables horizontales . — Épure des moments fléchissants. — Treillis des parois verticales : Panneaux sur palées et sur culées. —Panneauxdes piles. —Pièces depont : Longerons. 69
- § 2. — Calcul du tablier Neussargues. — Données générales : Dimensions principales. — Poids permanent et charge pendant l’épreuve par mètre courant de tablier. — Poutres principales. — Tables horizontales. — Épure des moments fléchissants. — Treillis des parois verticales : Panneaux sur palées et sur culées.—Panneau sur pile.
- Pièces de pont et longerons............................ 82
- § 3. — Calcul du tablier Central. — Données générales : Dimensions
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- principales. — Poids permanent par mètre courant de tablier. —
- Charge pendant l’épreuve par mètre courant de tablier. —Poutres principales. — Tables horizontales. — Épure des moments fléchissants. — Treillis des parois verticales : Panneaux des palées. — Panneaux reposant sur les entretoises de l’arc. — Pièces de pont : Longerons.................................. 86
- IIe PARTIE
- PILES MÉTALLIQUES
- § lt:.— Dispositions générales................................. 94
- § 2. — Dimensions principales................................. 95
- § 3. — Calcul des grandes piles 4 et 5 : 1° Cas du vent avec surcharge.
- 2° Cas du vent sans surcharge. — 3° Calcul des amarrages et des maçonneries. — 4° Calcul des joints.'................ 98
- § 4, — Calcul de la pile 3:1° Cas du vent avec surcharge. — 2° Cas du vent sans surcharge. — 3° Calcul des amarrages et des maçonneries......................................................... 106
- § 5. — Remarques sur les piles 1 et 2-.Calcul des amarrages et des maçonneries de la pile 1. — Calcul des amarrages et des maçonneries de la pile 2 ............................................. 110
- IIIe PARTIE
- ARCHE CENTRALE
- Description sommaire.................................................. 112
- CHAPITRE I"
- Détermination des charges admises dans les calculs.
- § 1er.— Etablissement des hypothèses de surcharges.................. 114
- § 2. — Détermination des charges et surcharges adoptées............. 114
- § 3. — Réactions des tabliers sur l’arc dans les différentes hypothèses. — (a) Tablier Marvejols : lor Cas. La charge permanente agit seule.—2° Cas. La surcharge agit seule et dans la travée AB seulement. — (b) Tablier Central : 1er Cas. La charge permanente agit seule. — 2e Cas. La surcharge agit seule sur les trois travées. — 3° Cas. La surcharge agit seule sur la moitié du tablier. — (c) Tablier Neusscirgues : 1er Cas. La charge permanente agit
- seule. — 2e Cas. La surcharge agit seule dans la travée EF . . . 115
- § 4. — Réactions définitives entrant dans les calculs. — Dans la lr0 hypothèse. — Dans la 2° hypothèse. — Dans la 3° hypothèse. —
- Dans la 4° hypothèse......................................... 120
- § 5. — Poids de l’arc.................................................... 121
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- CHAPITRE II
- Calcul de l’arc sous l’effet des charges et sous l’influence
- de la température.
- § 1er.— Eléments entrant dans le calcul des poussées, et variation de
- LA CORDE SOUS L’EFFET d’üNE POUSSÉE CONNUE............................... 121
- §2. — Calcul de la poussée correspondant à la charge permanente . 127
- § 3. — Calcul des poussées correspondant aux surcharges........... 127
- l 4. —Détermination des coefficients de travail des membrures . . . 128
- § 5. — Calcul des treillis................ 129
- § 6. — Influence de la température . ... ................. 130
- CHAPITRE III
- Calcul des effets du vent.
- § 1er.— Hypothèses admises sur les intensités du vent............................... 131
- § 2. — Surfaces présentées au vent et efforts qui en résultent. — Arc.
- — Effort du* veut '...................................................... 131
- § 3. — Décomposition des diverses actions du vent sur l’arc. 134
- § 4. — Déteraiination des moments de flexion et de torsion.. 135
- § 5, — Etablissement de la formule-du moment fléchissant a la clef
- dans le cas d’encastbement : (a) Rotations autour de l’axe des y sous l’effet des moments, fléchissants et des moments de torsion. — Remarque. — (bJ Expression du moment fléchissant A LA CLEF........................................................... 137
- § 6. — Calcul numérique du moment fléchissant a la clef: 1° Eléments 'indépendant de la puissance du vent.— 2° Eléments dépendant de la puissance du vent..................................... 140
- § 7. — Calcul numérique des moments de flexion et de torsion dans
- . • .LES -DIFFÉRENTES -SECTIONS'. ................................... 143
- § 8. — Coefficient de travail des membrures .................................... 143
- § 9. *— Efforts tranchants. . . . ............................................... 143
- § 10. — Calcul des coefficients de travail des contreventements ... 144
- § 11. — Calcul des coefficients de travail du treillis............................ 144
- § 12. — Détermination des moments de renversement : Cas du vent avec
- surcharge. — Cas du vent sans surcharge.................................. 145
- § 13. — Calcul des appuis sous l’influence du vent et des charges. . . 146
- CHAPITRE IY
- Combinaison des influences des charges et du vent.
- § lor.— Efforts maxima supportés par les membrures.................................. 147
- 8 2. — Efforts maxima supportés par les treillis............... 148
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- TABLEAUX
- Tableau N° 1. — Eléments relatifs aux différentes sections de l’arc .... 149
- Tableau N° 2. — Calcul du dénominateur de l’expression de la poussée. . 150
- Tableau N° 3. — Calcul de la poussée pour la charge permanente seule. . 151
- Tableau N° 4. — Calcul de la poussée dans le cas de la surcharge agissant
- seule................................................... 152
- Tableau N° 5. — Calcul de la poussée dans le cas où la surcharge s’étend
- seulement sur le tablier central......................... . 153
- Tableau N° 6. — Calcul de la poussée dans le cas de la demi-surcharge. . 154
- Tableau N° 7. — Coefficients de travail pour la charge permanente. ... 155
- Tableau N° 8. — Coefficients de travail pour la surcharge totale........... 156
- Tableau N° 9. — Calcul des coefficients dans le cas de la surcharge centrale.............................................................................. 157
- Tableau N° 10. — Calcul des coefficients dans le cas de la demi-surcharge. 158 Tableau N° 11. — Efforts tranchants produits par les charges verticales, et coefficients de travail qui en résultent pour les barres
- de treillis.................................................................................................. 159
- Tableau N0 12. — Coefficients de travail des membrures correspondant à
- une variation de température de 30 degrés.................................................................... 160
- Tableau N° 13. — Efforts du vent sur les différentes parties de l’arc. . . . 161
- Tableau N° 14. — Valeurs des moments d’inertie à considérer pour le vent. 162
- Tableau N° 15. — Eléments du calcul du moment ml à la clef ...... 163
- Tableau N° 16. — Moments fléchissants et moments de torsion................. 164
- Tableau N° 17. — Coefficients de travail des membrures sous l’action du
- vent...................................................................................................... 165
- Tableau N° 18. — Calcul des coefficients de travail des barres du contreven-
- tement....................................................................................................... 166
- Tableau N° 19. — Coefficients de travail du treillis...................... 167
- Tableau N° 20. — Coefficients de travail des membrures d’extrados .... 168
- Tableau N° 21. — Coefficients de travail des membrures d’intrados .... 169
- Tableau N° 22. — Coefficients de travail des barres de treillis obtenus en
- ajoutant les coefficients dus aux efforts tranchants du tableau n° 11 aux coefficients dus à la torsion du tableau n° .19................................................................................................. 170
- Décision ministérielle du 14 juin 1879 ........................ . . 171
- Décision ministérielle du 23 juillet 1880......................... 177
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- PLANCHES
- Planche 172.
- Planche 173. Planche 174. Planche 175.
- Planche 176.
- Planche 177.
- Planche 178.
- Planche 179. Planche 180. Planche 181.
- Planche 182. Planche 183.
- — Elévation et plan du viaduc de Garabit à l'échelle de 1 millimètre
- par mètre.
- — Vue générale de l’ouvrage d’après une photographie.
- — Vue perspective de l’arc d’après une photographie.
- — Ensemble et détails de la partie centrale du viaduc, comprenant
- Tare, les grandes piles et les tabliers droits.
- — Tablier côté Marvejols, épure des moments fléchissants, distribu-
- tion des fers, détails des joints.
- — Tablier côté Neussargues, épure des moments fléchissants, distribu-
- tion des fers, détails des joints,
- — Effort tranchant produit par le passage d’un train de locomotives.
- Moments fléchissants et efforts tranchants dans le tablier central.
- — Epure et distribution des fers de la pile n° 5.
- — Distribution des fers dans les piles 1, 2, 3.
- — Epure de l’arc, section des membrures de l’arc, de ses treillis et de
- ses contreventements.
- — Rabattement de l’arc sur le plan vertical.
- — Effets du vent sur la grande travée de 165 m.
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- AVANT-PROPOS
- J’ai l’honneur de présenter à la Société le Mémoire des calculs du viaduc de Garabit. Je l’ai établi en môme temps que les dessins d’exécution de ce viaduc ; il a servi à déterminer les sections des différentes parties constitutives de l’ouvrage.
- Dans le projet qui a été soumis à l’approbation et auquel le Conseil général des Ponts-et-Chaussées m’a demandé de joindre ma signature à celle des Ingénieurs de l’État, j’avais établi les calculs comme ceux du pont du Douro, par la méthode de M. de Dion.
- Pour le projet définitif qui comportait une diminution de la flèche, j’en ai établi de nouveaux d’après des méthodes différentes. Ils ont été remis le 1er juin 1881 aux Ingénieurs de l’État avec toutes les épures de résistance et les dessins définitifs et ils ont été, comme les premiers, vérifiés et contrôlés par M. l’Ingénieur Boyer qui en a trouvé les résultats à très peu près conformes à ceux de ses propres calculs, lesquels, du reste, ne nous ont jamais été communiqués.
- Les développements de ces calculs trouvent leur place dans le cours de ce Mémoire, je me contenterai seulement de mentionner ici ce que ces méthodes offrent de particulier et de nouveau.
- Je passe rapidement sur les calculs des tabliers et des piles métalliques.
- Les premiers ont été faits par les formules de Clapeyron. Ils ne présentent rien de particulier et nous ne les transcrirons, malgré leur longueur, que pour reproduire in extenso le Mémoire original de 1881 ; ils donnent cependant l’exemple d’une application pratique détaillée du calcul des ponts droits tel qu’il est généralement présenté par les constructeurs, et à ce titre, nous pensons qu’ils ne seront pas sans intérêt, au moins pour un certain nombre de nos lecteurs.
- Pour les piles nous nous sommes servi de la statique graphique. Les forces extérieures ont été déterminées au moyen des polygones funiculaires et elles ont été décomposées ensuite dans les différentes pièces par la méthode de Culmann.
- Cette méthode tient compte du fruit, lequel a pour effet de réduire
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- notablement les efforts dans les treillis; la méthode usitée jusque-là négligeait cet élément (1).
- Le calcul de l’arc est la partie la plus importante et la plus compliquée du mémoire. Néanmoins, les formules que nous avons employées nous paraissent être d’une application relativement simple, tout en présentant tout le degré d’exactitude voulu. Nous avions le choix entre les méthodes graphiques et les méthodes analytiques. Elles ont toutes les deux pour point de départ la théorie de l’élasticité et donnent, quand elles sont appliquées dans les mêmes hypothèses et dans les mêmes conditions, des résultats identiques. Une grande partie des ponts en arcs que j’ai étudiés et construits ont été calculés par la statique graphique, notamment le pont de Szegedin, le pont des Messageries à Saïgon, le pont de Cholon, et j’ai reconnu que les constructions graphiques ont pour elles la rapidité, tout en faisant ressortir mieux que les calculs analytiques la variation des efforts et l’influence des charges défavorables. Mais, dans le cas du viaduc de Garabit, les dimensions exceptionnelles de l’arc et la grande importance du poids propre relativement à la surcharge rendaient difficile la détermination du point de passage de la ligne de pression ou de la force extérieure dans les sections, et nous avons donné la préférence à l’intégration analytique par sommation qui est un peu plus longue, mais qui donne des résultats plus sûrs dans ce cas particulier.
- Le calcul des arcs comprend l’influence des charges, celle de la température et celle du vent.
- L’élément principal, dans le calcul des efforts dus aux charges, est la poussée horizontale. C’est pour déterminer cette poussée que l’on a recours à la théorie de l’élasticité. La poussée une fois connue, la statique permet de déterminer facilement toutes les forces extérieures et intérieures.
- Notre point de départ, pour le calcul de la poussée, est la formule de Bresse, formule générale de déformation d’une pièce courbe (tome I, p. 89, édition 1859).
- Cette formule ne s’applique rigoureusement qu’à une pièce pleine; elle tient compte de la flexion, de la compression longitudinale et des déformations transversales.
- Examinons successivement chacune de ces influences.
- Dans le terme dû à la déformation résultant de la flexion, on fait entrer le moment d’inertie de la pièce pleine. Lorsque les membrures d’une pièce à treillis sont sensiblement parallèles sur la longueur d’un élément, comme c’est notre cas, les déformations dues à la flexion peuvent se représenter par la même expression que dans les pièces pleines, expression
- (1) Au sujet de ces piles, nous pouvons rappeler que la question s’est posée sur le choix à faire entre des piles en maçonnerie et des piles métalliques.
- M. l’Ingénieur Boyer avait, en dernier lieu, étudié et proposé des piles creuses en maçonnerie; mais une Commission composée de MM. Graëff, Bresse, Croizette-Desnoyers et de Boisanger, Inspecteurs généraux, m’ayant appelé à discuter devant elle l’ensemble du projet, je pris la défense des piles métalliques qui furent décidément adoptées à l’exclusion des piles en maçonnerie. (Voir décision ministérielle du 23 juillet 1880, p. 183*)
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- dans laquelle le moment; d’inertie est celui de l’ensemble des deux membrures.
- Pour ce qui est de la compression longitudinale, l’expression de déformation peut aussi être conservée en n’y introduisant que la section des membrures. Le système formé par les treillis et les montants résiste aussi, il est vrai, pour une faible part, à la compression, mais les calculs montrent que leur influence est négligeable.
- C’est dans les déformations transversales résultant des efforts tranchants que les treillis interviennent surtout. La résistance transversale des membrures est négligeable et ce sont les barres de treillis qui résistent aux efforts transversaux.
- On néglige très souvent les déformations transversales, qui sont très petites dans les arcs pleins; mais dans les arcs à treillis, elles sont plus importantes, et il est intéressant d’en tenir compte ; c’est ce que nous avons fait en introduisant dans la formule, sur les indications de M. M. Koechlin, Ingénieur de la maison et notre principal collaborateur pour l’ensemble de tous ces calculs, ces déformations des treillis.
- /.
- æ,
- P d y
- Le terme
- d x ou P est l’effort tranchant, Q la section
- Gü dx
- de l’arc, G le coefficient d’élasticité transversale, est remplacé par l’expression
- formule dans laquelle E est le coefficient d’élasticité longitudinale, [3 l’angle des barres de treillis avec la fibre moyenne de l’arc, a> leur surface de section. Le signe S indique qu’il y a à faire la somme pour toutes les barres de treillis rencontrées par une section. Dans l’arc de Garabit, cette somme est à faire pour deux barres.
- L’expression de la poussée engendrée par un changement de température contient trois termes de déformation semblables à ceux que donnent les charges et où nous tenons compte aussi de l’influence des treillis.
- L’influence du vent qui agit transversalement est plus complexe que les précédentes ; en effet, l’action transversale du vent engendre, outre les efforts tranchants et les moments fléchissants, des moments de torsion dont l’influence est considérable sur les barres de treillis et les contreven-tements. La statique ne permet pas d’établir rigoureusement la répartition des moments, qui dépend de l’élasticité des différentes parties de la construction, mais dès que l’on connaît les moments en un clés points de l’arc, on peut en déduire tous les autres .
- Dans l’étude de l’influence du vent, nous avons admis la symétrie d’action du vent sur l’arc et le point où la théorie de l’élasticité permet de déterminer le plus facilement le moment* c’est la clef* Car en ce point
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- le seul moment est un moment fléchissant, le moment de torsion disparait.
- Pour déterminer ce moment fléchissant, nous avons, conformément aux indications de M. l’Ingénieur Boyer, établi une formule dans laquelle on a exprimé que la somme des rotations autour de la verticale, depuis la naissance jusqu’à la clef, est nulle. Or les rotations se composent de deux termes : l’un est dû aux moments fléchissants et s’exprime en fonction des moments d’inertie transversaux,, l'autre est dû au moment de torsion. Si l’on avait une pièce courbe pleine, ces dernières déformations s’exprimeraient au moyen du moment d’inertie polaire, mais dans le cas d’un système à treillis les déformations sont dues presque entièrement aux treillis et aux contreventements et nous avons introduit dans la formulé, comme nous l’avons fait dans le calcul de la poussée,, un terme qui tient compte des treillis et des barres de contreventements;
- Il va sans dire que dans les calculs de résistance et tout spécialement dans le calcul des arcs, on est conduit à négliger les éléments les moins importants et à faire un certain nombre d’hypothèses qui ont en général pour but de simplifier les méthodes.
- La résistance des matériaux et les nouvelles méthodes dont on dispose permettent d’arriver à des résultats presque mathématiques, mais une exactitude exagérée, à laquelle on ne peut atteindre qu’au moyen de calculs très longs et laborieux, n’est pas nécessaire là où les éléments mêmes du calcul , l’intensité du vent, son action sur les différentes formes des pièces qu’il rencontre, présentent une grande incertitude. Il nous semble que les méthodes que nous avons employées et qui sont relativement simples, tout en tenant compte de tous les éléments importants, notamment en ce qui concerne les treillis, pourront intéresser les Ingénieurs qui auront à faire des études analogues.
- 11 n’entre d’ailleurs nullement dans ma pensée de faire une critique quelconque des méthodes de calcul développées dans un mémoire posthume de M. l’Ingénieur Boyer:
- Je n’ai pas eu le loisir de l’examiner en détail, mais il m’a paru que l’ensemble de ces calculs présentait une complication notablement plus grande que ceux du présent mémoire. Je ferai remarquer, qu’il ne faut pas s’arrêter aux différences qui existent entre les résultats des calculs des deux Mémoires, différences qui n’ont d’ailleurs aucune importance pratique et qui proviennent en partie de quelques divergences dans les hypothèses, mais surtout de points de départ différents dans les données numériques.
- Je joins à mon Mémoire les décisions ministériélles du 14 juin 1819 et du 23 juillet 1880, précisant la véritable part que je m’honore d’avoir prise dans la conception et l’exécution de ce grand travail.
- Je me disposais à présenter à la Société les détails complets des installations et des procédés de nloritagé que j’ai appliqués et qui tous me sont absolument personnels.
- Mais je me trouve devancé paf la publication qui vient de paraître
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- sous le nom de M. Boyer, laquelle reproduit en 23 planches, du n° 50 au n° 73, toutes ces installations aussi complètement que j’aurais pu le faire, et ce, en leur presque totalité, d’après les dessins que j’ai communiqués.
- Cette publication veut bien reconnaître, du reste, page 345, que tout l’honneur du montage me revient ainsi qu’à mes Ingénieurs.
- Je joins au présent Mémoire les planches suivantes :
- PI. 172. Élévation et plan du viaduc de Garabit, à l’échelle de 0,001 m. PI. 173. Une vue générale de l’ouvrage d’après une photographie.
- PI. 174. Une vue perspective de l’arc d’après une photographie.
- PI. 175. Ensemble et détails de la partie centrale du viaduc, comprenant: l’arc, les grandes piles et les tabliers. (Cette planche est la réduction d’un grand dessin d’ensemble remis à MM. les Ingénieurs de l’État) (1).
- PI. 176 à 183. Épures de résistance, annexées au Mémoire original.
- (1) D’une manière générale, tous les dessins d’exécution de la partie métallique ont été dressés dans mes bureaux.
- Quant aux maçonneries, au contraire, les dessins en ont été établis par M. l’Ingénieur Boyer et m’ont été transmis pour exécution.
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- MÉMOIRE
- DISPOSITION GÉNÉRALE DU PROJET
- L’ouvrage destiné à la traversée de la vallée de la Trueyre, à Garabit, se compose (voir planches 172 et 175) d’un viaduc métallique de 448,300 m de longueur totale pour la partie métallique, prolongée à ses extrémités par des viaducs en maçonnerie formant culées. Le rail se trouve, sur ce viaduc, à la cote 835,50 in, c’est-à-dire à 122,20 m au-dessus de la partie la plus profonde de la vallée.
- Le viaduc métallique se compose d’un tablier à poutres droites, dont les extrémités reposent sur les avant-corps des viaducs en maçonnerie et dont les autres appuis sont constitués, sur chaque versant de la vallée, par des piles métalliques avec soubassements en maçonnerie et, au-dessus de la partie la plus profonde, par des palées s’appuyant sur une grande arche métallique de 165 m d’ouverture.
- Nous allons donner la description sommaire et les calculs relatifs à chacune des parties de l’ouvrage. Nous aurons donc à examiner :
- 10 Le tablier supérieur ;
- 2° Les piles métalliques ;
- 3° L’arche centrale.
- 1“ PARTIE
- CALCUL DES TABLIERS
- Description sommaire.
- Le tablier supérieur n’est pas continu sur toute sa longueur ; il est interrompu au-dessus des deux palées de l’arc et se compose, à proprement parler, de trois tabliers consécutifs :
- Bull.
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- 1° Le tablier du côté de Marvejols, qui s’étend depuis la culée Marvejols jusqu’à la première palée de l’arc ;
- 2° Le tablier central, qui est compris entre les deux palées de l’arc ;
- 3° Le tablier du côté Neussargues, qui va de la deuxième palée de l’arc jusqu’à la culée Neussargues.
- Le tablier du côté de Marvejols comprend cinq travées :
- 2 travées extrêmes, de 51,80 m de portée, divisées
- en 14 panneaux de 3 700 m donnent une longueur de. . . ................................103ln600
- 3 travées intermédiaires de 55 500 m, divisées en
- 15 panneaux de 3 700 m, donnent............... 166 500
- Enfin, un panneau plein sur la culée, d’une largeur de......................................... 0 240
- porte la longueur totale à.................... 270 340 m
- Le tablier central comprend 3 travées égales de 24,64 m, divisées en 6 panneaux de 4 106 m, et donnant une longueur totale de............... 73 920 m
- Enfin, le tablier du côté de Neussargues a deux travées égales de 51,80 m, formées de 14 panneaux de 3 700 m, comme les travées extrêmes du tablier Marvejols; leur longueur cumulée
- est de......................................... 103 600 m
- En y ajoutant le panneau plein sur la culée Neussargues ......................................... 0 240
- on obtient pour la longueur totale. ..... 103 840 m
- Les tabliers latéraux sont fixés sur les grandes piles métalliques, dont les soubassements servent de culées au grand arc. Ils peuvent se dilater librement de chaque côté, et, pour permettre les déplacements produits par lès variations de température, il existe sur les culées un jeu de 250 mm pour le tablier Marvejols et de 100 mm pour le tablier Neussargues, entre leurs extrémités et les murs garde-grèves, et un jeu de 100 mm entre leurs extrémités et le tablier central, sur les palées de l’arc.
- Quant au tablier central, il est complètement fixé sur les deux
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- appuis du milieu, et il repose, à ses deux extrémités, sur des appuis fixes articulés.
- Le système de tablier adopté est à voie intermédiaire. Celle-ci passe à 1,66 m au-dessous des semelles supérieures des poutres, dont les parois verticales forment un garde-corps d’une très grande raideur.
- Les tabliers supérieurs se composent de deux poutres principales de 5,160 m de hauteur et distantes de 5 m d’axe en axe. Ces poutres sont constituées par deux membrures horizontales, en forme de T, Tune inférieure, l’autre supérieure, réunies entre elles par un treillis à simples mailles et par des montants verticaux. Chacune des membrures se compose d’une âme verticale de
- 600 X 15, de deux cornières horizontales de et d’une
- semelle constante de 500 x 10. Des semelles supplémentaires sont ajoutées à la partie constante partout où le calcul en démontre la nécessité, et comme on le voit sur les épures.
- Les barres de treillis ont la forme d’un simple T et sont composées, dans les tabliers latéraux, d’une semelle, d’une âme et de deux cornières, et, dans le tablier central, simplement d’une âme et de deux cornières. Les dimensions respectives de ces barres sont indiquées dans les calculs qui suivent.
- Les montants verticaux présentent également une section de
- simple T, formée par deux cornières de — et une âme
- de 8 mm d’épaisseur.
- Au-dessus des appuis, ces montants courants sont remplacés par des panneaux pleins fortement constitués, pour assurer la répartition des efforts provenant des barres de treillis.
- Dans le plan des montants, et s’attachant sur ceux-ci, se trouve une entretoise porteuse ou pièce de pont, ayant la forme d’un double T. Elle est constituée par une âme de 700 x 8 et 4 cornières de — 75 Cette entretoise est supportée en son milieu
- par deux contreficb.es, formées chacune de 2 cornières de
- 80 x 80 10
- juxtaposées. Ces contrefiches s’attachent au pied des montants} elles sont réunies à leur partie inférieure par un tirant en forme
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- du T, formé de 2 cornières de
- 80 X 80 10
- ; enfin, deux barrés de
- môme composition que les contrefiches qu’elles viennent croiser en leur milieu et qui s’attachent, d’une part, sur les montants au-dessous de la pièce de pont, d’autre part, au centre du tirant, complètent, avec les montants verticaux, la pièce de pont, le tirant et les contrefiches, un entretoisement vertical à croix double d’une grande rigidité.
- Les entretoises porteuses sont reliées les unes aux autres par cinq files de longerons qui sont composés, dans les tabliers laté-
- 90 X 90
- raux, d’une âme de 650 X 7 et de 4 cornières de------^-----;mais,
- dans le tablier central où la portée des longerons est plus grande, 90 X 90
- les cornières ont----------, l’âme ayant toujours 550 X 7.
- Ces longerons portent le platelage métallique de la voie. Ce dernier est composé de fers zorès de 240 mm de largeur sur 120 mm de hauteur ; il est assez résistant pour supporter le poids d’une locomotive, en cas de déraillement ; d’autre part, les poutres principales formant garde-corps sont assez fortes pour prévenir la chute de la machine déraillée.
- Outre cet avantage, le plancher métallique, presque jointif, en présente un second, qui est de contreventer d’une manière parfaite le tablier au niveau de la voie.
- Un contreventement inférieur, composé de croix de Saint-André, dont chaque barre est formée de 2 cornières de ^ ^ -, achève
- de donner aux poutres la plus grande solidarité, pour résister à tout déplacement horizontal.
- Les poutres reposent sur leurs supports au moyen d’appuis à charnières, dont les uns sont mobiles et les autres fixes. Chaque appui se compose d’une partie supérieure en fer forgé, qui se fixe au-dessous des semelles des poutres, et qui porte une entaille dans laquelle vient se loger une clavette destinée à régler le niveau du tablier. Cette clavette repose sur une pièce inférieure en fonte, dont l’entaille est disposée de manière à engrener avec celle de la pièce supérieure, et à empêcher tout mouvement latéral. La pièce inférieure affecte une forme différente, suivant que l’appui est fixe ou mobile.
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- Dans, le cas de l’appui mobile, cette pièce a une hauteur moindre et repose, à sa partie inférieure, sur des rouleaux en fonte.
- Ceux-ci sont en forme de segments, ce qui permet d’en augmenter le nombre en les rapprochant. Ils reposent sur une plaque d’assise en fonte.
- L’emploi des appuis à charnières présente l’avantage d’obliger, dans tous les cas, la réaction verticale de l’appui à passer par l’axe du support, ce qui est une condition absolument nécessaire dans le cas de piles métalliques de grande hauteur.
- §1. - CALCUL DU TABLIER MARVEJOLS
- 270 340 m
- Longueur des travées extrêmes.................... 51 800 m
- Longueur des travées intermédiaire-;............. 55 500 m
- Nombre de panneaux dans une travée extrême . . 14
- Nombre de panneaux dans une travée intermédiaire. 15
- Largeur des panneaux, espacement des pièces de pont 3 700 m
- Écartement d’axe en axe des poutres principales. . 5 000 m
- Hauteur de ces poutres............................ . 5 160 m
- Poids permanent par mètre courant de tablier :
- Fers............................................. 2 510 %
- Platelage........................................ 400
- Bois et rails......................................... 300
- Passerelle....................................... 180
- Total.......... 3 390 kg
- Charge pendant l'épreuve par mètre courant de tablier :
- Surcharge par mètre courant de tablier ..... 4 800 kg
- Charge totale pendant l’épreuve :
- 3390 kg + 4800 kg = 8190 kg.
- Données générales.
- Dimensions principales :
- Longueur totale des poutres............
- Nombre des travées.....................
- Poutres principales.
- 3 390
- Poids permanent par mètre courant de poutre. —^— = 1 695 k
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- Charge pendant l’épreuve par mètre courant de poutre............................................—ô—=4 095 k.
- Tables horizontales
- Nous calculerons les tables horizontales de manière qu’elles puissent résister aux moments fléchissants qui se développent dans les poutres sous l’effet des charges.
- Les poutres étant continues, les positions de la surcharge qui correspondent aux maxima des moments fléchissants, tant sur les piles que dans le courant des travées, sont données par les hypothèses suivantes :
- 1° Première travée chargée. — Le moment est maximum dans la
- 2° Deuxième travée chargée. — Le moment est maximum dans la
- 3° Troisième travée chargée. — Le moment est maximum dans la
- 4° Première et deuxième travées chargées. — Le moment est maxi-
- 5° Deuxième et troisième travées chargées. — Le moment est maxi-
- La théorie de Clapeyron donne les formules suivantes pour la valeur des moments fléchissants sur piles :
- _ P>(30<' + 261%) + + 19?!) - P9(C+ 4) + + 4) ~ P&
- ^ 1 h (6oiJ + my, + 45/j)
- "X2 4 (coi, + ml,l2 + 45?*)
- Nous désignerons par 4 la portée des travées extrêmes et par 12 celle des travées intermédiaires.
- En remplaçant dans ces formules 4 et 1+ par leurs valeurs :
- 4 == 51,800 m 4 = 55,500 w,
- elles deviennent:
- “7v----7V
- première travée.
- ... "A----7v-
- deuxième travée.
- -7K------A”..------------7V
- troisième travée.
- mum sur la première pile.
- mum sur la deuxième pile.
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- 71
- Pi = 173,97 p, + 156,65 p2 — 42,00 p5 + 11,35 pk — 3,22 p5; ^ = — 46,60 p4 + 164,33 p.2 + 162,41 p3 — 43,92 pk +12,45 pb Le maximum du moment fléchissant dans le courant d’une travée quelconque, est donné par l’expression :
- M P ( P« Pn + -I | ^ V —+2-------------------
- .q -p j) y___........j..........J]
- dans laquelle et y.n + i représentent les moments fléchissants sur les piles contiguës à la travée, l la portée de la travée, et p la charge par mètre courant.
- En appliquant ces formules aux cas de surcharges ci-dessus énumérés, on trouve les résultats suivants :
- 1er Cas. — Première travée chargée :
- ^ = 920 518
- = 309 655
- M' = — 951 947
- 2e Cas .. — Deuxième travée chargée :
- P4 = 878 950
- f*2 = 815 887
- M* — — 729 448
- 3e Cas. — Troisième travée chargée :
- P4 = 402 190
- p* = 811 279
- M" = — 765 463
- 4e Cas. — Première et deuxième travées chargées :
- . P4 = 1 296 478
- f*a = 794 047
- 5e Cas. — Deuxième et troisième travées chargées :
- ^ = 778 151
- P8 == 1 205 668
- Comme il est intéressant de savoir dans quelles conditions se trouve le tablier lorsqu’il ne supporte aucune surcharge, nous avons également calculé les moments fléchissants dans cette hypothèse :
- 6e Cas. — Le tablier ne supporte aucune charge :
- P4. = 502 990 ,1;
- Po = 421 495 ,
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- 344 850 •J 91 180 231 120
- M — — M" = —
- M'" = —
- Épure des moments fléchissants (PI. 176). — Au moyen clés valeurs énumérées ci-dessus, il est facile de tracer, pour chaque cas, la parabole des moments fléchissants. Chacune de ces courbes porte sur l’épure le numéro du cas de surcharge auquel elle correspond.
- Les poutres doivent présenter en chaque point une section telle que la valeur du moment de résistance qui en résulte soit au moins égale à celle du moment fléchissant, au point considéré.
- Le moment de résistance a pour expression :
- RI
- v
- R représente le coefficient de travail maximum du fer, soit 6 kg par millimètre carré, ou 6000000 kg par mètre carré;
- I, le moment d’inertie de la section considérée;
- v, la distance de la fibre la plus éloignée de la fibre moyenne à cette dernière fibre.
- La partie constante de la section des poutres étant celle qui est figurée ci-contre, on a :
- 500*10 T 1
- ÜT100100 T — ; f 14 12 0,500 x 5,Ï8Ô3 — 0,285 X 5,TbÔ3
- i L 600*15 — 0,176 X 3, 3
- il — 0,024 X 4,9bÜ3
- — 0,015 X 3,96Ü3
- I = 0,219 648, v = 2,590,
- — =0,084 806,
- V
- M = 0,077 542 X 6 000 000 = 508 836 v
- Ce moment de résistance étant insuffisant pour une très grande partie de la longueur de la poutre, on l’augmente dans les points où cela est reconnu nécessaire, en ajoutant à la partie constante de la section une certaine épaisseur de semelles supplémentaires.
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- L’augmentation du moment de résistance correspondant à un millimètre d’épaisseur des semelles est de :
- 0,500 X 0,001 x 6 000 000 x 5,160 - 15 480 En divisant par ce nombre l’excès du moment fléchissant sur le moment de résistance de la section constante, on obtient en millimètres l’épaisseur à donner aux semelles supplémentaires.
- Afin d’avoir une échelle simple pour les épaisseurs de semelles, on les a représentées sur l’épure en double grandeur, ce qui a conduit à adopter pour Véchelle des moments:
- 2 mm pour 15 480
- soit 1,292 mm pour un moment de 10 000 (1).
- Le tableau ci-dessous indique les sections des poutres correspondant aux moments maxirna sur les piles et dans le courant
- des travées; il contient, en outre, les valeurs de — résultant des
- v
- sections ainsi que le travail du fer aux points considérés.
- MOMENTS M SUR TRAVÉES W O « SEMELLES SUPPLÉMENTAIRES VALEURS de - I V PS § g û- s
- et moments p O S w K ajoutées DF, U SECTION DES SEMELLES PC ^ » Fh
- sur piles « O QJ à la section constante constante supplé- mentaires TOTALES s & < >
- lro Travée : 500M0. ( 2 sem. 500 X 11 500 x 101 0,084 806 0,082 560 0,167 366 5,70
- 951 952 jfT ( 1 sem.
- 2' Travée: j J | , 1 f 1 sem. 500 x 11 1
- oj T1, «O. * 1 Oi f ^ 0,046 440 0,131 246 5,55
- 729 448 «Ig; -t 1 [ 1 sem. 500 X t
- 3* Travée: l ( 1 sem. 500 X 11 1 r * 0,051 600 0,136 406 5,60
- 765 414 -f I : ; 1 sem. i 500 X 9| j i
- 1” Pile: M < l [ 4 sem. 500 X H( 1 f 5> 0,139 320 0,224 126 5,77
- 1 296 478 ( 1 sem. 500 x îo! |
- 2® Pile : 1 A § | 1 f 2 sem. 500 X 11 ( 1
- ; 17 *> » 8,123 840 0,208 646 5,77
- 1 205 668 1 [ 2 sem. 1 500 X 13! i . • • f ;
- Treillis des parois verticales.
- Les barres de treillis formant les parois verticales des poutres sont calculées de manière à pouvoir résister, à elles seules, aux
- t (1) L’échelle de la planche 176 est la moitié de celle de l’épure.
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- efforts tranchants qui se développent dans les poutres par l’effet des charges.
- Dans une même travée, les efforts tranchants au droit des appuis sont donnés par les formules suivantes :
- T __ Pl + 1 .
- 2 l
- T =pl — T.
- où J*,, est le moment sur l’appui que l’on considère et u.„ + i le moment sur l’appui voisin.
- Les efforts tranchants maxima sur les appuis se produisent dans la lre, la 4e et la 5e hypothèses des surcharges.
- 10 — </re travée chargée :
- T0 = 88 290 kg.
- 4° — ,/re ei travées chargées :
- Tl = 131 088 kg T, = 124 311 kg.
- 5° — 2e et 3e travées chargées :
- T' = 121 T2 = 122
- 6e cas. — Le tablier ne porte aucune surcharge :
- T0 = 34 190 kg T; = 53 610 kg j Tt = 48 502 kg.
- j" : T2 = 47036k
- î T = 45570k
- I -
- Connaissant les efforts tranchants maxima sur les appuis, il est facile de tracer sur l’épure les droites représentatives des efforts tranchants en chaque point.
- On a pris comme échelle de ces efforts 1 m/m pour 1000 kg. Les efforts tranchants que nous venons de calculer par la méthode et les formules de Clapeyron, obtenus en supposant une charge uniformément répartie sur la longueur entière des travées, déterminent bien les réactions maxima qui se produisent sur les piles, mais ne donnent pas les maxima en un point quelconque de la poutre; ces derniers sont produits par la surcharge roulante d’un train de locomotives et de tenders.
- Pour déterminer les efforts maxima dans les barres de treillis,
- T0 T, T, Tt Ts
- 9 kg
- 0 kg.
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- nous avons suivi une méthode entièrement graphique. Voici comment a été tracée la courbe des efforts tranchants maxima :
- Un train de locomotives entièrement composé de machines du type 1001 de la Compagnie du Midi, dont le diagramme est figuré ci-contre, est supposé occuper toute la travée ; la roue d’avant de 13f0013600 '
- H H H H
- •10000
- la .première machine étant placée sur l’appui de gauche À. Les roues du train occupent les positions 1, 2, 3, etc.
- Plaçant en B le pôle d’un polygone des forces dont les côtés
- sont 1'. 2'. 3'....9' représen-
- tant les charges de chaque roue et en ayant soin de placer le point de départ de la force 1' sur l’horizontale AB, on peut tracer de suite le polygone funiculaire AMN qui est la courbe des efforts tranchants maxima pour tous les points de la poutre AB provenant de la surcharge du train en question.
- Supposons maintenant que l’on porte en BC et en AD une lon-
- gueur égale à p étant la charge permanente par mètre courant
- et l la portée de la poutre, la ligne DC représentera les efforts tranchants dus à la charge permanente, et l’intervalle compris entre les deux lignes DG et AMN donnera les efforts tranchants totaux positifs et négatifs pour chaque point de la poutre.
- Il reste, pour avoir le maximum général, à ajoutera cette valeur, les efforts provenant de la continuité des travées et exprimés par
- le terme *** +1 ~ l*“.
- Si nous portons en CE l’effort relatif au côté gauche de l’appui G, nous pouvons tracer une parallèle EF à la droite GD et additionner ainsi à l’effort tranchant déjà déterminé la quan-
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- tité Ainsi OP, par exemple, représentera la plus
- grande valeur de l’effort tranchant qui puisse se produire au point S.
- Nous ferons remarquer que le tracé de la ligne EF n’est pas mathématiquement exact. En effet, quand la surcharge n’occupe qu’une partie de la travée AB, il est évident que les valeurs n + i et j*n ne sont plus égales à celles produites quand la travée est entièrement surchargée.
- La quantité GE est, en tous cas, un maximum qui reste, pour la partie courante de la travée, au-dessus de la réalité.
- Nous avons appliqué la construction graphique qui vient d’être indiquée à la détermination des efforts tranchants dans une travée de rive et dans la travée intermédiaire voisine (PI. 178).
- Dans l’épure, les traits noirs forts représentent les efforts tranchants projetés suivant les barres de treillis.
- Le tableau ci-après, qui se trouve également porté sur l’épure, résume les efforts totaux sur les deux barres de chaque panneau, les efforts sur chacune de ces barres, les sections nécessaires de ces barres pour un coefficient de travail de 6 kg par millimètre carré, la composition de leur section réelle, et enfin leur coefficient de travail.
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- N° EFFORT TOTAL EFFORT PAR BARRE SECTION A 6 KILOG. BARRES TENDUES [ BARRES COMPRIMÉES
- Composition Section brute Section nette R I Composition Section R
- 1 165 000 kg 82500% 13 750 Ame 230 X 11 = 2 530 A ^ 120 X 120 ' „A 2 Corn. ^ = 6 7o0 Sem. 370 X 16 = 5920 m/m2 15200 14257 5,78% Ame 230 X 18 = 4140 2 Corn. 120 X 120 X 14 = 6328 Sem. 370 X 10 = 3700 m/m2 14168 5,85%
- 2 146000 % 73000% 12166 Ame 220 X 11 = 2420 2 Corn. 100 X 100 X 15 = 5 550 Sem. 330 X 17 = 5610 13580 12637 5,77 % Ame 220 x 18 = 3960 2 Corn. 100 X 100 X 14 = 5 208 Sem. 330 X 11 = 3630 12798 5,71%
- 3 128 000 kg 64000% 10666 I Ame 210 X 10 =2100 2 Corn. 100 X 100 X 12 = 4 512 Sem. 330 X 16 = 5280 11892 11110 r 5,75 % Ame 210 X 17 = 3570 2 Corn. 100 X 100 X 11 = 4 158 Sem. 330 X 10 = 3300 11028 5,81%
- 4 111000% i 55 500 kg •- 9250 Ame 200 X 10 = 2000 2 Corn. 90 X 90 x 12 = 4032 Sem. 310 X 15 = 4650 10682 9900 5,6 kg Ame 200 X 15 = 3000 2 Corn. 90 X 90 X-11 = 3 713 Sem. 310 X 10 = 3100 9818 5,65% I
- 5 95000% 47500% 7 916 Ame 180 X B = 1440 2 Corn. 80 X 80 X 12 = 3552 Sem. 290 X 14 = 4 060 9052 8316 5,72% Ame 180 X 14 = 2 520 2 Corn. 80 X 80 X 11 = 3278 Sem. 290 X 9 ' =2610 '' 8408 5,66 kg 8
- 6 79000% 39 500% 6583 ’r Ame -160 X 8 = 1280 2 Corn. 70 X 70 X 11 = 2838 Sem. 270 X 13 = 3510 . 7 628 6938 5,68% Ame 160 >< 14 = 224) 2 Corn. 70 x 70 X 10 = 2600 Sem. 270 X 10 = 2700 7 540 5,23 %
- —I
- -a
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-
-
-
- — 78
- Nous ferons remarquer que pour les barres tendues, on a déduit de la section brute la section enlevée par un trou de rivet, et qu’on a seulement tenu compte de la section nette ainsi obtenue, pour résister à l’effort agissant sur la barre.
- Panneaux sur palées et sur culées.— L’effort d’écrasement maximum supporté par un panneau est donné par la surcharge d’un train de locomotives; il est de 88 290 kg.
- Composition d’un panneau sur palée :
- 1 Ame de ... 350 X 15 = 5 250 mm2
- 2 Cornières de ... . 100 X 100 ' - • 12 = 4 512
- 2 Cornières de ... . 90 X 90 • • • 12 = 4 032
- 1 Semelle de ... 500 X 8 = 4 000
- 2 Fourrures de ... . ... 100 X 12 = 2 400
- 2 Fourrures de ... . . . . 90 X 12 = 2 160
- Section totale.................= 22 354
- Effort maximum par millimètre carré :
- R =
- 88290
- 22354
- = 4k,953'
- Composition d’un panneau sur culée :
- 1 Ame de. . . . . . . 600 X 'E = 9 000mm2
- 8 Cornières de. . . . . 100 X 100 x 12 = 18 048
- 1 Ame de.............. 220 X 6 =1 760
- 1 Ame de. ..... . 400 X 8 = 3 200
- 2 Fourrures de ... . 100 X 12 = 2 400
- 2 Fourrures de . . . . 210 X 12 = 5 040
- Section totale . ... . . . . „. . = 39 448
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-
-
-
- — 79 -
- Effort maximum par millimètre carré :
- R =
- 88 290 39 448
- = 2\24
- Panneaux des piles. — Effort d’écrasement maximum supporté
- par un panneau de pile :
- 131088 + 124311 = 255 3904
- Composition d’un paimeau
- 1 Ame de...........
- 1 Ame de...........
- 1 Ame de...........
- 6 Cornières de . . .
- 1 Semelle de ... .
- 4 Cornières de. . . .
- 2 Fourrures de . . .
- 4 Fourrures de . . .
- Section totale,
- 700 X 15
- 10 500
- = 1 760
- 400 X 8 — 3 200
- 100 X 100 X 12 = 13 536 250 X 10 = 2 500
- 80 X 80 X 12 = 7 104
- 210 X 12 = 5 040
- 90 X 12 = 4 320
- = 47 960
- Effort maximum par millimètre carré 255 390
- R =
- 47 960
- = 5k,32
- Pièces de Pont.
- Espacement des pièces de pont................3U1700
- Portée totale................................ 4m200
- Poids propre par mètre courant................ 80k
- Les pièces de pont étant soutenues en leur milieu et étant toujours symétriquement chargées doivent être calculées comme des pièces encastrées en leur milieu et dont les extrémités reposent librement sur deux appuis fixes.
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-
-
-
- — 80
- La réaction maxima au point d’attache d’un longeron est produite par la position figurée ci-contre des roues de la locomotive ; elle a pour valeur :
- P'=7200-
- - ^i^6600 X 2 ,42 + 6800pl, 12x(l, 30-j-l ,12)]^=18022
- Le poids mort du longeron étant de 275 kg par mètre courant (voir le calcul des longerons), produit de son côté une réaction :
- P" = 275 X 3,70 = 1017
- Réaction totale :
- P = 18022 -f 1017 = 19039
- Le moment dû à la réaction d’un longeron est donné par la formule :
- p /
- M' = ^(2n
- 1,10
- 3 n2
- dans laquelle n = j ~ = 0,523
- 1Q08Q
- M' ^ X 2,10 (1,046 — 0,820 + 0,143) M' = 7377
- Moment dû au poids propre de la pièce de pont :
- tu. 80X2,102
- 8 “ 8
- 44
- Le moment total est alors :
- M .-rz M' + M" ^ 7377 + 44 ^ 7421 La pièce de pont a la section figurée ci-contre, dont le moment d’inertie est :
- I
- _J_|~0,448 X 0,700’
- ±ro,
- 12
- ,126 X Û,686’~l ,014 x 0,560’J
- I = 0,000 635 754
- La valeur de — est :
- I
- .= 0,001 817
- D’où le coefficient de travail maximum :
- K = ÎM7 = 4k’08 par "/“•
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-
-
-
- — 81 —
- Contrefiches. — La réaction supportée par les contrefiches se compose de la réaction due au poids permanent. :
- T' = 2 x | pl = ^ X 80 X 2,10 = 210
- et de la réaction provenant du poids P :
- T" = P (2 — 3 n2 -j- n3)
- T" = 19039 (2 — 0,820 + 0,143) soit T = 210 + 25190 = 25400.
- La composante de cette réaction suivant la direction des contre-fiches est :
- 17 960 kg.
- Composition d’une contrefiche = 2 cornières de
- Section d’une contrefiche = 3 000m/ra2.
- Effort maximum par millimètre carré :
- = 25190
- __ 17960 3000’
- 5,98k
- Longerons
- Écartement des longerons . . ............m. 1,100
- Portée des longerons.................. . . m. 3,700
- Charge permanente par mètre courant de longeron :
- Fers.........................100k
- Bois et rails \ . . . . . . . 75 Platelage. . ... . . . ... 100
- Total............. 275k woo* ?m ggoo
- La surcharge maxima se produit quand les roues de la locomotive occupent les positions figurées ci-contre.
- Moment dû à la charge permanente :
- , ’ M’ . Ç ... 470
- Réaction au point A :
- R = 3^0 (6800x0’S77+7200x 1,837+ 6600X 3,137)
- . R - 10270 ,
- _i j_7û_
- ; '(V/ i-2ï ; 7 d>
- -
- Bull.
- 6
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-
-
-
- Moment dû à la surcharge :
- M" = 10270 X 1,843 — 6600 X 1,28 = 10480 Moment total :
- M = M' + M" = 470 + 10480 = 10950 Le longeron ayant la section figurée ci-contre, son moment d’inertie a pour valeur :
- I = i (0,187 X 0,55Ü3 — 0,02 X 0,37Ô3 — 0,160 X 0,53Ô3)
- I = 0,000523
- n
- Et :
- I
- 0,001901
- Le coefficient de travail maximum est :
- R = w =Sk’76 par
- § 2 - CALCUL DU TABLIER NEUSSARGUES
- Données générales.
- Dimensions principales :
- Longueur totale des poutres .....................I03m840
- Nombre des travées.............................. 2
- Longueur des travées ........................... 51m800
- Nombre de panneaux dans chaque travée............. 14
- Largeur des panneaux, espacement des pièces de pont 3m700 Ecartement d’axe en axe des poutres principales . . ( 5m000
- Hauteur de ces poutres............................ 5m160
- POIDS PERMANENT ET,CHARGE PENDANT L’ÉPREUVE PAR MÈTRE , COURANT DE TABLIER
- Poids permanent
- Surcharge.
- Fers ........ rr- 2 560k
- Platelage —* 400
- Bois et‘rails . . . . = 300
- Passerelle = 180 n,
- Ensemble f = 3 440k
- •••••' = * 800
- ,1e pendant l’épreuve . . = 8 240k
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-
-
-
- Poutres principales.
- Poids par mètre courant de poutre. . . . Charge pendant l’épreuve par mètre courant de poutre..................................
- 3440
- 2
- 8240
- 2
- = 1 720k
- = 4.120k
- Tables horizontales.
- Positions de la surcharge qui correspondent aux maxima des moments fléchissants :
- 1° Une travée chargée. — Le moment est maximum dans cette travée; a ---------A----------t*
- Le moment est maxi-
- ~-----*---
- 2° Première et deuxième travées chargées. — mum sur la pile. ——— A .......... . A
- Expression du moment fléchissant sur pile, donnée par la théorie de Clapeyron :
- ,2
- m :
- (Pl + Pl) K
- 16
- 31,800 m
- La valeur de étant lt la formule précédente devient :
- P* = 167,70 (p, -f pt).
- Valeurs numériques des moments fléchissants :
- 1er Cas. — Une travée chargée :
- K = 979 368
- Md —— 935 899
- 2e Cas. — Première et deuxième travées chargées :
- H = 1 381 848 =— 777 347
- Le tablier ne supporte aucune
- 3e Cas. charge :
- ^ == 576 888
- M, = — 324 518
- —wm——fc—mm
- rnpipMg
- b 30*10 100*11
- „.{r, , ;
- Épure des moments fléchissants. (Pl. 177).— La partie constante de la section de la poutre étant celle qui est figurée ci-contre, on a* :
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-
-
-
- — 84 —
- I = 0,219 648
- — = 0,084 806 v
- = 508 836
- v
- Augmentation du moment de résistance de la poutre par millimètre d’épaisseur de semelle :
- 15 480
- Un millimètre de semelle étant représenté en double grandeur, l’échelle des moments est :
- 2 mm pour 15 480
- soit 1,292 mm pour un moment de 10 000 (1).
- Tableau des sections des poutres correspondant aux moments maxima
- Semelles VALEURS DE I V Valeur
- supplémentaires de la des
- ajoutées de R
- à la section constante section semelles TOTALES par mm2
- constante supplémentaires
- 2 sem. 500x11 0,084 806 0,079 980 0,164 786 5,70
- 1 sem. 500x9
- 3 sem. 500x11 » 0,152 220 0,237 026 5,83
- 2 sem. 500X13
- Moments M sur travées et moments p. sur piles
- Travée 935 899
- Pile. . 1 381848
- SECTION
- constante
- flF
- i£
- Treillis des parois verticales.
- Les expressions des efforts tranchants, appliquées aux deux cas de surcharges que nous considérons ici, donnent les résultats sui*-vants :
- 1° Une travée chargée ;
- T0 = 87 802 kg
- 2° — Première et deuxième travées chargées :
- T = 133 885 kg ï\ = 133 385 kg
- (1) L’échelle de la planche est la moitié de celle de l’épure.
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-
-
-
- — 85 —
- 3° — Le tablier ne supporte aucune surcharge.
- T0 ^ 33 411 kg Tj =z 55 685 kg
- Nous n’avons pas tracé, pour ce tablier, une épure déterminant les efforts tranchants qui se produisent sous l’influence de la surcharge roulante d’un train de locomotives ; les efforts obtenus dans ce tracé ne différeraient de ceux déterminés pour la travée de rive du tablier, côté Marvejols, que d’une quantité peu importante due
- à la variation du terme ~~ .
- k
- Les barres de treillis de ce tablier auront des sections égales aux barres de la travée de rive du tablier côté Marvejols.
- Panneaux sur paies et sur culée. — L’effort d’écrasement maximum est donné sur la palée par le passage de la surcharge roulante d’un train de locomotives
- 87 802 kg
- La composition du panneau sur palée est indiquée par le croquis ci-contre ; sa section totale détaillée pré-cédemment est de :
- 22 354 w?n2
- Effort maximum par millimètre carré :
- _ 87 802 r) q 7 R “ 22 354' “ 0,9 kg
- La composition du panneau sur culée est indiquée par le croquis ci-contre ; sa section totale détaillée précé-
- I 400*8
- demment est de : p
- 39 448 mm\ |_ - JL
- Effort maximum par millimètre carré : p~ 87 802 2,2 kg.
- R
- 39 448
- ", 7TL
- Panneau sur pile. — Effort d’écrasement maximum supporté par un panneau de pile : *
- 433 385 + 133 385 = 266 770 kg. ],,
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-
-
-
- — 86 —
- La composition des.panneaux sur pile est indiquée par le croquis
- , ...9Q-90............................................ £.........................................
- n .
- ci-contre; sa section totale, déjà détaillée, est de :
- 47 960 mm2.
- Effort d’écrasement maximum par milli-
- , . ; 90*30*1£
- i L.m>Z mètre carré :
- R
- 266 770
- 47 960 “ 5,60 kg'
- Pièces de pont et longerons.
- La portée de ces pièces étant la même que celles des pièces de pont et des longerons du tablier, côté Marvejols, elles sont constituées comme ces dernières.
- Section d’une pièce de pont. . Section d’un longeron.
- §3. -CALCUL DU TABLIER CENTRAL
- Données générales.
- Dimensions principales :
- Longueur totale des poutres.......... .73 920 m
- Nombre des travées .... . . ... . . ... . . 3
- Longueur de chaque travée............ 24 640 m
- Nombre de panneaux dans chaque travée . .... 6
- Largeur des panneaux, espacement des pièces de
- pont. . ............ 4,1066m
- Écartement d’axe en axe des poutres principalés. . 5 000 m
- . Hauteur de ces poutres ............ 5 160 m
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-
-
-
- — 87 —
- Poids permanent par mètre courant de tablier : 1
- Fers.......................... ..............Kg. 2 020
- Platelage ...................................... 400
- Bois, rails. . ...........................s. . . 300
- Passerelle....................................... 180
- Total ...... . Kg. 2 900
- Charge pendant l’épreuve par mètre courant de tablier :
- Surcharge par mètre courant de tablier. . . . Kg. 4 800 Charge totale pendant l’épreuve :
- 2 900 + 4 800 = 7 700 kg.
- Poutres principales.
- Poids permanent par mètre courant de poutre :
- 2 900
- 1 450 kg
- Charge pendant l’épreuve par mètre courant de poutre : ^ = ..................................... 3 850 kg
- TABLES HORIZONTALES
- Positions de la surcharge qui correspondent au maœima des moments
- fléchissants :
- jo — Première travée chargée. — Le moment est maximum dans la première travée. K
- 2° — Deuxième travée chargée. — Le moment est maximum dans la deuxième travée. _______ ,_____________
- 30 _ Première èl deuxième travées chargées. — Le moment est
- -îi • : '
- d IP
- maximum sur la première pile.
- Expression du moment fléchissant sur pile, donnée par la? théo-
- rie de Clapeyron :
- !* 1 = "
- La valeur de lt étant :
- 4 ptf + 3 p,f — psf
- 60
- A P Aï-/-.‘A VA
- h = 24,640
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-
-
-
- la formule précédente devient :
- K = 40,48 Pl + 30,36 pa - 10,12 p3 Valeurs numériques des moments fléchissants :
- 1er Cas. — Première travée chargée :
- ^ ^ 185 196
- Md = — 206 610 2e Cas. — Deuxième travée chargée:
- jq = 160 828
- M2 = — 131 348
- 3e Cas. — Première et deuxième travées chargées : iq = 258 060
- n2 = 136 540
- = — 177 408 M2 = — 97 988
- 4e Cas. — Le tablier ne supporte aucune charge : Hi = 87 964
- Mt = — 70 485 M» = — 22 077
- Épure des moments fléchissants. (Pl. 178). — La partie constante de la section de la poutre étant celle qui est figurée ci-contre, donne :
- I = 0, 219 648
- i = 0, 084 806
- V
- R I
- = 508 836
- Ce moment de résistance est supérieur aux moments fléchissants maxima que nous avons déterminés. Le coefficient de travail maximum par millimètre carré est :
- R =
- 258 060 84 806
- = 3,05 kg.
- Treillis des parois verticales.
- Les expressions des efforts tranchants, appliquées au premier et au troisième cas de surcharge, donnent les résultats suivants :
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-
-
-
- 89 —
- 1° — Première travée chargée :
- T0 = 39 916 kg.
- 3° — Première et deuxième travées chargées :
- Ti = 57 910 kg.
- T1 = 52 364 kg.
- 4° — Le tablier ne supporte aucune charge :
- T0 = 14 304 kg.
- Ti = 21 424 kg.
- T2 = 17 864 kg.
- Connaissant les efforts tranchants maxima sur les appuis, il est facile de tracer sur l’épure les droites représentatives des efforts tranchants en chaque point.
- Les ordonnées des lignes obliques tracées en pointillé —)
- représentent la composante de l’effort tranchant maximum suivant la direction des barres.
- Les lignes en trait plein, en escalier, indiquent l’effort total auquel doivent être à même de résister les deux barres de treillis de chaque panneau, en travaillant à 6 % par millimètre carré.
- Les lignes pointillées, en escalier, indiquent l’effort total que sont capables de supporter réellement ces deux barres en travaillant à 6 kg par millimètre carré.
- Le tableau ci-contre qui se trouve aussi porté sur l’épure, résume : les efforts totaux sur chacune de ces barres, les sections nécessaires de ces barres, la composition des sections réelles, et enfin leurs coefficients de travail.
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-
-
-
- EFFORT EFFORT SECTION —
- PAR A
- TOTAL BARRE 6 KILOG. 1 i i
- kg 1 ^ mm2
- 73 000 36 500 6083 • [ 2 Corn. ; Ame
- 50 000 25 000 4417 1 | 2 Corn. ( Ame
- 32 000 16 000 2667 1 | 2 Corn. ( Ame
- BARRES TENDUES
- Composition
- mgxsnc^c
- Section
- BRUTE
- mm2
- mm2
- 120 X 120 x 15 = 6 750 )
- .9 050
- 230 X 10 ~ = 2 300 ) ' :.
- 100 X 100 X 15 = 5 550 ) .
- •- 7 750
- 200 X 11 , — 2200 )
- 80 X
- 170 X
- 80 X 12 = 3 552 11 -j. -= 1870 )
- 5 422'
- i
- i BARRES COMPRIMÉES
- Section nette R Composition Section R
- mm2 k9 mm2 7imi2 kg-,
- 8170 4,46 [ 2 Corn. 120 X 120 X..15 = 6750 \ (. Ame 230 X 10 = 2300 i 9 050 4,03
- 6 870 3,86 < [ 2 Corn. 100 X 100 X. 15 = 5550 , 1 Ame ' 200 X U = 2200 i ’ 7 750 3,42
- 4 652 3,44 \ | [ 2 Corn. 80 X 80 X 12 = 3552 j [ Ame 170 X.11 = 1870 ! > 5 422 2,95
- BW1WJ
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-
-
-
- — 91
- Nous ferons remarquer que pour les barres tendues on a déduit de la section brute la section enlevée par un trou de rivet, et qu’on a seulement tenu compte de la section nette ainsi obtenue pour résister à l’effort agissant sur la barre,
- Panneaux des pattes. — Effort d’écrasement maximum supporté par un panneau de palée :
- 39 916 kg.
- COMPOSITION d’un PANNEAU
- 1 Ame . . . . . ... 350 X 15 = 5 250 ram2
- 2 Cornières . . . 100 X 10 100 3 800
- 2 id 80 X 80 3 000
- 1 Semelle.... ... 500 10 X 8 = 4 000
- 2 Fourrures . . . ... 100 X 12 = 2 400
- 2 id. . . . .... 80 X 12 = 1 920
- Section totale = 20 370
- Effort d’écrasement maximum par millimètre carré :
- R =
- 39 916 20370 ~
- kg.
- .ipo.Mog.xio_,-
- Panneaux reposant sur les entretoises de l'arc. — Effort d’écrase' ment maximum supporté par un panneau reposant sur une entretoise de l’arc :
- 57 910 + 52364 = 110 274.
- COMPOSITION D’UN PANNEAU
- 1 Ame —i o O X 12 = 10 500
- 8 Cornières . . . 80 X 10 80 12 000
- 1 Ame . . . 400 X 8 = 3 200
- 1 id ... 220 X 8 = 1 760
- 2 Fourrures. . . . . . 170 X 12 = 4 080
- 4 id. . . . ... 80 X 12 = 3 840
- Section totale = 35 380
- J
- 4 400*8
- fc*
- 40Q*8.
- .80*80*10..
- d
- F-
- F
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-
-
-
- — 92 —
- Effort d’écrasement maximum par millimètre carré : 110 274
- R = =: 3’12 ^
- Pièces de pont.
- Espacement des pièces de pont.................. 4,1066 m
- Portée totale..................................4,200
- Poids propre par mètre courant.................80 kg.
- La méthode exposée pour le calcul des entretoises du tablier côté Neussargues, appliquée dans ce cas, donne les résultats suivants :
- Réaction maxima au point d’attache d’un longeron, produite par la position ligurée ci-dessous des roues de la locomotive :
- 6 600x2 8266 +6 800 (1,5266 + 2,8266) J
- P'
- 18 951 1129
- Réaction produite par le poids mort du longeron :
- P" = 4,106 x 275 ______
- Réaction totale P — 20 080
- Moment dû à la réaction d’un longeron:
- 20 080 X 2,10
- M'
- 2
- I
- lv5J66 LKL+J.?!? *,1,28. 6®Ô 6(§Ô 72rao 6
- .CD CD Q
- (1 046 — 0 820 4- 0 143)
- M' = 7 780.
- Moment dû au poids propre de la
- I
- pièce de pont :
- M"
- 80 X 2,10
- 8
- Moment total :
- M = M' + MX 7780 + 44 = 7824.
- La pièce de pont a la section figurée ci-contre, dont le moment d’inertie est:
- I = 0,000635 754
- I
- .z.oj-m
- 7 r.k
- — = 0,001817.
- D’où le coefficient de travail maximum : . R= 7 824
- 1817
- = 4,30%.
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- Contre fiches. — La réaction supportée par les contrefiches se compose de la réaction due au poids permanent :
- T' = -ip X 80 X 2,10 = 210,
- et de la réaction provenant du poids P :
- T" = 20 080 (2 — 0 820 + 0 143) = 26 565,
- soit :
- T = 26 775.
- La composante de cette réaction suivant la direction des contre-fiches est : 18 933 kg..
- Composition d’une contrefiche : 2 cornières de
- Section d’une contrefiche : 3400 mm2. Effort maximum par millimètre carré :
- R =
- 18 933 3 400
- = 5,56 kg.
- 90 X 90 10
- Longerons.
- Ecartement des longerons.....................1,100 m
- Portée des longerons.........................4,1066
- Charge permanente par mètre courant de longeron........................................ - . 275 kg
- La surcharge maxima se produit quand ur...-....
- les roues de la locomotive occupent les positions figurées par le croquis ci-contre :
- ÜL
- 0
- 6,600 1 .aJZik
- Moment dû à la charge permanente :
- M' = 27g x y066" = 580.
- Réaction au point A.
- R = TlW (8 800x°’7733+7 200x2,0533 +6 600x3,3333. Ri = 10274.
- Moment dû à la surcharge :
- M' = 10274 x 2 056 — 6600 x '1,28 = 12675. Moment total :
- M = M' + »T =S 580 + 12 675 = 13255.
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- 94 —
- Le longeron ayant la section figurée ci-contre, son moment d’inertie a pour valeur :
- I = (o,187 x 0,55Ô3 —0,154 xO,5M3 —0,026 X 0,371?
- I = 0,0006365
- TP
- — = 0,002314.
- Le coefficient de travail maximum est :
- R = Jw- = 5’73
- DEUXIÈME PARTIE
- PILES MÉTALLIQUES
- § 1er. — Dispositions générales.
- Les piles ont la forme de troncs de pyramides, dont les arêtes ou arbalétriers sont constitués par des caissons en tôles et cornières convenablement entretoisés.
- Dans la plupart des ponts que nous avons construits, et notamment dans le pont du Douro, les arbalétriers étaient constitués par des caissons rectangulaires complètement fermés* Dans le projet actuel, les grandes faces des piles, c’est-à-dire celles qui sont transversales au tablier et qui résistent à l’action du vent, sont constituées comme des poutres rigides à double paroi, d’une disposition tout à fait analogue à celle employée pour l’arc ; c’est-à-dire que les arbalétriers ne comportent plus que trois faces formant une coupe horizontale en LJ dans laquelle viennent s’insérer les entretoisements horizontaux et diagonaux, dont la forme générale est celle d’un grand caisson en treillis. L’avantage de
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- cette disposition est de permettre une visite facile de toutes les parties de la pile ; on peut repeindre et entretenir, en temps voulu, toutes les faces des arbalétriers tant intérieures qu’extérieures. En outre, par rapport aux efforts latéraux du vent, ces grandes faces, dont chacune forme une véritable poutre à grand treillis, présentent une résistance beaucoup plus considérable que celle d’arbalétriers réunis par des entretoisements en cornières. La rigidité individuelle des diagonales se trouvant considérablement augmentée par la forme en caisson qui s’oppose à tout mouvement de flambage, il est permis de les faire travailler avec sécurité aux efforts de compression. Il n’en était pas ainsi avec les formes habituellement employées, qui se rapprochent plus ou moins de celle d’une tringle, et qui sont susceptibles de travailler seulement dans le sens de la traction, en fléchissant sous l’effort de compression. Avec ces derniers entretoisements, on remarque qu’il se produit des vibrations très sensibles quand, par suite du balancement de la pile sous l’action du vent, les diagonales passent presque subitement de l’effort de compression à un effort de traction, ou inversement. Il n’est pas besoin de dire que rien d’analogue ne se produira avec nos diagonales indéformables, et que la rigidité de la pile en sera considérablement augmentée ; on aura, en outre, toute facilité pour augmenter la hauteur des étages, diminuer le nombre des entretoisements et donner à la pile un aspect plus élancé.
- § 2. — Dimensions principales.
- Les piles métalliques qui supportent le tablier droit, du côté Marvejols, sont au nombre de quatre; le tablier droit du côté de Neussargues ne comporte qu’une pile intermédiaire. .
- Ces piles sont divisées en un certain nombre d’étages variant de trois à six, d’une hauteur courante de 10 w, mesurée suivant l’axe des arbalétriers. Les hauteurs mesurées suivant la verticale se trouvent naturellement un peu moindres et sont résumées dans le tableau suivant, qui donne la hauteur verticale des piles, depuis le sommet du couronnement jusqu’à la maçonnerie*
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- COTÉ MARVEJOLS COTÉ NEUSSABGDES
- HAUTEURS Pile 1 Pile 2 Pile 3 Pile 4 Pile 5
- 3 étages 4 étages étages 6 étages G étages
- Hauteur du 1er étage. . . . » du 2e »...,. » du 3e ri ... . du 4 e *> .... 33 dU 5C 33 ... . 33 du 6° 33 ... . Hauteur depuis l’axe du dernier étage jusqu’à la maçonnerie 9,7594 m 9,9586 3,1868 y> » » 0,8896 9,7594 m 9,9586 9,9586 5,1785 » » 0,8396 9,7594 m 9,9586 9,9586 9.9586 7.9586 » 0,8896 9,4660 m 9,9316 9,9316 9,9316 9,9316 9,9316 0,8940 9,4660??i 9,9316 9,9316 9,9316 9,9316 9,9316 0,8940
- Hauteur totale depuis le dessous du couronnement j ns-qu’à la maçonnerie .... 23,7944 m 35,7447m 50,4834 m. 60,0180m 60,0180 m
- Hauteur du couronnement supérieur 0,718 0,718 0,718 0,718 0,718
- Hauteur totale pour chaque pile . 24,5124m 36,4627 m 51,2014 m 60,7360?» 60,7360 m
- Les dimensions en plan du couronnement sont de 5 m, sur 2,333 m mesurées d’axe en axe des arbalétriers.
- Le fruit des arbalétriers dans le plan de la grande face, pour les piles 1, 2 et 3, a été pris à 0,08272 par mètre (1).
- Celui des petites faces est calculé de telle sorte qu’en partant d’une largeur de 2 333 m au couronnement, les quatre arbalétriers forment un tronc de pyramide.
- Ce fruit qui donne à tous les étages des rectangles semblables au couronnement, est de 0,0386 par mètre.
- En raison du voisinage de l’arc, on a donné aux arbalétriers des piles 4 et 3 dans le plan des grandes faces, le même fruit qu’à l’arc, soit 0,11088.
- Le fruit transversal est à peu près le même que pour les autres piles, soit 0,03888, de manière à donner à la partie inférieure une largeur de 7 m.
- Les dimensions des bases calculées à l’aide de ces fruits sont donc les suivantes :
- (I) La largeur de 2,333 m et le fruit de 0,08272 sont les mêmes que dans le projet primitif, et a-v aient été déduits des dimensions de la base de la grande pile n° 4, laquelle avait 15 m dans un sens et 7 m dans l’autre.
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- Piles n° 1..........................4,170 m sur 8,936 m
- — n° 2..........................5,092 — 10,913
- — n° 3......................... 6,230 — 13,352
- — n°s4 et 5. ................... 7,000 — 18,31
- A leur sommet, les piles sont terminées par un couronnement qui reçoit les appuis du tablier : ce couronnement est constitué, suivant chacun des côtés, par des sommiers composés de deux poutres pleines de 0,70 m de hauteur, reliées par des semelles de 1 m de largeur.
- Dans les grandes faces, les semelles sont remplacées par un treillis en fer plat.
- Chacun des 4 arbalétriers a une section en forme de U composée de deux âmes de 0,60 m reliées par des cornières de 100 mm à des semelles de 0,60 m de largeur, dont l’épaisseur varie suivant la hauteur.
- En outre, ces âmes sont bordées extérieurement par deux cornières qui leur donnent la raideur convenable. La face ouverte, du côté de l’intérieur, est entretoisée par un treillis en cornières, qui vient s’attacher sur les cornières bordures.
- Dans le plan de la grande face, chacun des étages de 10 m est constitué par une entretoise horizontale et une croix de Saint-André. Les barres formant les croisillons et les entretoises ont la forme d’un caisson composé de 4 cornières de 70 mm, réunies par un treillis double enfer plat. Ces caissons ont 0,400 m de hauteur sur 0,344 m de largeur et viennent s’attacher sur les deux âmes des arbalétriérs en pénétrant dans l’intérieur de FU.
- Dans le plan de la petite face de la pile, les entretoises horizontales sont composées de poutres en treillis, en forme d’J, de 0,40m de hauteur.
- Les croisillons, dont les points d’attache correspondent à un demi-étage des grandes' faces, ont une section en croix formée par la juxtaposition de deux cornières alternées.
- A chaque étage et dans le plan des entretoises, se trouve un con-treventement horizontal formé par deux croisillons en forme de caissons à treillis. s
- Chaque arbalétrier repose sur la maçonnerie par l’intermédiaire d’une plaque d’assise en tôle de 1 m en carré, assemblée par des goussets aux faces de Farbalélrier.
- Bull.
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- L’amarrage de l’arbalétrier se fait par un tirant pénétrant dans l’intérieur de la pile à une profondeur calculée pour intéresser uu cube suffisant de maçonnerie.
- Ce tirant est claveté à sa partie inférieure sur un sommier eu fer, logé dans une galerie établie sous les arbalétriers de la petite face et qui réunit les amarrages de ceux-ci.
- Dans l’axe de chaque pile, on a placé un escalier tournant en fer, interrompu à chaque étage par un palier situé au point de croisement des contreventements horizontaux. Cet escalier est attaché sur deux montants verticaux formés chacun de deux cornières qui s’élèvent depuis la base jusqu’au sommet de la pile. — Cet escalier est destiné à faciliter la visite et l’entretien de toutes les parties de la pile.
- § 3. — Calcul des grandes piles 4 et 5.
- Nous examinerons deux cas :
- 1° Le tablier porte la surcharge d’épreuve et l’effort du vent est de 450 kg par mètre carré. Ce cas donne l’effort de compression maximum dans un arbalétrier.
- 2° Le tablier n’est point surchargé, mais l’effort du vent est de 270 kg par mètre carré. Ce cas donne le maximum de tension dans les arbalétriers et dans les tiges d’amarrage, ainsi que l’effort maximum dans les croisillons.
- 1° — Cas du vent avec surcharge.
- La réaction maxima provenant du tablier et de la surcharge est pour la pile 5, ainsi qu’il résulte du calcul spécial de ce tablier,de ;
- 2 X 266 770 = 533 540 kg.
- Cette réaction correspond à une charge permanente de 3 440 kg et à une surcharge de 4 800 kg, soit à une charge totale de 8 240 k. par mètre courant de tablier.
- Le poids des appuis et du couronnement est environ de 5 000 kg.
- La charge totale au niveau du dessous du couronnement sera donc de 538 540 kg.
- Soit par arbalétrier = 134 630 kg.
- Le poids de la pile elle-même est environ de 458 Ml kg, ce qui, pour une hauteurde 60,018 m, donne un poids de — 2 640 k
- par mètre de hauteur.
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- La surface offerte au vent par mètre courant de tablier a été évaluée à 3,70 m2.
- Cette évaluation est fondée sur la même hypothèse que celle de M. Nordling dans le calcul des viaducs de la ligne deCommentry à Gannat, et nous avons continué à l’admettre; elle suppose que le vent agit horizontalement et dans une direction à peu près normale à la paroi frappée, de manière que les parties horizontales antérieures recouvrent et protègent les mêmes parties placées par derrière, ce qui est admissible pour de faibles écartements; les autres parties verticales ou inclinées ne sont pas supposées recouvrir leurs correspondants dans ia paroi postérieure.
- La surface ainsi calculée est par mètre courant de :
- Membrures 2x 0,64..............................1,28 m
- Longrine, rail et platelage. ....................0
- Montants A>< 2,96 X 0,17
- Treillis
- 3,70
- 2 X 7,16 X 0,31
- 3,70 . ' ' ‘
- 2 X 2,96 x 0,70
- Panneau plein 51 80
- Lisse de garde-corps 2 X 0,02, Appuis ........................
- 0,27
- 1,20
- 0,08 0,04 . 0,01 3,70 m
- s tt-ti— S
- -8*7,88.
- (835*50)
- Total.
- La surface offerte au vent par le train a été évaluée à 1,60 m2 par mètre courant, suivant le croquis ci-contre. 3
- Quant aux piles elles-mêmes, nous avons admis qu’en raison du grand g écartement des faces et de la faible importance des pièces horizontales, les deux parois des petites faces étaient s. également frappées. Nous avons concentré, en outre, les surfaces dans les plans de chacun des étages et nous sommes arrivé aux chiffres inscrits dans le croquis de la page suivante.
- Il résulte de ce qui précède que les efforts du vent par mètre courant sont;
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- — 100 —
- Sur le tablier 3,70 X ISO — 355 kg ;
- Sur le train 1,60 X 150 = 240 kg.
- Le vent, étant supposé agir d’une manière uniforme sur toute la longueur du tablier, exercera, sur chacun de ses points d’appui, des réactions horizontales analogues aux réactions verticales produites par les charges et proportionnelles à ces dernières. Le calcul spécial du tablier montre que, pour une charge de 3 440 kg par mètre courant, la réaction verticale est de 222 740 kg. Les réactions horizontales seront donc :
- Celle due au tablier 222 740 x = 35935 kg;
- 3440
- 240
- Celle due au train 222 740 x 7^ = 15 543%.
- 3440 J
- Les efforts du vent sur la pile sont obtenus
- à l’aide des surfaces données plus haut; ils
- sont inscrits dans l’épure.
- Étant ainsi connus les efforts du vent, nous pouvons procéder à la détermination dés efforts intérieurs dans la pile.
- La méthode habituellement employée consiste à prendre les moments M aux divers étages d’une largeur a et à supposer que
- M
- l’effort dans les arbalétriers est égal à—, ce qui implique le parallélisme des arbalétriers sur la hauteur d’un panneau. Les treillis sont calculés en partant des efforts tranchants horizontaux, c’est-à-dire en supposant le même parallélisme. Mais cette méthode devient tout à fait inexacte pour de grandes inclinaisons, et cette inexactitude est rendue manifeste dans le cas d’une pile complètement pyramidale dans laquelle les arbalétriers se couperaient à leur sommet. Dans ce cas, en effet, l’effort du vent provenant du tablier se décomposerait directement suivant les arbalétriers sans produire d’effort dans les treillis. Par le calcul habituel à l’aide de l’effort tranchant, on trouverait, au contraire, dans ceux-ci des efforts très considérables.
- Nous avons donc préféré employer une méthode graphique qui tienne compte des inclinaisons réelles.
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- Cette méthode est la suivante :
- Étant donnée une section quelconque, nous décomposons la force extérieure, c’est-à-dire la résultante de toutes les forces agissant au-dessus de la section, en efforts dirigés suivant les pièces coupées par la section.
- Nous observons d’abord que le système étant à croisillons doubles formant des croix de Saint-And ré, nous pourrons le diviser en deux systèmes tels que les suivants, qui, à cause de leur symétrie, subiront chacun la moitié des efforts.
- Ceci posé, nous avons considéré six sections correspondant à chacun des six panneaux et nous avons porté, figure 1 de l’épure pl. 179, sur une horizontale, tous les efforts du vent; nous avons pris à une distance quelconque de cette horizontale un pôle P et nous avons tracé le polygone funiculaire fig. 2, en menant des parallèles aux obliques de la fig. î.
- A B0 parallèle à PO B0 Bx — Pl
- BtBa — P 2
- B2B3 — P 3 etc.
- Le polygone ainsi obtenu permet de déterminer pour chaque section la position de la force extérieure, c’est-à-dire la résultante de toutes les forces situées au-dessus de la section.
- En effet, pour avoir la position de la force extérieure pour une section m n, il suffira de prolonger le premier côté A B0 et le côté B2 B3 coupé par la section ; la force extérieure à la section passe par le point d’intersection de ces deux lignes.
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- Cette propriété est l’appli cation d’on principe général de la statique graphique, qui peut se démontrer facilement dans Je cas particulier.
- En effet : les diagonales P 0 et P 3 par exemple peuvent être considérées comme représentant deux forces qui font équilibre aux forces i, 2, 3 et qui ont par conséquent la même résultante.
- Or, dans le tracé du polygone funiculaire, la ligne A B0 représente lapositionde la force POjBqBj, celle delà résultante PI des forces OP et 01; B^, celle de la résultante P 2 des forces OP, 1, 2 et 3.
- Par suite la résultante des forces 1, 2, 3 qui se confond avec celle des forces PO et P3 passera par le point d’intersection K des côtés AB0 et B.2B3 prolongés, qui représentent la position de ces deux forces. Ayant ainsi déterminé la position des diverses résultantes des forces extérieures pour chacune des sections, il est facile de les décomposer suivant les trois directions des pièces rencontrées par la section m n. Gomme la résultante des forces FF* F7 passant par les trois pièces peut s’obtenir en composant d’abord les forces F et F7, puis la résultante de celles-ci avec la force Fj ; en agissant inversement pour décomposer la résultante R suivant les trois directions, on la décomposera suivant une force F., passant par l’une des pièces et suivant une force S passant par le point d’intersection des deux autres pièces. 11 faudra donc prolonger la direction de la diagonale jusqu’à la rencontre de la résultante des forces extérieures et décomposer celle-ci en une force Fj suivant la diagonale, et une force S dirigée au point d’intersection I. Cette force S se décomposera à son tour en deux forces F et F7 dirigées suivant les arbalétriers. Les figures ont été tracées en divisant les forces extérieures par 4 , de manière à avoir celles qui agissent dans chacune des faces et dans chacun des systèmes.
- La décomposition a été faite dans l’épure pour un seul système ; celle pour le second système a été obtenue en renversant la première figure : cette seconde figure est représentée en pointillé dans la figure ci-contre.
- L’effort P, provenant des charges, est obtenu dans chaque section
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- en ajoutant à la réaction 134,630 h/ donnée plus haut le poids
- de x de la partie de la pile située au-dessus de l’étage
- considéré. Comme valeur de x nous avons pris la hauteur jusqu’au bas des étages.
- En ajoutant aux efforts F les efforts P, nous obtiendrons les efforts dans les arbalétriers opposés au vent et, en retranchant la force F de la force P, les efforts dans les arbalétriers de la face située du côté du vent.
- Dans le cas où la force F est supérieure à la force P, l’effort obtenu sera un effort de tension.
- Le tableau suivant donne la somme P-[- F, la différence P — F, les sections « des membrures, les coefficients de travail pour les arbalétriers de la face opposée au vent et les coefficients R., pour ceux de la face frappée par le vent.
- Effort dans les arbalétriers. — Vent dD 150 kil. avec surcharge.
- NUMÉROS des SECTIONS 1 2 3 4 5 6 S
- F 41 500 kg 65 000 81 000 94 500 104 000 114 500
- P 140 873 kg 147 429 153 985 160 541 167 097 173 653
- P + F . . 182 373 kg 212 429 234 985 255 041 271 097 288 153
- P - F . . . 99 373 kg 82 429 72 985 66 041 63 097 59 153
- ta 33 000 mmq- 38 400 43 800 43 800 49 200 49 200
- R i 5,53 kg 5,52 5,38 5,84 5,50 5,87
- 3,02 kg 2,14 1,63 1,51 1,28 1 20
- 2° Cas du vent sans surcharge.
- Les surcharges sont les suivantes :
- Réaction du tablier.............................kg 222 740
- Poids des appuis et du couronnement, environ.. 5 000
- Charge totale au niveau du dessous du couronnement ......................................... kg 227 740
- 227 740
- Soit par arbalétrier
- 56 935
- 4
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- Poids de la pile par mètre courant................Kg. 2 640
- La surface offerte au vent par mètre courant de tablier étant de 3 m2 70, l’effort du vent par mètre courant de tablier sera ; 3,70 X 270 = 999,
- La réaction horizontale du tablier sur la pile, en faisant la même assimilation aux charges verticales que nous avons faite dans le cas précédent, sera :
- QQQ
- 227 740 X 3^= 64 6SS.
- Les efforts dans les arbalétriers ont été obtenus par les constructions de l’épure, qui sont les mêmes que dans le cas précédent ; les calculs sont résumés dans le tableau suivant, qui se trouve aussi reporté dans l’épure ; il donne les coefficients de travail dans les arbalétriers :
- Effort dans les arbalétriers. Vent de 270 kil. sans surcharge,
- NUMÉROS des SECTIONS 1 2 3 4 5 6 1
- F 46 000 kg 80 000 105 000 122 000 138 500 155 000
- P 63 178 kg 69 734 76 290 82 840 89 402 95 958
- P + F. . . . 109 178 kg 149 734 181 290 204 846 227 902 250 958
- P — F. . . . 17 178 kg - 10 266 — 28 710 — 39 154 — 49 098 — 59 042
- ü) 33 000 mm2 38 400 43 800 43 800 49 200 49 200
- Ri 3,31 kg 3,90 4,14 4,67 4,60 5,10
- r2 0,52 kg — 0,27 — 0,66 — 0,91 — P, 00 — 1,20
- Les efforts dans les croisillons, qui résultent de l’épure, sont portés dans le tableau suivant, ainsi que leurs coefficients de travail :
- Efforts dans les croisillons.
- NUMÉROS des ÉTAGES 1 2 3 • ’ 4 5 6 1
- F, 22 800 kg 17 000 14 600 14 000 14 100 14 500
- W, 4 716 mm2 4. 716 , 4 716 . 4 716 4 716 4 716
- R. 4,84 kg 3,61 3,10 2,97 2,99 3,08
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- 105 —
- 3° Calcul des amarrages et des maçonneries.
- Il nous reste à examiner la pile au point de vue de la stabilité ; le cas le plus défavorable est celui du vent sans surcharge.
- Pour ce cas, le poids du tablier, des appuis et du couronnement est de........................................Kg. 227 740
- Le poids de la pile............................. 158 447
- Le poids total..................Kg. 386 187
- En multipliant ce poids par la moitié - de la longueur de
- A
- la base de la pile, nous obtenons le moment de stabilité................................................ 3 535 511
- Le moment de renversement est égal à 125 416 X 47,4 =.............................................. 5 944 718
- La différence est de............... 2 409 207
- Les tirants d’amarrage devront donc être à même de résister chacun à un effort de :
- 2 409 207
- 2 X 18,'31 = 6& <9° kg-La section de ces tirants ayant 120 mm de diamètre et 11310 mm1 de section, le coefficient de travail sera :
- 65 790 _ K 0Û> 7 11 310 ~ 5,82 kg‘
- R
- Le cube de maçonnerie intéressée peut s’évaluer à 7 X 3,16 X 4 — 88,48 to3, ce qui représente un poids de 88,48 X 2 000 = 176 960 kg, bien supérieur à l’effort de traction.
- L’effort maximum sur les dés en pierre de taille qui supportent les arbalétriers est de :
- Pour le tablier, les appuis et le couronnement. Kg. 134 630 Pour la pile —......................... 39 612
- Poids total sur un dé en pierre. Effort provenant du vent. . . .
- 174 242 114 500
- Effort total . . . Kg. 288 742
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- La surface de l’appui d’un arbalétrier étant de 100 cm >< 100 cm = 10 000 cm2,
- Le coefficient de travail de la pierre de taille sera de :
- 288 742
- R = = 29 kg par centimètre carré.
- La surface des dés étant de 1,60 X 1,60 = 25 600 cm2, le travail de la maçonnerie immédiatement au-dessous du dé sera de
- R = ~95"6Ô0' ' “ ’ ‘ % Par centimètre carre.
- 4° Calcul des joints.
- Dans chacun des joints, les couvre-joints doivent avoir une section au moins égale à celle de la pièce coupée, et, de plus, les rivets fixant le couvre-joint de chaque côté du joint devront être en nombre tel que leur section soit aussi au moins égale à celle de la pièce coupée.
- Le calcul des joints se trouve résumé dans le tableau suivant :
- DÉSIGNATION SECTION D E LA PIÈCE SECTION DU COUVRE-JOINT NOMBRE DE RIVETS de 23 mm DE DIAHÈTJIE
- Ames (le 600 X 9 y. 5 400 mm2 1 de 400 x 10 1 9000. . 1 de 500 X10 ) mm mm21 11'rivets de 415 =9130
- Corn. 100X100X10 1900 - Corn. 85X85X13 = 2 041 6 — 415 =2 490
- Semelles 600 X 9 5 400 — 600 X 9 = 5 400 . . 15 — 415=6 225
- Ce calcul s’appliquera à toutes les piles, qui ont toutes les arbalétriers constitués de la même manière.
- § 4. — Calcul de la pile 3.
- 4° Cas du vent avec surcharge.
- La réaction maxima provenant du tablier et de la surcharge est de :
- 2 X (121 339 + 122 640) = 487 958 kg; elle correspond à une charge permanente de 3 390 kg et à une surcharge de 4 800 kg par mètre courant de tablier.
- Le poids des appuis et du couronnement est environ de 5 000%.
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- La charge totale au niveau du dessous du couronnement sera donc de :
- 492 958 kg,
- soit par arbalétrier :
- . 492 958
- 123
- 239 kg.
- Le poids de la pile elle-même est d’environ 2 640 kg par mètre courant de hauteur.
- La surface offerte au vent par mètre courant de tablier est de 3,70 m\
- La surface offerte au vent par le train est de 1,60 m2 par mètre courant.
- Les surfaces offertes au vent par la pile et supposées concentrées au niveau des entretoises sont données dans la figure suivante.
- Il résulte de ce qui précède que les efforts par mètre courant seront :
- Sur le tablier : 3,70 X 150 = 555 kg,
- Sur le train : 1,60 X 150 — 240 kg.
- Le vent, étant supposé agir d’une manière uniforme sur toute la longueur du tablier, exercera, sur chacun de ses points d’appui, des réactions horizontales analogues aux réactions verticales produites par les charges et proportionnelles à ces dernières; elles auront pour valeur.
- Réaction due au tablier :
- 555
- 185 212 X = 30 322 kg.
- Dans cette expression 185 212 est la réaction verticale due à la charge permanente sur la pile considérée, et 3 390 est la charge permanente par mètre courant de tablier.
- La réaction due au train est égale à :
- 188 212 X = 13 112 kg.-
- Les efforts du vent sur la pile sont obtenus à l’aide des surfaces données plus haut et sont inscrits dans l’épure.
- Les efforts dans les arbalétriers ont été déterminés par la même
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- méthode que pour la pile n° 5; les constructions sont données dans l’épure, pl. 180.
- Les résultats ainsi que le résumé des calculs des coefficients de travail sont donnés dans le tableau suivant, qui est également reporté dans l’épure.
- La force P est obtenue pour chaque section en ajoutant à la
- 2 640
- charge de 123 239 kg trouvée plus haut le poids de —^— % de la partie de la pile située au-dessus de l’étage considéré.
- N ü M É R 0 S des ÉTAGES 1 2 3 4 5 !
- F 35 000 kg 61 100 78 800 94 600 108 500
- P 129 700 kg 136 300 142 900 149 500 156 600
- P 4- F . . . . 164 700 kg 197 400 221 700 244 100 265 100
- P — F ... . 94 700 kg 75 200 64 100 54 900 48 100
- (jÛ 27 600 mm2 33 000 38 400 43 800 43 800
- B, 5,96 kg 5,98 5,78 5,58 6,05
- R2 ..... , 3,43 kg 2,28 1,67 1,25 ,,0
- 2°. — Cas du vent sans surcharge.
- Les charges sont les suivantes :
- Réaction des tabliers.........................Kg. 185 212
- Poids des appuis et du couronnement............. 5 000
- Charge totale au niveau du dessous du couronnement...................................... ... Kg. 190 212
- Soit par arbalétrier..........................Kg. 47 553
- Le poids de la pile par mètre courant est de . . Kg. 2 640
- L’effort du vent par mètre courant de tablier est de :
- 3,70 X 270 = 999 kg.
- La réaction horizontale du tablier sur la pile sera (voir le cas précédent) :
- 185 212 X —gÿ = 54 580 kg.
- Les efforts dans les arbalétriers et dans les croisillons ont été
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- obtenus clans l’épure, et les coefficients de travail sont donnés dans les tableaux suivants :
- N ü M É R O S des SECTIONS 1 2 3 4 5
- F. ..... . 40 800 kg 73 300 101 000 123 2C0 143 400
- P 54 000 kg 60 600 67 200 73 800 80 900
- P + F . . . . 94 800 kg 133 900 168 200 197 000 224 300
- P — F ... . 13 200 kg - 12 700 — 33 800 — 49 400 — 62 500
- (JÛ 27 600 mm* 33 000 38 400 43 800 43 800
- IL 3,43 kg 4.06 4,37 4,50 5,11
- R, • 0,48fy - 0,39 - 0,88 — 1,13 — 1,43
- | NUMÉROS || des | ÉTAGES î 2 3 4 5 I
- If, 22 100 kg 18 000 16 300 15 700 16 000
- S o)i 4 716mm2 4 716 4 716 4 716 4 716
- R. 4)70 ;kg 3,82 3,46 3,34 3,40
- 3°. — Calcul des amarrages et des maçonneries.
- Le cas le plus défavorable pour le calcul des amarrages est celui du vent sans surcharge.
- Pour ce cas le poids du tablier, des appuis et du couronnement
- est de.......................................Kg. 1 90 212
- Le poids de la pile est de............... 133 273
- Total............ . Kg. 323 487
- * 3 HQ
- delà base de la pile, nous obtenons le moment de
- stabilité.....................................Kg. 2 159 509
- Le moment de renversement est égal à 104 943 x 40,2 = . 4 ........................Kg. 4 407 606
- La différence est de.............Kg. 2 248 007
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- Les tirants d’amarrage devront donc être à meme de résister
- chacun à un effort de :
- 2 248 007
- 84 181 kg.
- 2 X 13,352
- La section de ces tirants ayant 140 mm de diamètre et 15 394 mm2
- de section, le coefficient de travail sera :
- ' p 84 181 K /fW R = 15~394 = 5,49 kcj Par mm~' Le cube de maçonnerie inté-. ressée peut s’évaluer à 7,19 X 3,40 X 3,40 = 83,11m3, ce qui représente un poids de :
- 83,11 X 2 000 kg = 166 220 kg, bien supérieur à l’effort de traction.
- Quant aux dés en maçonnerie, ils sont disposés de la même manière que dans la grande pile et supportent un effort moindre que dans celle-ci; il n’est donc pas nécessaire de faire le calcul.
- —;—*— 1 fl ‘ :
- !-J ; \ î a
- J "d
- ; “7 f X
- Ml
- § b. — Remarques sur les piles 1 et 2.
- Un calcul spécial des dimensions des fers des piles 1 et 2 n’a pas été fait ; ces piles sont représentées dans l’épure de la pile 3, pl. 180, elles ne diffèrent de celles-ci que par la hauteur.
- Quant au calcul de leurs amarrages, nous allons le faire en admettant les mêmes efforts sur le tablier.
- Calcul des amarrages et des maçonneries de la pile L
- „.t Sl5fll)lt
- 77964
- Poids du tablier. . . . . Kg. 204 224
- Poids du couronnement * . * . * 5 000
- Poids de la pile. . . . . * , 62 816
- Total. * * Kg. 272 040
- Moment de stabilité :
- 272 040 x S !„r- = 1 218 475 kg.
- Le moment de rehverseffient à été obtenu en multipliant la
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- 111
- résultante de tous les efforts du vent par la distance de celle-ci à la base ; il est égal à :
- 77 984 X 22,80 = 1 778 035
- La différence des moments est de 562 560 kg. L’effort dans un tirant d’amarrage sera de :
- 562 560 2 x 8 936
- = 31 500
- kg.
- La section des tirants ayant 120 mm de diamètre et 11 310 mnï1 de section, le coefficient de travail sera :
- R = frlîo= 2,79 k°par mmK
- Le cube de maçonnerie intéressée peut s’évaluer à
- 3,87 X 2,80 X 2,80 = 30 5 m% ce qui représente un poids de :
- 30,5 X 2 000 = 61 000 kg, bien supérieur à l’effort de traction.
- Calcul des amarrages et des maçonneries de la pile %
- Poids du tablier................................ 185 212 kg
- — des appuis et du couronnement ..... 5 000
- — de la pile................................ 94 367
- Total.................... 284 579 kg
- Moment de stabilité :
- Ifl Ql°»
- 284 579 X = 3 105 610 kg.
- Le moment de renversement est égal à : 89 708 X 30,00 = 2 691 240
- La différence est de . 1 138 435 kg. L’effort dans un tirant d’amarrage est de :
- 1 138 435
- 2 X 10,913
- 52 160 kg.
- 54560*
- La section des tirants ayant 120 mm de diamètre et 11 310 mm2 de section, le coefficient de travail sera :
- R
- 52 160
- 4,50 kg par mmL
- il 310
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- — 112
- Le cube de maçonnerie intéressée peut s’évaluer à :
- 3 X 3 X 3,68 = 51,12 m3 ce qui représente un poids de :
- 102 240 kg,
- bien supérieur à l’effort de traction.
- TROISIÈME PARTIE
- ARCHE CENTRALE
- D escription sommaire.
- La grande arche présente une corde de 165 m de longueur; la flèche d’intrados est de 51,858 m et sa hauteur à la clef de 10 m.
- Elle se compose de deux fermes principales en treillis placées symétriquement, par rapport au plan médian de l’arche, dans des plans obliques à ce dernier.
- Il en résulte que leur écartement, qui est de 20 m aux naissances, va en diminuant à mesure qu’on se rapproche de ia clef où il n’est plus que de 6,2815 m mesuré à l’extrados.
- Le fruit des plans des fermes est de 0, 11088 par rapport à la verticale.
- Cette disposition a pour effet de donner une grande stabilité à l’arche, pour lui permettre de résistera l’effort des vents violents.
- Lés fermes principales affectent la forme d’un croissant dont la fibre moyenne est une parabole; elles présentent une grande hauteur à la clef et se terminent en pointe à chaque naissance ocelles s’appuient sur les retombées par l’intermédiaire de rotules. — L’avantage de cette forme est de permettre de supprimer les tympans dont le rôle, difficile à apprécier par le calcul, peut varier considérablement par l’effet des dilatations ou des dépla-
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- cements de surcharge et dont les dimensions inusitées nécessiteraient l’emploi d’une quantité énorme de métal.
- En effet, par la rigidité propre que cette forme donne aux fermes, elle leur permet de résister, indépendamment de toutes pièces accessoires, aux déformations résultant de l’inégale distribution des charges, et elle présente, en outre, l’avantage de faire disparaître toute indétermination sur le point de passage aux naissances de la résultante des forces ; ce point de passage, qui est donné par le contact de la rotule sur le coussinet, reste invariable, quelles que soient les déformations des fermes.
- Chaque ferme comporte une membrure d’intrados et une membrure d’extrados reliées l’une à l’autre par des treillis et des montants verticaux, excepté dans les panneaux adjacents aux naissances, où elles se réunissent pour former des panneaux pleins.
- Ces membrures sont en forme de caissons dont la face intérieure reste ouverte ; ces caissons se composent de deux âmes de 0,60 m de hauteur, raidies par deux cornières de bordure et reliées aux semelles par quatre cornières. Les semelles sont elles-mêmes formées par un nombre variable de tôles de 0,65 m de largeur. Un treillis en cornières rivé sur les cornières de bordure entretoise les âmes dans le plan de la face ouverte des caissons.
- Les montants verticaux et les croix de Saint-André sont composés de quatre fortes cornières reliées par un treillis en petit fer plat ; dans les barres intérieures des panneaux nos 2 et 3, le treillis est remplacé par une âme pleine. — Le panneau n° 1, près de la retombée, ne forme qu’un seul caisson. Les diagonales y sont remplacées par des tôles de 12 mm d’épaisseur, renforcées par des cornières. s /
- Les fermes sont reliées entre elles par des entretoises horizontales formées chacune de quatre cornières de 70, reliées par un treillis en fer plat, sauf à la retombée où ce treillis est remplacé par une âme pleine convenablement renforcée. En outre, dans le plan de ces entretoises et des montants des arcs, se trouve un contreventement vertical. Chaque barre de contreventement a une section en croix formée par la juxtaposition de deux coi-nières.
- 'La liaison des deux arcs est enfin complétée pate»deux puissants contreventements disposés l’un dans le plan de l’intrados, Bull. 8
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- — 114 —
- l’autre dans celui de l’extrados. Ces contreventements sont constitués par des caissons carrés, formés de quatre cornières d’angle, réunies sur les faces par un treillis double en fer plat.
- CHAPITRE 1er
- Détermination des charges admises dans les calculs.
- § 1er. — Etablissement des hypothèses de surcharges.
- Les dimensions des différentes parties de l’arc sont déterminées par la considération des charges qu’il est appelé à supporter, et par celle des efforts du vent auxquels il peut, être soumis, soit pendant le passage des trains, soit pendant les ouragans qui rendent toute circulation impossible.
- Nous commencerons par déterminer le travail de l’arc dans les hypothèses suivantes :
- 1° L’arc ne porte aucune surcharge et n’est soumis qu’au poids propre de la construction ;
- 2° La surcharge d’épreuve s’étend sur toute la longueur du tablier, comprise entre les deux grandes piles-culées ;
- 3° La surcharge s’étend seulement sur le tablier central d’une palée à l’autre, sur une longueur de 74 m;
- 4° La surcharge ne s’étend que sur une des moitiés du tablier, comprise entre la clef de l’arc et l’une des piles-culées.
- Il importe d’abord de déterminer, dans ces différentes hypothèses, quelles sont les charges qui agissent sur l’arc, soit par l’effet du tablier, soit par l’effet du poids propre de l’arc.
- Nous entendrons toujours par arc, l’ensemble des deux fermes qui constituent l’ouvrage. Ces deux fermes sont semblables et toujours semblablement chargées. De plus, nous assimilerons l’ensemble de ces deux fermes inclinées à une ferme unique qui serait placée dans le plan vertical moyen. L’augmentation des efforts provenant de l’inclinaison des pians de têtes n’étant que de 6 par 0/00 est tout à fait négligeable.
- § 2. — Détermination des charges et surcharges adoptées.
- Les surcharges par mètre courant de la circulaire ministérielle du 9 juillet 187T s’élèvent pour les tabliers latéraux, dont lestra-
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- vées ont une longueur minima de 51,80 m, à . . . . 3 900%
- et pour le tablier central, dont les travées ont une longueur
- de 24,64 m, à................................. , . . . 4 500%
- Quant aux charges, elles résultent des métrés de différentes parties de l’ouvrage qui donnent les résultats suivants :
- DÉSIGNATION POIDS DU MÉTAL Y COMPRIS LA PASSERELLE LONGUEUR DU TABLIER POIDS PAK MÈTRE COURANT DE TABLIER
- Tablier Marvejols . . . 835 351 kg 270,340 m 3 090 kg
- Tablier Central .... 192192 kg 73,920 m 2 600 kg
- Tablier Neussargues . . 326083 kg 103,840 m 3140 kg
- Le poids des rails, des traverses de la voie et des trottoirs est de 300 % par mètre courant ; les poids propres des tabliers par
- mètre courant sont donc les suivants :
- Tablier Marvejols............................. 3 390 kg ;
- Tablier central................ 2 900 %;
- Tablier Neussargues .............. 3 440 kg .
- § 3. — Réactions des tabliers sur l'arc dans les différentes hypothèses, a) Tablier Marvejols.
- La réaction T0 sur la palée B est donnée par la formule :
- (1) T.= 4--S-,
- l étant l’ouverture AB, p la charge par mètre courant de tablier
- et tx le moment fléchissant sur l’appui A. Ce moment est donné par la formule générale des poutres droites à cinq travées ;
- p, (30/ï + 20/?/,)+?, (22 /, lj + 10 Ç)— M6 h H 4- 57+ (2 /, £+4) -ppj 'h ^ ~ 4( ...........'
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- — 116 —
- qui devient, en introduisant les données suivantes :
- ll=zt)[,S0 m 1.} = 55,50 m,
- (2) fx = 173,97 Pl + 156,65p2 — 42,00 p3 +11,35 pK — 3,22 p,.
- Appliquons ces formules aux différents cas que nous avons à considérer.
- /er Cas. — La charge permanente agit seule.
- Ce cas correspond à la première hypothèse de charge de l’arc. Les poids par mètre courant de tablier dans les différentes travées sont tous égaux :
- Pi = P2=Pi=Pi = P,= 3 390 kg.
- La formule (2) nous fournit :
- {* = 1 005 980;
- La formule (1) :
- T0 = 68 382.
- 2e Cas. — La surcharge agit seule et dans la travée AB seulement.
- Ce cas correspond à la deuxième et à la quatrième hypothèse de charge de l’arc, et donne le maximum de l’effort tranchant au-dessus de la palée B.
- Les poids à considérer sont dans ce cas :
- 900kg et p% — p3 = pi = ph _ 0 En les introduisant dans la formule (2),
- Le moment sera :
- . p = 678 483, et la formule (1) nous donne :
- T0 = 87 910 kg.
- b) Tablier central.
- Les réactions surjes palées B et E, dans le cas de trois travées égales et d’une charge uniforme sur les trois travées, sont don nées par la formule connue :
- (L
- T° — -10 pl
- et le moment sur les appuis par la formule
- p P
- (2)
- 10
- où p est la charge par mètre courant de tablier, l la iongueur des travées.'- — ...*.............
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- — 117
- En remplaçant l par sa valeur 24,64 m, les formules deviennent: (a) T0 = 9,856 p,
- {b) p = 60,712 p.
- Les réactions en G et D seront :
- R= -§-pf —T„.
- remplaçant T0 par sa valeur, formule 4) :
- Et pour :
- 1 = 24,64 m,
- (c) R = 27,104 p.
- Yer Cas. — La charge permanente agit seule.
- Ce cas correspond à la première hypothèse de charge de l’arc. Le poids par mètre courant de tablier est :
- p — 2 900 kg.
- La formule (a) nous fournit :
- T0 = 28 583 kg.
- La formule (c) :
- R = 78 570 kg.
- 2e Cas. — La surcharge agit seule sur les trois travées.
- Ce cas correspond à la 2e et à la 3e hypothèse de charge de l’arc. Le poids à considérer dans ce cas est :
- p — 4 500 kg,
- et les formules (a) et (c) nous donnent :
- ' T0 = 44 352 kg,
- R = 121 968 kg.
- 3e Cas. — La surcharge agit seule sur la moitié du tablier.
- Les formules habituellement employées ne sont pas établies pour ce cas : il est facile, néanmoins, d’avoir les valeurs approchées de chacune des réactions ; on peut supposer, en effet, que la réaction T0 reste la même ^
- ~.... 4
- que dans le cas de la surcharge générale et est égale à -j-q- pl,
- ce qui donne pour h-j la valeur précédente.
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-
-
- Soit :
- — 118 —
- iui
- iL
- 10 *
- L’effort tranchant a gauche de G est de ^ - p l ; l’effort tran-
- chant à droite est égal à la réaction que donnerait la travée C D en la supposant discontinue en G, augmentée du terme représentant la continuité.
- On a donc :
- T _ _JL JPL -fi--
- 1 “ 4 2 ^ l ’
- t: =
- èeL jiL ~
- s 10 ~
- Quant à R', il est par différence égal
- 1 , ~wpL
- il
- 40
- pl.
- En prenant pour p la valeur 4 500 kg Et pour l la valeur 24,64 m,
- Le calcul numérique donne :
- T0 = 44 352 kg,
- R' — 119 196 kg,
- 1V-— 2 772 %.
- Une construction de statique graphique sur laquelle il est inutile de s’arrêter, donne les valeurs suivantes :
- T0 = 44 730 kg,
- R' =118 240 kg,
- R'' = 3 340 kg.
- Ge sont ces valeurs, très peu différentes des précédentes, que nous introduirons dans les calculs postérieurs.
- c) Tablier Neussargues.
- La réaction Tq sur la palée E est donnée par la formule suivante :
- rp' __ P l lJ'i
- lo“~2 r-
- Ce moment ^ est donné par la relation : 1 /
- _ (Pi + /h) I2 •
- 11 ~ Ï6
- qui pour l = 51,80 m devient
- g'i = 167,70 (Pi + ]h) \ .
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- — 119 —
- L'r Cas. — La charge permanente agit seule.
- On a p{ = pt — 3 440 kg,
- P-! — 1 153 776 kg,
- et TJ ' = 66 822 'kg.
- 2e Cas. — La surcharge agit seule dans la travée E F.
- Les poids à considérer sont dans ce cas :
- Pi = 3 900 kg et p% = 0,
- On a *4 = 654030,
- et T; = 88 386 kg.
- Les résultats qui précèdent peuvent se grouper dans le tableau suivant :
- Tableau des réactions agissant sur l’arc dans les différentes hypothèses de charges.
- 1« HYPOTHÈSE Charge permanente seule.
- Tablier Marvejols.............
- Tablier Central...............
- Tablier Neussargues...........
- Totaux . .
- 2e HYPOTHÈSE
- Surcharge sur toute l’étendue de l’arc.
- Tablier Marvejols................
- Tablier Central..................,
- Tablier Neussargues..............
- Totaux ........
- 3' HYPOTHÈSE Surcharge du tablier central. Tablier Central................ .
- 4° HYPOTHÈSE
- Surcharge sur la moitié de l’arc.
- Tablier Marvejols................
- Tablier Central . ............ .
- Totaux ........
- B c D E
- 68 382 kg 28583 » 78570 % » 78 570 kg » J) 28 583% 66822
- 96 965 kg 78570% 78570% 95 405%
- 87 910 kg 44352 » 12L968A0 D 121968% )) • • . : . 1 ' » 44 352 kg 88386
- 132 262 kg 121968% 121968% 132 738 kg
- 44352 kg 121968 kg 121968% 44 352 kg
- 87 910% 44730 118 240 % 3 340 kg » »
- 132640% 118240% 3340 kg »
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- § 4. — Réactions définitives entrant dans les calculs.
- A chacun des poids, totaux qui précèdent, il faut ajouter les poids propres des palées B et E.
- Le poids de chacune de ces palées est, d’après le métré, de...............................................35 823 kg
- Celui des deux appuis du tablier latéral est de . . 2 000
- Celui des deux appuis du tablier central est de . . 1 048
- Poids total de la palée............. 38 871 kg
- On observera que les réactions des tabliers en B et en E, augmentées du poids propre des palées, se répartissent également entre les montants VIII et IX ou VIH' et IX' et que les réactions en C et D se portent sur les montants XII et XII'.
- La charge de chacun de ces montants dans les différentes hypothèses examinées sera donc :
- Dans la 'première hypothèse :
- Montants VIII et IX; (96 965 kg + 38 871 kg) = 67 918 kg.
- Montant XII....................................= 78 570 kg.
- De même pour les points symétriques.
- Dans la deuxième hypothèse :
- Montants YIII et IX; -4 132 262 kg.............= 66 131 kg.
- Montant XII....................................= 121 968 kg.
- Dans la troisième hypothèse ;
- Montants YIII et IX ; -i- 44 352 kg.............= 22 176 kg.
- Montant XII.....................................= 121 968 kg.
- Il en est de même pour les points symétriques.-
- Dans la quatrième hypothèse :
- Montants YIII et IX; ~ (132 640). . . . . . . = 66 320 kg.
- Montant XII . ................118240 kg.
- Montant XII' ...................................= 3 340,%
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- § 5. — Poids de Tare.
- L’avant - métré donne pour le grand arc un poids total de 1 055 054 kg. Ce poids, réparti suivant chacun des montants, donne les charges suivantes sur chacun d’eux :
- Appui . . . . 21 065
- Montant n° I. Poids propre . . . . . . 41 905
- — II. — . . . . 42 760
- — III. — . . . 44 416
- — IV. — ... . . . 44 609
- — Y. — ... . . . 43 632
- — YI. — ... . . . 43 763
- — VIL — ... . . . 44 540
- — VIII. — ... . . . 35 298
- — IX. — ... . . . 30 921
- — X. — ... . . . 33 914
- — XI. — ... . . . 32 783
- — XII. — . . . . . . 33 545
- —. XIII. — ... . . . 34 376
- 527 527 kg
- C’est avec tous les éléments qui précèdent que nous allons établir les calculs de l’arc, en commençant par.la détermination de la poussée.
- CHAPITRE II
- Calcul de l’Arc sous l’effet des charges et sous l’influence de la température.
- § 1er. — Eléments entrant dans le calcul des poussées et variation de la corde sous l’effet d’une poussée connue.
- Pour la détermination des poussées, qui s’effectue comme on sait, en égalant à zéro le. déplacement horizontal des retombées, nous sommes parti de l’équation générale de déformation suivant
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- l’axe des x, donnée par M. Bresse dans son Cours de Mécanique appliquée, tome I. p. 89, édition de 1859.
- Cette équation est la suivante :
- A xi — A a?0 pQ- (yl y0) -j- t (xt xQ)
- /^sl
- N P dy \ , / x X sm S cos v
- K e c/a?
- c/a? —
- (2/i — '/)
- ds.
- Cette formule suppose que les forces extérieures peuvent être dans des plans en dehors du plan de l’arc. — Elle se simplifie beaucoup : 1° si toutes les charges sont verticales et agissent dans le plan de l’arc, cas pour lequel sin 5 — 1, cos v = 1 ; 2° si les points a?0 y0 et xl yl sont les deux retombées O et O', situées sur une même horizontale, dont la longueur représentant la corde de l’arc est /, et si l’on prend pour origine le point O et pour axe des a? la ligne 00"; on a dans ce cas a?0 = 0, y0 = 0, xl = l, y,L = 0; 3° si on néglige pour le moment l’influence de la température qui sera étudiée séparément.
- A a?i devient dans ce cas le déplacement de la retombée 0' par rapport à l’origine supposée fixe, auquel cas A a?0 = 0.
- La formule devient ainsi :
- A Xt =
- _P Jy
- K e c/a?
- dx -j-
- X
- y t?
- ds,
- dans laquelle les lettres ont les représentations suivantes :
- a? et y, les coordonnées de la fibre moyenne qui passe par le centre de gravité de toutes les sections;
- s, la longueur mesurée suivant la fibre moyenne entre la section et l’origine;
- N, la somme des projections de toutes les forces extérieures sur la tangente au point a? y de la fibre moyenne, c’est-à-dire leur composante normale à la section;
- P, la somme des projections de toutes les forces extérieures sur le plan de la section, c’est-à-dire leur composante dans le plan même de la section considérée;
- X, le moment fléchissant de toutes les forces extérieures, par rapport à la section, et dont l’axe est dans le plan delà section : nous le désignerons par p. ;
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- e est la valeur E û dans laquelle E est le module d’élasticité pour les efforts longitudinaux, que nous prendrons égal à 16x10°, et û l’aire de la section;
- er% est la valeur E I dans laquelle I est le moment d’inertie de la section ;
- K, le rapport du module d’élasticité transversale G au module E d’élasticité longitudinale.
- En introduisant ces nouvelles notations, la formule devient :
- A, x. —
- (*-&*)* +
- El
- yds,
- Cette formule peut aussi s’écrire
- r,»
- j-
- A X. =
- Eo
- dx
- r
- P dV dx i GO dxdX +
- y ds.
- Dans cette formule le premier terme représente la déformation produite par les efforts normaux à la section; le deuxième, celle due aux efforts tranchants; le troisième, celle due aux moments.
- Dans le cas d’arcs à treillis les mem-Drures résistent aux efforts développés par les moments; elles résistent aussi aux efforts normaux N, dont une faible partie est transmise par les treillis. (Nous négligerons son influence sur les treillis.)
- Les efforts tranchants, au contraire, peuvent être considérés comme agissant dans le treillis ; par conséquent, si nous voulons introduire dans notre formule la déformation produite par les efforts tranchants, il faudra faire intervenir les sections des treillis.
- Nous allons déterminer la déformation d’un élément A s sous l’action d’un effort tranchant P.
- Soient mn et m ri deux sections voisines;
- AB une barre de treillis de longueur l;
- p l’angle de la barre avec la fibre moyenne.
- Sous l’action d’un effort tranchant P, le point B se déplacera
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- dans le plan de la section m'n' d’une quantité B B' = X. Il en résultera un allongement de la barre égal à B'B" = X sinp.
- L’allongement de la barre peut aussi s’exprimer en fonction de l’effort F qui agit en elle et de sa section « ; il est égal à:
- B' B" = .
- a) Jii
- Égalant les deux valeurs trouvées et remplaçant l par sa valeur As
- COS s
- , il vient ;
- X sm 8 =
- F . As
- ü> . E X cos
- d’où la force :
- X . sin p . cos p . w . E
- Nous pouvons écrire :
- F sih p =
- As
- X . sm . cos
- .E
- As
- Dans le cas où le système des barres de treillis est multiple, nous aurons :
- 2-p, . „ t, XE S (sin2B . cos 8 . co)
- F . sin p = P =-------i---f—-----!---’
- 1 As
- et
- j ___ ______P . As______
- V .En (sin 2p . cos p . o>) ‘
- Cette expression représente le déplacement de la section m'n' par rapport à la section m n, dans son propre plan.
- Pour avoir le déplacement horizontal correspondant, il suffit de multiplier X par sin a, a étant l’inclinaison de l’élément sur l’horizontale, ou bien de remplacer As sin a par A y.
- La somme des déplacements horizontaux du point 0 au point 0' sera représenté par :
- f0 P dy
- - j E S (sin 2p . cos p . (o) ‘
- Introduisant cette expression dans la formule, au lieu de l’expression
- P dy
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- ce qui revient à remplacer G ü par S sin 2 . cos p . «, il vient :
- P du
- E S (sin 2[i . cos p . w)
- r°'
- , I jji . y . ds
- +J.~e~r
- Cette formule va nous permettre de déterminer l’expression de la poussée.
- A cet effet nous remarquerons que les forces N et P, ainsi que les moments [>., proviennent de deux causes : les charges verticales et la poussée.
- Désignons par -j- N', — P', — */ les efforts qui sont dus aux forces verticales ; ceux qui sont dus à la poussée Q sont :
- Pour l’effort normal. .........Q cos a,
- Pour l’effort tranchant.........Q sin a,
- Pour le moment ......... Q y.
- Introduisons ces valeurs dans notre formule; elle devient, en tenant compte des signes :
- A#,
- J/\e, /V /V
- N' dx _ / Vdy __ / ;x . y .
- Eü r E 2 (sin'ap . cos p . w) 1 I El
- ds
- , ( Q . COS a . dx ,
- + f EQ "T
- f*o j'*o
- j Q . sin a . ’dy : / Q y2 ds
- / ES(sin2f5.cosp. a>) / El *
- /O t/o
- De cette expression nous tirons la valeur de la poussée :
- Q =
- P rdy
- E s (sin2(i : cos p
- sin a.dy
- S (sin 2fi cos fi w)
- :IU)
- /
- Nous remarquerons que, dans cette formule, le dénominateur est indépendant des charges et sera le môme pour le calcul de toutes les poussées.
- Pour ces calculs, les II ont été remplacées par des S et les dæ
- ^ * j; : ; - ; - $-• _ - j f-
- et ds par Aa? et A s. A cet effet l’arc a été partagé en 27 éléments donnant 27 sections. : c
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- Les éléments correspondent aux distances des montants et les sections ont été faites au milieu des éléments.
- Les dimensions principales et les données générales pour les calculs sont données dans l’épure, pi. 181; elles sont également données dans le tableau n° 1.
- Les valeurs des I ont été obtenues par la formule 1=4 (w rl -f- Ig) dans laquelle <*> est la section d’une membrure, IG son moment d’inertie par rapport à son propre centre de gravité, et r la distance du centre de gravité à l’axe passant par le centre de gravité de la section de l’arc.
- L’expression S (w . sin 2p . cos p) a été construite dans l’épure (pi. 182) pour chaque section, en portant une longueur AB représentant la section, sur la direction de la barre, en la projetant sur la direction de la fibre moyenne, et
- l’on obtient ainsi : _____
- A B' = A B cos p.
- En projetant ensuite le point B' sur la direction A B, nous avons obtenu :
- B' B" = AB . cos s. sin ,6 = AB' sin p.
- En menant enfin B" B'" parallèle à A B', nous avons obtenu pour chaque barre :
- B"B'" = IF. cos p . sin 2p = M . cos p . sin 2p, et en ajoutant pour chaque section les valeurs correspondant aux deux systèmes de barres, nous avons obtenu les :
- 2 (w sin 2p . cos p),
- qui sont inscrits dans le tableau n° 1, col. 14.
- Nous remarquerons que pour la première section, l’âme pleine remplaçant le treillis, c’est elle qui résiste à l’effort tranchant et pour cette section E S (w cos p sin 2p) est à remplacer par o/ G, w' étant la section des âmes, et G étant le coefficient d’élasticité
- transversale que nous avons pris égal à -i- E, ce qui est géné-
- ralement admis; il en résulte que, pour la section, 1 2 (co sin 2p cos p)
- ü)/
- est à remplacer par —.
- Nous avons calculé premièrement le dénominateur à l’aide des
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- éléments du tableau précédent; les trois termes du dénominateur sont donnés dans le tableau n° 2. n,
- Le dénominateur est égal à la somme de ces trois termes : égal à 0,000.002.179.0785 + 0,000.000.016.2703 + 0,000.000.249.8421 = 0,000.002.445.19090
- 2. — Calcul de la poussée correspondant à la charge permanente.
- Le premier cas que nous examinerons est celui de la charge permanente seule. Le tableau n° 3 donne les charges sur chacun des montants, col. 4; nous en avons déduit la force extérieure F' pour les sections, qui est la somme de toutes les forces verticales à gauche de la section, puis nous avons calculé :
- Les forces normales N' qui sont égales à F' X sin a et les forces P' égales à F' X cos a ;
- Et enfin les moments y.' des forces verticales.
- Ces moments sont donnés par la formule :
- f/ = R r — S P a
- R désignant une des réactions verticales des appuis, r la distance horizontale de la réaction à la section considérée, et SPa la somme des produits de toutes les forces qui agissent sur l’arc d’un côté de la section par leur distance horizontale à la section.
- Dans les trois dernières colonnes du tableau nous avons donné aussi les éléments des trois termes qui forment le numérateur de l’expression de la poussée, lequel est obtenu en faisant la somme algébrique des trois dernières colonnes.
- En divisant le numérateur par le dénominateur trouvé plus haut, nous avons trouvé la poussée, qui est :
- Q =
- 1,288299823 U, 001)00244519090
- = 526 871 kg.
- § 3. — Calcul des poussées correspondant aux surcharges.
- Pour les différents cas de surcharges, le calcul a été fait en supposant que la surcharge agissait seule ; les poussées ont été déterminées exactement de la même manière que pour la charge-permanente, les éléments des calculs sont donnés dans les trois tableaux nos 4, 5, 6.
- Nous remarquerons que, comme cela a été fait dans le cas pré-
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- cèdent, et comme cela peut toujours se faire pour des charges symétriques, les sommes n’ont été faites que d’une des naissances à la clef.
- Dans le cas de charges dissymétriques, les sommes sont à prendre d’une naissance à l’autre, et comme dénominateur, il suffit, puisque l’arc est symétrique, de prendre le double de celui trouvé précédemment.
- § 4. — Détermination des coefficients de travail des membrures.
- Connaissant maintenant les poussées exactes, il devient facile de déterminer, dans chaque hypothèse, les coefficients de travail pour les membrures. Les formules qui donnent les coefficients sont, pour l’intrados :
- j>. _ N _ 11*
- ‘ — Q 1 ‘
- Pour l’extrados :
- Re = £ +
- V [X
- T'
- Dans ces formules :
- N désigne l’effort de compression total et est égal à :
- N’ -j- Q . cos a
- et p. — [x Q y
- La suite des tableaux 7, 8, 9, 10 donne le résumé des calculs des coefficients de travail dans les differentes hypothèses.
- Dans chacun des tableaux relatifs à la surcharge on a additionné les coefficients dus à la charge permanente, de manière que les deux dernières colonnes représentent les coefficients totaux.
- Nous avons considéré comme positifs les efforts de compression et comme négatifs les efforts de tension.
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- § 5. — Calcul des treillis.
- Les sections des barres de treillis sont données dans le tableau ci-contre :
- NUMÉROS BARRES INTÉRIEURES BARRES EXTÉRIEURES
- DES SECTIONS COMPOSITION DES BARRES SECTION D’üNE BARRE COMPOSITION DES BARRES ' SECTION d’une barre
- 2 « 140*90 1 L-L 12 I mm2 14 114 140*90 j - u L r 10 464
- 140*90 14'0*90 L
- O J 10 J Il 720 y' 10 o onn
- O / 353*8 | i r H o oUU
- 4 140*90 u. =j r n 8 800 140*90 11 n 9 636
- 140*90 140*90
- 5 6 9 u ,o =J r_ 8 800 Jr' » , •...r h 8 800 . • • Si
- 7 13 140*90 U. 11 _1 r n 11 281 140*90 ,s u L r 11 284
- 8 10 140*90 u 15 _J r n 12 900 140*90 ! 15 n H 12 900
- 11 12 140*90 v ! =j 8 800 1 -J40 *90 12~ n h 10464
- 14 140*90 F'ïr"H 10 464 140*30 _K 12 1 L r ’ 10 464
- Bull
- 9
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- Les efforts dans les treillis proviennent des efforts tranchants P, lesquels sont donnés par la formule :
- P — P’ — Q sin a.
- Mais comme dans le calcul nous ne devons faire intervenir que la projection des surfaces sur le plan de la section, nous coupons les deux systèmes de barres par un plan parallèle à la section, et nous projetons graphiquement les deux sections représentées par des lignes sur la ligne de section (voir épure PL 182). C’est la somme de ces projections qui figure dans le tableau n° 11, lequel donne également les coefficients de travail maximum.
- §6. — Influence de la température.
- L’effet d.’une variation de température tend à augmenter ou à diminuer la longueur de la corde; mais, comme celle-ci est rendue fixe par la nature même de la construction, l’effet de cette variation est de donner naissance à une poussée qui est précisément égale à celle qu’il faudrait appliquer à l’arc pour le ramener dans sa position primitive, si ses extrémités étaient libres de se mouvoir. Cette poussée modifie le travail de l’arc, en même temps qu’elle intervient comme un nouvel élément de déformation.
- Pour une variation de 1 degré, la corde s’allongerait de 0,000.012 par mètre, soit pour '165 m de 1,98 mm. Nous estimons que l’arc ne subira jamais une variation de plus de 30 degrés en dessus ou en dessous de la température à laquelle sera fait le montage de l’arc à l’atelier; ce changement donnera une variation de 59,4 mm.
- La poussée devra être telle qu’elle produise une variation de la longueur de la corde égale et de signe contraire de celle que produit la température.
- La variation de longueur de la corde produite par une poussée Q ; est la suivante :
- æ,
- Q COS a dx
- ËÜ
- *o'
- Q sin dy
- E S (sin 2 p.cos (3.<o)
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- Nous en tirons la valeur de :
- Q =
- 0,0594
- 7
- COS a dx
- EQ
- ’o' * O
- sin a dy y% ds
- ES(sm 2B cos fi a)) “1“ El
- Dans cette expression, le dénominateur n’est autre que celui que nous avons trouvé précédemment dans le calcul des poussées ; il est égal à 2 X 0,0000024451909 = 0,00000489038.
- Il en résulte pour la poussée une valeur de Q égale à 9760 kg. Le tableau n° 12 donne les coefficients de travail des membrures correspondant à un accroissement de température de 30°.
- CHAPITRE III
- Calcul des effets du vent.
- § 1er. — Hypothèses admises sur les intensités du vent.
- Le maximum de l’effort du vent généralement admis est de 270 kg par mètre carré ; mais comme sous l’effet d’un vent produisant une pression de 160 à 170 kg par mètre carré les wagons seraient renversés, nous admettons que les trains ne pourront plus circuler sur le pont dès que le vent atteindra une intensité supérieure à 150 kg par mètre carré.
- Nous examinerons donc dans ce calcul les deux cas suivants :
- l°Le pont ne porte aucune surcharge et subit un effort du vent de 270 kg par mètre carré;
- 2° Le pont porte un train s’étendant sur toute la longueur du tablier comprise entre les deux grandes piles et ne subit plus alors qu’un effort de 150 kg par mètre carré.
- § 2. — Surfaces présentées au vent et efforts qui en résultent.
- Arc. — Nous admettrons que le vent agit sur la surface complète de la paroi qui est orientée du côté où le vent souffle, mais qu’il agit seulement sur la surface des barres de treillis de la seconde paroi, ce qui revient à supposer que les membrures de cette dernière sont protégées par celles de la première.
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- Dans cette hypothèse, les surfaces offertes au vent par les différents panneaux sont les suivantes :
- 0 — I
- I — Il 21,74
- 11 — III 23,96
- III — IV. .... . 27,08
- IY — V 29,99
- Y — VI 31,15
- VI — VII 32,33
- VII — VIII. 34,79
- VIII — IX. .... . 27,52
- IX — X 35,38
- X — XI 32,80
- XI — XII 31,95
- XII — XIII 32,19
- XIII — XIV 31,98
- Nous admettons que sur chaque montant se trouve concentrée la moitié des sur aces des deux panneaux qui lui sont adjacents.
- Effort du vent. —Le tableau n° 13 indique l’effort du vent sur chacun des montants dans les deux cas considérés, ainsi que l’effort sur l’extrados et sur l’intrados au droit de ces montants, en admettant que l’effort sur un montant se partage également entre l’intrados et l’extrados.
- Aux efforts du tableau n° 13 viennent s’ajouter les efforts exercés par le vent sur les palées et sur le tablier.
- Chaque palée offre au vent une surface de 35,03 ma, qui subit un effort de :
- 35,03 X 270 = 9 458 kcg, dans le cas du vent sans surcharge, et un effort de :
- 35,03 X '150 = 5 254 kg, dans le cas du vent avec surcharge.
- En supposant que le vent agisse sur le tablier supérieur de la . même manière que sur l’arc, c’est-à-dire en admettant que la première paroi soit frappée sur sa surface entière par le vent et que la seconde ne le soit que sur ses treillis, on trouve que la surface exposée au vent par mètre courant de tablier est de 3,70 m2
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- pour les tabliers latéraux, et de 3,42 m2 pour le tablier central. Et l’effort du vent par mètre courant est alors de :
- 3,70 X 270 = 999 kg pour les tabliers latéraux, et de 3,42 X 270 = 923 kg pour le tablier central, dans le premier cas ;
- et 3,70 X 130 = 355 kg pour les tabliers latéraux,
- 3,42 X 150 = 513 kg pour le tablier central, dans le second.
- Mais à ce dernier effort il faut ajouter celui du vent sur le
- train chargeant le pont, effort qu’on peut ,......
- évaluer à : -j !
- IhH'
- 1,60 X 150 = 240 kg Sj
- par mètre courant
- En effet, on peut voir, par la figure ci-contre qui indique la position d’un wagon par rapport aux poutres, qu’une partie des wagons est protégée contre le vent par les metabrmes des poutres.
- L’effort total par mètre courant de tablier dans le cas du vent avec surcharge sera donc :
- 555 -j- 240 = 795 kg pour les tabliers latéraux,
- 513 -f- 240 = 750 kg pour le tablier central.
- Le vent étant supposé agir d’une manière uniforme sur toute la longueur du tablier, exercera sur chacun de ses points d’appui des réactions horizontales analogues aux réactions verticales produites par les charges et proportionnelles à ces dernières.
- Pour les obtenir, il suffira de multiplier les réactions obtenues précédemment pour la charge permanente, par le rapport des poids au mètre courant (admis pour cette charge) à ceux admis pour le vent.
- Elles auront pour valeur :
- Dans le cas du vent sans surcharges,
- Réaction au-dessus delà palée:
- Provenant du tablier latéral..................... 19 405 kg
- Provenant du tablier central ................... 9 105
- * : u' 1
- Total. . . . . 28 510 kg
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- Réaction sur l’appui au-dessus du montant XII :
- Provenant du tablier central..................... 25 008 kg
- Dans le cas du vent avec surcharges,
- Réaction au-dessus de la palée :
- Action du vent sur les tabliers................... 15 838
- Action du vent sur le train....................... 7 029
- Total ...... 22 867 kg
- Réaction sur l’appui au-dessus du montant XII :
- Action du vent sur les tabliers................... 13 900 kg
- Action du vent sur le train........................ 6 502
- Total............ 20 402 kg
- Nous admettrons que l’effort du vent sur les palées ainsi que les réactions du palier au droit desdites palées vient se répartir également entre les montants VIII et IX sur lesquels les palées sont fixées.
- § 3. — Décomposition des diverses actions du vent sur l'arc.
- Tous les efforts du vent par rapport à une section quelconque
- de l’arc, peuvent se réduire à un couple et à une force qui sera
- située dans le plan de la section. Ce couple peut se décomposer lui-même en deux autres, situés, l’un dans un plan perpendiculaire à la section, l’autre dans le plan même de la section. Le premier de ces couples produira dans l’arc un moment de flexion » l’autre un moment de torsion.
- Quant à la force située dans le plan de la section, elle peut être considérée comme un effort tranchant.
- Ainsi le vent produira dans les différentes sections de l’arc :
- 1° Un moment de flexion;
- 2° Un moment de torsion ;
- 3° Un effort tranchant.
- Nous verrons dans la suite quelles sont les différentes parties de Tare intéressées par ces différentes sortes d’effets.
- Mais en dehors de la résistance que chacune des pièces qui constituent l’arc offre à ces effets, il. sera nécessaire d’étudier, au point de vue de la stabilité, l’ensemble de11 l’arc lui-même. — Son poids, dont l’effet sera augmenté, s’il le faut, par des amarrages spéciaux, devra être tel que ‘ le moment de renversement qui’ se produira soit inférieur au moment de stabilité.
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- Nous étudierons d’abord les effets du vent sur une section quelconque de l’arc.
- § 4. — Détermination des moments de flexion et de torsion.
- Considérons une section de l’arc en un point quelconque, normale au plan tangentiel à la fibre moyenne.
- La résultante des composantes du vent, qui agissent extérieurement à la section et qui sont toutes perpendiculaires au plan médian, sera elle-même perpendiculaire à ce plan et, par suite, le moment de cette résultante sera dans un plan perpendiculaire au plan médian. — Ce moment peut se décomposer en deux autres situés dans deux plans perpendiculaires au plan médian, l’un vertical, l’autre horizontal. Tous ces moments auront leurs axes représentatifs dans le plan médian (*).
- Pour ce qui concerne le signe des moments, nous désignerons par positifs tous ceux dont les axes sont placés au-dessus de l’horizontale menée par le centre O de la section, et pour les moments verticaux dont les axes sont horizontaux, nous considérerons comme positifs ceux qui sont placés à droite du centre O.
- Le moment vertical est nul à la clef, puisqu’il n’existe aucune action du vent sur
- \M
- i
- J
- A 1 at
- o; ! 1
- \ mv * Xfï
- / i \
- \mf / .1 \
- / ' \
- \N L f \
- (*) On sait que l’axe repi’ésentatif d’un moment (figure ci-jointe) est une ligne perpendiculaire au plan du moment, élevée du côté du plan tel que, si l’on place l’œil à son origine A et qu’on regarde dans la direction A B, le moment tourne par rapport à cette ligne dans le sens des aiguilles d’une montre. Sur cette perpendiculaire, on porte une longueur A B proportionnelle au moment, laquelle est l’axe représentatif. — Par cette définition, l’œil placé à l’extrémité de l’axe représentatif verra le moment positif tourner dans le sens inverse {
- des aiguilles d’unemontreet cette conception est quelquefois plus' -s'h •*
- facile. La ligne ainsi définie représente bien le moment : puisqu’elle définit son plan, son intensité et le sens de la rotation qü’il tend à produire. On sait, en outre, que ces axes se composent entre eux comme les forces, ce qui donne un moyen simple d’effectuer la composition ou la décomposition des moments.
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- l’arc au-dessus de ce point, et le seul moment agissant dans la section correspondante sera un moment horizontal ml qui, pour la direction du vent indiquée ci-contre, est un moment positif.
- Nous supposerons l’arc coupé à la clef et nous tiendrons compte de la continuité en introduisant le moment wt dans nos calculs :
- Soient MN la section considérée et l’angle de la ligne M N avec la verticale.
- Appelons w/V le moment horizontal et mv le moment vertical en cette section produits par toutes les forces extérieures, indépendamment du moment à la clef wt, et remarquons que mh est négatif puisque toutes les forces extérieures tendent à faire tourner la section dans le sens de la flèche a, et que le moment m„ est positif, puisque toutes les forces extérieures tendent à faire tourner la section dans le sens de la flèche b.
- Décomposons ces moments en deux, un moment m;, moment de flexion qui agit dans un plan perpendiculaire à la section, et m„ un moment de torsion situé dans le plan de la section.
- Nous aurons :
- mf — mh cos a — mv s in a.
- mt = m„ cos a -(- mh sin a.
- Pour avoir dans la section MN le moment fléchissant réel Mf et le moment de torsion Mt, il suffit d’ajouter aux moments trouves mt et mt les composantes du moment mi; nous aurons alors .
- (1) Mf =. mf -(- wq cos
- (2) M( = mt -f- ml sin a.
- Le moment à la clef m, est inconnu ; il serait facile de le déterminer si l’arc était libre aux naissances, mais cette dernière condition n’est pas remplie, car les retombées sont appliquées horizontalement sur leurs appuis par les poussées qui proviennent des charges. Nous avons donc affaire à une pièce qui pourra être assimilée à une pièce encastrée à ses extrémités, à la condition que le moment de flexion aux naissances ne dépasse pas le moment d’encastrement produit par les poussées.
- Il sera donc nécessaire de calculer par la théorie de l’élasticité le moment wq à la clef, en supposant l’encastrement, et d’en déduire le moment fléchissant horizontaLM.v aux naissances par la formule :
- M/(, = 711 k -[- Wj,
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- en appelant comme précédemment mh le moment horizontal aux naissances, calculé comme si l’arc était coupé à la clef.
- Deux cas peuvent se présenter :
- Si la valèur trouvée pour M/t, divisé par la distance des naissances, est inférieure à la poussée, l’arc ne tend pas à se séparer de ses appuis, et tout se passera comme s’il était réellement encastré.
- Il n’en est plus de même si cette valeur est supérieure à la poussée, et l’hypothèse de l’encastrement ne se réalise plus.
- Il est impossible d’admettre que des efforts de traction puissent s’exercer dans une direction différente de celle des tirants d’amarrage, car l’effort qui applique l’arc sur ses appuis étant nul, on ne peut compter sur aucun frottement. —Or, puisque l’effort vertical de traction est déterminé en divisant l’excès du moment de renversement sur le moment de stabilité par l’écartement des arcs aux naissances, l’effort horizontal de traction devra être tel que sa résultante avec l’effort vertical donne un effort dirigé suivant les tirants d’amarrage.
- C’est cette dernière condition qui permet de déterminer le moment à la clef.
- Le premier cas se produira, comme nous allons le voir dans la suite des calculs, quand l’arc sera soumis auvent avec surcharge ; et le second quand il n’y a pas de surcharge.
- § o. — Etablissement de la formule du moment fléchissant à la clef dans le cas d’encastrement.
- Nous exprimerons, d’après l’indication qui nous a été fournie par M. l’Ingénieur Boyer, que, de l’origine O à la clef, la somme des rotations autour de l’axe des y est nulle.
- En effet, nous admettrons que la section de l’arc aux naissances est fixe, et celle à la clef ne peut tourner autour de l’axe des y, à cause de la symétrie des charges.
- a. — Rotations autour de l’axe des y sous l'effet des moments fléchissants et des moments de torsion.
- La rotation dans le plan tangentiel à la fibre moyenne produite pour un élément de longueur ds, par un moment fléchissant Mr, est donnée par l’expression :
- El* . -b ,i; ..y
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- I étant le moment d’inertie de la section, la rotation autour de l’axe des y sera:
- M fds
- “ET
- La théorie de la torsion donne, pour la rotation d’une section sous l’influence d’un moment de torsion :
- 0 ==
- M, ds
- ~wrj
- M, étant le moment de torsion ;
- T, le moment d’inertie polaire ;
- ds, la longueur de l’élément soumis à la torsion;
- G, une quantité qui, pour un corps plein, est le coefficient d’é-
- 1
- lasticité transversale et peut s’admettre égale à ^-E.
- Mais l’expression ci-dessus n’est applicable qu’aux arcs à paroi pleine. Dans le cas des arcs à treillis, on peut dire que les barres de treillis résistent seules à la torsion, et l’influence de celle-ci sur les membrures est presque nulle, comme nous allons voir dans la note ci-dessous.
- Nous allons déterminer, dans le cas des arcs à treillis, quelle est la rotation d’un élément de longueur As sous l’action d’un moment de torsion Mt.
- Désignons par O le centre de l’arc, par r sa distance à l’une des faces.
- Remarque.
- 7T--H-H ~
- -TT
- i U
- La torsion d’une section quelconque de l’arc produit, dans les sections partielles des différentes pièces qui la composent, des efforts de torsion et des efforts de tension.
- Les premiers sont négligeables.
- En effet, si l’on appelle 0 l’angle de torsion de la section considérée, chaque section partielle tournera du même angle autour de son centre de gravité particulier, ainsi que l’indique la figure ci-contre. Or, la distance des fibres extrêmes, d’une section partielle à son centre de gravité, étant une fraction très petite de sa propre distance au centre de gravité O de la section considérée, et les efforts de torsion étant proportionnels à ces distances, on voit que
- lit
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- chaque section partielle, considérée isolément, n’éprouvera qu’un effort de torsion insignifiant.
- Quant aux efforts de tension qui, ainsi que nous le verrons, prennent une grande importance dans les barres de treillis, ils sont à peu près nuis dans les membrures.
- En effet, les forces P, qui agissent dans chaque face, se décomposent suivant les barres de treillis et suivant les membrures.
- Si l’on suppose que les barres de treillis sont inclinées à 45°, la force dans une membrure résultant de la décomposition de P est égale à la force P elle-même. Or, cette force est petite relativement à la section des membrures; de plus, elle est partiellement annulée par une force à peu près égale résultant d’une décomposition analogue des forces agissant dans la face contiguë. (Voir la figure.)
- Il n’y a donc pas lieu de s’occuper de l’effet de la torsion sur les membrures.
- Le moment Mt peut se décomposer en quatre moments agissant dans les quatre faces ; soit mt = Pr, l’un des moments; P, étant une force agissant dans la . face considérée, r la distance de la face au centre O.
- Nous avons vu que le déplacement produit par une force P est égal à :
- __ P As _____________r P As________
- * Es (sin . cos 8 . o>) Er S (sin 2p . cos P . <»)
- mt As
- La rotation 0 sera
- ErS (sin2p . cosp. w)
- mt As
- ^ r Er2S(sin2p . cos p . w) '
- Nous en tirons la valeur :
- or,
- ©. E . r2 . S (sin 2p . cos B . w)
- m- =-------:-----:
- S m, = M, = «ES(^S(Sin^.cosp.M)),
- 'AS
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- d’où nous tirons la valeur :
- 0 =
- M,. As sin a
- E'2 (r2 S (sin 2p cos p<o)) ‘
- La rotation de la section autour de l’axe des y est représentée par :
- ^ . Mt. As . sina
- 0 Sin a --------------------------------r-.
- E S (r2 s (sin 2p . cos p . a>)J
- b. — Expression du moment fléchissant à la clef.
- La somme de toutes les rotations autour de l’axe des y, de O à A, sera représentée par :
- y,A Mf AS A Mt . AS . sin g
- El cos a 2jqEs (V2E(sin2p . cos p . <o)) ’
- &x
- -ou, puisque
- AS 3 :
- COS a
- A ^ Ax V A____________Mt kx tg a
- El
- 0.
- o ^ A ‘”Jo E S (r2 E (sin 2p . cos p . »))
- En remplaçant Mf et M{ par leur valeur trouvée précédemment, on trouve :
- A mf Ax , x1 A A# tg a , X1 A mi côs « A#
- Z0~WT + 2à “
- o E S (?-2 E (sin 2p . cos p . w))
- + 2
- El
- + 2-
- rn.{ sin a tg a A#
- E E (V2 E (sin 2p . cos p . to)) cd’où nous tirons la valeur de :
- A
- - 0,
- (3) ml
- ~X(t
- m( tg a
- s(r2 S (sin 2p . cos p . o>)
- A#
- ^A / COS a
- AA I
- sin a . tg a
- E [r2 S (sin 2p . cos ,p . w)]
- kx
- § 6. — Calcul numérique du moment fléchissant à la clef.
- Nous avons à calculer les différents éléments qui entrent dans «cette expression.
- 4° Éléments indépendant de la puissance du vent.
- Les moments I, par rapport à l’axe du plan médian, ont été «calculés, tableau n° 14, en multipliant la surface des membrures
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- _ 141 —
- d’extrados et d’intrados 2oV et2(o£ parle carré des distances aeet viv
- de leur centre de gravité à l’axe du plan médian.
- Dans le tableau n° 15 se trouvent les valeurs calculées de tg a
- / \ COS a sin a tg a-
- de S (r^{sin 2p cos p «)) de —=— , et de " ;"w • ,R-~ü , de Aa? et
- v v I £(r22(sin 2pcosp «M ’
- (COS a sin a tg a
- I S (^(2 r2 sin 2P cos p a)^
- Nous en avons déduit pour la valeur du dénominateur de l’ex pression de ml :
- enfin celle de
- A#.
- (
- COS a
- ~T~
- +
- sill a tg a
- ](V2 S (sin 2p cos P'
- *))
- Aa? = 63,923 128.
- 2° Eléments dépendant de la puissance du vent.
- Ces éléments doivent être déterminés dans les deux hypothèses de vent avec surcharge et de vent sans surcharge.
- Les moments mh et mv ont été déterminés en parlant de la clef où ils sont nuis, et les moments dans les sections suivantes ont été déterminés par la formule :
- Mn+1 = M„ -f F„ x — P x.
- Dans laquelle Mn+1 est le moment cherché dans la section n-j-l, M„ le moment dans la section précédente n, F„ la force extérieure de la n*y section n, P la force au montant situé entre les sections, n et n -f- 1, a? la distance qui sépare les sections n et n -f- 1, x, la distance de la force P à la section n + 1,
- Les valeurs ainsi calculées sont données dans le n° 16.
- Les valeurs des moments mh et mv ont servi a calculer mf et ml à l’aide des formules précédemment établies :
- mf = mh cos a — mD sin a, mt = mv cos a -f- mh sin a,
- dont les valeurs sont inscrites dans les colonnes 3 et 4, 9 et 10 du tableau n° 16.
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- Ces valeurs nous ont permis de déterminer celle du numérateur entrant dans l’expression ml :
- mt tg a
- o\ I
- 2
- +
- Aaq
- (to sin 2p cos
- qui a été trouvée égaie à 40 397 405, dans le cas du vent sans surcharge, et égale à 20 799 684, dans le cas du vent avec surcharge.
- En nous reportant à la valeur du dénominateur trouvée au tableau n° 15, on a :
- 1° Dans le cas de vent avec surcharge :
- -20 799 634 =_3„;
- 1 ~~ 63,923 129
- 2° Dans le cas de vent sans surcharge:
- - 40 397 405
- = — 631 960.
- 63,923 129
- Dans le premier cas, le moment aux naissances est égal à mh + = 5 049 544 — 325 386 = 4 724 158.
- L’effort horizontal aux naissances, qui sont écartées de 20 m, est de 236 208 kg.
- Or, la poussée correspondant à ce cas étant de 384 791 kg, il y a un excès de force pour réaliser l’encastrement absolu que nous avons supposé, et la valeur trouvée pour le moment à la clef mt peut être considérée comme admissible.
- Il n’en est pas de même dans le second cas ; en effet, la valeur du moment aux naissances étant de
- 7 695 830 — 631 960 = 7 063 870,
- L’effort horizontal aux naissances serait......... 353 193%
- Or la poussée correspondante est de............... 263 435
- et serait inférieure de 89 758 kg à l’effort horizontal : l’effort horizontal d’encastrement ne serait donc pas réalisé et la valeur de «q n’est pas admissible.
- Nous allons déterminer, comme nous l’avons vu précédemment, le moment horizontal d’encastrement aux naissances par la condition que l’effort de traction soit dirigé suivant les tiges d’amarrage.
- L’effort vertical de traction sur un appui est de :
- ——-^ - — 398 012. (Voir tableau n° 46 )
- 20
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- La charge verticale sur un appui est de :
- Poids d’une demi-ferme 263 763 kg \
- Réactions aux montants 8 et 9 67 918 kg > = 370 966 kg.
- — au montant 12 39 285 kg )
- La différence 27 046 kg représente l’effort de renversement vertical.
- La traction horizontale sera égale à :
- 27 046 _ 27 046
- tg a “ 1,381 818
- 19 573 kg.
- L’effort de traction dû au vent excédera donc la poussée de 19 573 % et sera donc égal à: (Voir tableau n° S.)
- ° ^ -l- 19 573 = 283 008.
- Le moment horizontal correspondant aux naissances sera-de: 283 008 x 20 = 5 660 160, et le moment à la clef sera égal à
- 7 695 830 — 5 660 160= 2 035 670.
- §7. — Calcul numérique des moments de flexion et de torsion dans les différentes sections.
- Connaissant les valeurs de ml5 les formules (1) et (2) §4 ont servi à déterminer, en chaque section, le moment fléchissant Mf et le moment de torsion Mt qui sont donnés dans les colonnes 5, 6 et 11, 12 du tableau n° 16.
- § 8. — Coefficients de travail des membrures.
- Nous avons ensuite calculé dans le tableau n° 17 les coefficients de travail des membrures d’extrados et d’intrados par la formule :
- K -
- K - j-,
- V
- les valeurs de -i étant données dans le tableau n° 14 pour l’extrados et l’intrados.
- § 9. — Efforts tranchants.
- Les efforts tranchants ne sont autres que les sommes des
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- efforts totaux du vent agissant de la clef à la section, qui sont donnés dans le tableau n° 13.
- Ges efforts tranchants figurent dans la colonne 4 du tableau n° 18 et sont les mêmes pour l’extrados et l’intrados. C’est à l’aide de ces efforts tranchants et des moments de torsion que nous calculerons les coefficients de travail des contreventements.
- § 10. — Calcul des coefficients de travail des contreventements.
- En opérant comme on le fait pour les poutres droites, nous projetterons les sections des barres de contreventement sur le plan vertical médian; cette construction est faite dans l’épure n° 8.
- Ges projections figurent dans les colonnes 2 et 3 du tableau
- 18.
- Le coefficient de travail qui en résulte s’obtient en divisant l’effort tranchant par la projection de la section, et les résultats en sont inscrits dans les colonnes 5 et 6 du même tableau.
- Mais les contreventements ont aussi à supporter les efforts dus à la torsion, lesquels peuvent se déterminer comme suit :
- Nous avons vu, au § 5, que le déplacement produit par un moment de torsion dans une des faces est égal à :
- _ P As __ q ____ r As
- ES(sin 2[i cos fi w) ~ * 1 — E H (r2A(sin 2p cos fi w) ’
- nous en tirons la valeur de P, l’effort agissant dans cette face, p _ rMtï (sin 2,8 cos fi w)
- 2 (r2 2 (sin 2fi cos fi to) '
- C’est celte valeur qui a été calculée dans le cas du vent sans surcharges donnant les maximums et qui figure dans le tableau n° 18. Nous remarquerons que nous avons admis que la section tourne autour du centre O de la section, c’est-à-dire que nous avons pris la même valeur de r pour l’extrados et l’intrados, et, par suite aussi, que P est le même dans ces deux systèmes.
- Les coefficients de travail ont été obtenus en divisant l’effort P par la projection des sections qui a servi aussi à déterminer les coefficients dus aux efforts tranchants.
- En ajoutant ces coefficients à ceux qui sont dus aux efforts tranchants, nous avons obtenu les coefficients totaux.
- § 11. — Calcul des coefficients de travail du tredlis.
- Le travail du treillis est tout entier dû à la torsion qui y déve-
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- loppe des efforts considérables bien plus importants que les effets des charges.
- Ces efforts ont été déterminés par la même formule que pour les contre ventements :
- p_ ?*Mt 2 (sin 2p cos p<o)
- — S r2 (s (sin 2[3 cos p w)) ’
- Les valeurs de P, ainsi que les coefficients qui en résultent, sont inscrits dans le tableau n° 19.
- § 12. — Détermination des moments de renversement.
- Nous venons de déterminer le moment horizontal qui se produit aux naissances par suite de la flexion de l’arc sous l’action du vent.
- Le moment vertical que développe cette action en ce même point, est le moment de renversement. C’est ce moment qui est donné aux colonnes 2 et 8 du tableau N° 16 pour la section O.
- Cas du vent avec surcharge :
- Le moment horizontal est de :
- 5 049 544 — 325 386 == 4 724 158 qui donne sur chaque appui un effort de. . , . 236 208 kg
- Le moment vertical de renversement est de. . 5 339 292
- qui donne sur chaque appui un effort de . . , . 266 964 kg
- ' Or, pour chacune des deux fermes, la poussée horizontale est
- de ( Voir les tableaux Nos 3 et 4)............... 384 791 kg
- La réaction verticale est la suivante :
- Poids propre d’une demi-ferme de l’arc.......... 263 763 kg
- Réaction des tabliers et des palées aux montants
- VIII et IX........................................ . 67 918
- Réaction au montant XII..................... 39 285
- Total du poids propre. . . . 370 966 kg
- Réaction provenant de la surcharge :
- Aux montants VIII et IX......................... 66 131 kg
- Au montant XII.................................. 60 984
- Total de la surcharge. . . . 127 1.15 kg
- Réaction verticale totale..................... 498 081 kg
- Bull. 10
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- La rotule du côté du vent tend donc à être appuyée sur son appui par une force verticale de :
- 498 081 — 266 964 = 231 117 kg et par une force horizontale de :
- 384 791 — 236 208 == 148 583 kg.
- En somme, malgré l’effort du vent, l’arc tendra toujours à être appliqué sur son coussinet par une résultante de . 274 750 kg.
- Cas du vent sans surcharge.
- Nous avons pris pour moment horizontal la valeur de 5 660 160,
- qui donne un effort sur chaque appui de................ 283 008 kg
- Le moment vertical de renversement est inscrit sur la colonne 2
- du tableau 16 et est de..................... ... 7 960 244
- qui donne sur chaque appui un effort vertical de. 398 012 kg Or, pour chacune des deux fermes la poussée horizontale est
- de (voir tableau n° 3)................................. 263 435 kg
- La réaction verticale est celle qui est due au poids propre et qui a été déterminée, dans le cas précédent, à. . . 370 966 kg
- La rotule du côté du vent tend donc à être séparée de son appui par une force horizontale de :
- 283 008 — 263 435 = 19 573 kg et par un effort vertical de :
- 398 012 — 370 966 = 27 046 kg.
- L’arc tendra à être séparé de ses appuis par un effort de traction de 33 380 kg, qui sera l’effort que subiront les tirants d’amarrage.
- § 13. — Calcul des appuis sous l’influence du vent et des charges. Les rotules situées du côté opposé au vent auront à résister à la somme des efforts dont nous avons considéré les différences pour les rotules situées du côté du vent.
- Dans le cas du vent sans surcharge : l’effort horizontal est de :
- 384 791 +'236 208 =* 620 999 kg; l’effort vertical de :
- 498 081 + 266 964 = 765 045 kg dont la résultante est de........................ 985 400 kg,
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- Cette dernière réaction est la réaction maxima que la maçonnerie peut avoir à supporter.
- La plaque d’appui ayant une surface de 1,800 m X 1,400 m = 25 200 cm2, la pression qui se produira sous cette plaque sera
- 985 400 25 200
- — 40 kg par
- centimètre carré, pression qui est accepta-
- ble pour la pierre extrêmement dure qui sera employée (pierre d’Étables).
- La surface de la maçonnerie au-dessous de cette pierre de taille, c’est-à-dire à la tête de la maçonnerie courante de l’éperon, est de 2,400 m x 3,300 m,soit 79 200 cm2,ce qui donne 12 kg par centimètre carré, chiffre parfaitement admissible pour des maçonneries soignées.
- Quant à l’appui en fonte, nous admettrons que le contact de la rotule sur le coussinet a lieu sur les 2/3 de sa surface. La largeur de la partie alésée du coussinet étant de 0,50 m et sa longueur de 0,70 m, la surface normale de l’effort sera de 350 000 mm2, dont les 2/3 représentent 233 000 mm2.
- Le coefficient de travail correspondant à la charge de 985 400 kg est seulement de 4,20 kg et pourrait être notablement augmenté sans aucun inconvénient.
- Pour le support du coussinet, nous admettrons que les trois nervures placées directement au-dessous sont seules intéressées. Leur épaisseur cumulée est de :
- 0,120 4- 0,170 -f 0,120 = 0,41
- et leur longueur 1 m.
- La surface est de. ............................. . 410 000 mm2,
- ce qui donne un coefficient de..................... 2,40 kg
- par millimètre carré, coefficient qui, pour un effort décompression, dans des pièces aussi courtes, est très faible.
- CHAPITRE IV
- Combinaison des influences des charges et du vent.
- § 1er. — Efforts maxima supportés par les membrures.
- Dans les tableaux 20 et 21, nous avons groupé les coefficients de travail des membrures dans les différents cas de surcharge et
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- — 148 —
- de vent; on a déduit, par addition, les coefficients maxima:dans le tableau n° 20, pour l’extrados; et n° 21, pour l’intrados.
- Il y a lieu d’observer que tous les efforts qui se produisent dans les membrures restent au-dessous de 6 kg et sont tous des efforts de compression. (Un seul coefficient dans les membrures d’intrados est égal à 6,10 %, qui ne diffèrent pas beaucoup de 6 kg.)
- § 2. — Efforts maxima supportés par les treillis.
- Les effets auxquels sont soumises les barres des treillis proviennent soit de l’effort tranchant dû aux charges verticales, soit de l’effort provenant de la torsion.
- En additionnant les coefficients du tableau n° 11 et du tableau n° 19, qui résultent des deux causes précédentes, on a obtenu les coefficients du tableau n° 22, qui donne pour chaque section le total des deux coefficients. Il résulte de ce tableau que les coefficients maxima restent au-dessous de 5 kg.
- Nous rappellerons que les contreventements horizontaux travaillent sous l’influence seule du vent et ont été calculés dans le tableau n° 18.
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- TABLEAU N° I
- Éléments relatifs aux différentes sections de l’arc.
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
- 05 __ « o -2 est *3 as Æ S CO «s O LONGUEUR des ÉLÉMENTS PROJECTION Horizontale de A s PROJECTION Yerticalo de A s ORDONNÉES des Sections SECTION d’nne Membrure SECTION des quatre Membrures EPAISSEUR des Semelles DISTANCES des Membrures au plan mojcn MOMENT D’INERTIE d’nne membrure MOMENT d'inertie DE L'ARC SECTION DE , 0) intérieur S TREILLIS »< extérieur E (w sin ap cos p) lg sin a Ig. COS a y
- A S A X A y y «o 3 II Cï e r Ig 1
- m m m m mm2 mm1 mm
- 1 7,424 4,43 5,957 2,9785 86,924 347,696 70 0,490 906 m m2 mm2 0,043 200 T", 90 V 408 7 “775 786 9 1,420
- 2 6,893 4,26 5,449 8,6665 89,724 358,896 .74 1,75 0,0042 697 1,11 620 14.114 10.464 0,010 000 1,895 509 1 ”,791 001 8 1,928
- 3 7,330 4,70 5,625 14,1885 84,524 338,096 66 2,225 0,0037 040 1,68 859 11.720 8.800 0,007 500 1,885 012 1 1,806 986 2 2,406 3
- 4 7,784 5,20 5,793 19,8975 84,524 338,096 66 2,724 0,0037 040 2,52 342 8.800 9-636 0,007 000 1,871 671 6 Ï7824 770 8 2,904 9
- 5 8,293 5,80 5,927 25,7575 80,624 322,496 60 3,199 0,0035 749 3,31 459 8.800 8.800 0,006 200 1,854.135 3 7! 844 733 0 3,382 2
- 6 8,165 6,00 5,538 31,4900 76,724 306,896 54 3,623 0,0034 460 4,04 213 8.800 8.800 0,006 000 1,831 389 7 1,866 187 7 3,801 6
- 7 8,528 6,60 5,400 36,9590 72,824 291,296 48 3,882 0,0033 034 4,40 301 11.281 11.284 0,010 000 1,801 556 9 1,888 716 8 4,072 6
- 8 8,319 6,80 4,792 42,0550 72,824 291,296 48 4,108 0,0033 034 4,92 900 12.900 12.900 0,012 000 ”760 448 2 T 912 446 8 4,298 6
- 9 3,884 3,30 2,048 45,4750 66,874 267,496 61 4,335 0,00268 238 5,03 757 8.800 8.800 0,009 300 1,722 027 0 1,929 252 4 4,479 3
- 10 8,599 7,60 4,024 48,5110 56,474 225,896 45 4,487 0,00238 300 4,55 754 12.900 12.900 0,147 00 T,670 189 9 77 946 3 3 4 6 4,640 8
- 11 8,286 7,69 3,087 52,0664 56,474 225,896 45 4,694 0,00238 300 4,98 683 8.800 10.464 0,012 300 1,571 107 0 77967 562 6 4,847 6
- 12 8,083 7,80 2,119 54,6693 56,474 225,896 45 4,837 0,00238 300 5,29 470 8-800 10 464 0,013 500 77418.593 0 1,984 536 8 4,990 7
- 13 8,287 8,21 1,130 56,2937 53,224 212,896 40 4,884 0,00230 000 5,08 750 11.284 -s CO CI •T” 0,016 500 1,134 545 2 77995 927 0 5,042 8
- I 14 4,110 4,11 0,000 56,8586 53,224 212,896 40 4,881 0,00230 000 5,08 1256 10.464 10.464 0,015 000 5,040 0,
- SECTION DES MEMBRURES DEM A 9.
- 4 Ames verticales 600 X 12 = 28.800 mm*
- 1 semelle de 650 X 16 = 10.400
- 4
- corn..
- 100 X 100
- 12
- corn, bordures 120 X 80 X io
- 9.024
- 3.800
- Section constante... 52.024 mm*
- 3ir "i
- J
- / 650 16
- r
- 120*80 ’* 1Ô
- PARTIE COURANTE DE 9 A U.
- 2 Ames verticales de 600 X 12 = 14.400 mm 1 semelle 650 X 16 = 10.400
- 100 X 100
- 4 corn..-
- 12
- 2 c^rn. bordures
- Section constante.
- 9.024
- 3.800
- 37.624 mm
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- 150
- TABLEAU N° 2
- Calcul du dénominateur de l’expression de la poussée.
- Nos DES SECTIONS n A x eos a A y sin a y2 As
- E û E S (cos P sin2 p to) El
- 1 0,000 000 000 47 520 0,000 000 0 069 156 0,000 000 0 083 851
- 2 0, 45 848 o, .... 266 260 o, .... 289 890
- 3 0, 55 709 o, .... 359 710 o, .... 546 170
- 4 0, 64 212 o, .... 384 910 o, .... 763 330
- 5 0, 78 617 o, .... 427 030 o, ... 1 037 440
- 6 0, 89 790 o, .... 391 270 o, ... 1 251 910
- 7 0, 109 590 o, .... 213 710 o, ... 1 653 550
- 8 0, 119 260 o, .... 143 .770 0, ... 1 865 640
- 9 0, 65 513 0, .... 72 569 o, 996 514
- 10 0, 185 830 0, .... 80 059 0, ... 2 775 100
- 11 0, 197 450 0, .... 58 422 0, ... 2 815 240
- 12 0, 208 260 0, .... 25 722 0, ... 2 851 600
- 13 0, 238 770 0, .... 5 833 0. ... 3 226 200
- 14 0, 120 660 0, • • 0, ... 1 634 350
- 0,000 000 0 1627 039 0,000 000 2 498 421 0,000 00 21 790 785
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- TABLEAU N° 5
- Calcul de la poussée pour la charge permanente seule.
- 1 4 - >4 > 6 7 ' 8 9 10 11
- 1 f 1 Nos | 1 des ï I # SECTIONS^ POIDS PROPRE de y v. l’arc RÉACTION DU TABLIER et des pàlées X CHARGE TOTALE FORCE EXTÉRIEURE F' • EFFORT de compression N' = F' sia a EFFORT TRANCHANT P' = F' COS a MOMENT r J* N' A x E Q P'A y E S (w sin2j3 cos £) p/yAs El
- y\. h 11 . 'i:' •* ; ; 720 870 ‘ . 578 450 : 430 170 1 696 727 0,000 460 6273 0;00370 738 0,00449 515
- 2 j; 41 905 :i £ ' 41 905 . 678 965 533.770 419 610 4 639 649 0,000 395 9840 0,01421 178 0,01551 941
- 3.| i 42 ; 760 ^ ' •’ C ' v’ ' 42 760 . 636 205 488 210 407 930 7 580 926 0,000 424 1770 0,01912 157 0,02918 206
- 4 1 , 44 416 ' 44 416 , 591 789 440 390 395 310 1 061 4659 0,000 423 3827 0,02044 670 0,04072 146
- s7-.; 5 :l .44 609 44 609 547 180 391 .080 382 710 1 374 0132 0,000 439 5914 0,02286 580 0,05534 206
- 6 | 43 632 4 43 632 503 548 , 341 530 370 020 1 683 7598 0,000 417 3215 0,02134 570 0,06693 ,890
- 7 | 43 763 43 763 -, 459 785 ,291 150 355 850 1 986 5532 0,000 412 2883 0,01201 004 0,08887 875
- 8 { 441540 .44 540 415 245 ' 239,190 339 430 2 279 4655 0,000 348 9852 0,00847 165 0,10112 100
- '9 1 " 35 298 67 918 . 103 216 ,, 812 029 s 164 520 ,265 120 2 472 1336 0,000 126 8523 0,00364 901 0,05417 300
- 10 | ,30 921 67 918 ,.,98 839 213 190 , 99,760 ; 188 410 2 604 6306 0,000 209 7692 0,00322 346 0,14900 000
- ii 4 33 914 33 914 179 276 66 777l 166 370 2 754 5744 0,000 142 0780 0,00260 950 0,14894 000 I
- 12 f _ . 32 783 _ 32 783., .146,493 33 407 : 141 360 2 880 6383 0,000 082 8850 0,00138 690 0,15025 660 |
- 13 î : 14 1 - ! •33 545 34 {3761; 78 570 / :ïi ??->: . ' l - v 112 115, i• 34 378 * 34 378 s .;. 0 4 686 ‘ , 0; 34 057 0 2 951 8827 2 965 9957 0,000 011 2951 0,00014 573 0,16917 700 0,08525 440
- 1 1 : f ' ‘-K/ .y". ? • 6 *: * \ ' v ? * ^ ' ‘‘ ‘ SOM MES .... 0,003 895 187 0,133 195 22 1,158 999 79
- NüMÉitiTEüR. . . ; = 1 ;i58 999 79 0,133 195 22 — 0,003 895 187
- ^ ï -w 1,288 299'823: ' i: '
- Poussée Q =
- 1,288 299 823 0,00000 24451909
- = 526 871
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- TABLEAU N° 4
- Calcul'de la poussée dans le cas de la surcharge agissant seule.
- .v ; ..
- , .2-- - •* 4 - 5 6 7 8 9
- N°‘ * FORCE EFFORT EFFORT
- CHARGES EXTÉRIEURE de compresion TRANCHANT ' MOMENT N'Aæ P'A y' il'y As
- SECTIONS 1} F' N' = F' sin a P' = F' cos a f V- Eû ES (a) sin2p cos {3) El
- i 1 . •; 3 • t . 254 230 204 002 .151 710 .563 129 0.000 162 450 0.001 307 488 0.001 585 310
- : 2 254 230 , ' 199 865 157 119 1 667 750 '148 270 0.005 321 423 5 578 541
- 3 254 230 195 091 163 010 2 806 700 169 500 7 641 070 0.010 804 130
- 4 : 254 230 189 190 169 824 4 065 140 181 862 8 783 814 15 595 210
- j 5'!' ... (.r 254 230 , 181 703 , 177 811 5 463 403 204 242 0.010 623 870 22 005 310
- I e ; 254 230 ;7. 172 431 .... f { » 186 816 6 963 358 210 696 0.010 777 000 27 683 270
- | 7 ; 254 230 , 160 984 196 764 8 565 008 227 970 0.006 640 708 38 320 000
- 8 254 230 ’ 146 445 207 813 10 268 326 213 663 5 186 680 45 552 340
- 9 66 131 fifi 141 188 099 99 178 159 822 11 443 094 0.000 076 470 2 199 743 25 075 880
- 10 UU 1^1 121 968 57 074 107 790 12 216 930 0.000 120 011 1 844 171 69 887 540
- 11 121 968 45 431 113 190 13 153 367 0.000 096 661 1 775 325 71 120 500 j
- 12 121 968 - 31 977 117 702 14 094 063 0.000 069 009 1 154 700 73 515 820 I
- 13 Vzl yoo .0 , 0 0 14 569 700 83 499 400
- 14 0 0 0 14 569 700 - 41 879 340
- 1 Sommes .... . 0.001 880 804 0.063 255 992 0.532 102 491
- Numérateur = 0.532 102 491 + 0.063 255 992. — 0.001 880 804 = 0.593 477 679
- Poussée Q
- 0.593 477 679
- = 242 712
- Ot
- t©
- 0.00 0002 445 191
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-
- TABLEAU N° 5
- Calcul de la poussée dans le cas où la surcharge s’étend seulement sur le tablier central.
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1
- NUMÉROS des CHARGES FORCE EXTÉRIEURE EFFORT de comnression EFFORT TRANCHANT MOMENT N' A x P' A y 9' y A s 1
- SECTIONS F' N = F' sina P = F' cos a t V- E Q E S («o sia ajb cos (3) E I S
- •- kg
- î 166 320 133 460 99 250 368 400 0,'0 001 062 760 0,008 553 720 0,001 037 127
- 2 166 320 130 753 102 789 10 910 600 0,0 000 970 000 0,003 481 332 0,003 649 540
- 3 166 320 127 630 106 642 1 836 135 0,0 001 108 900 0,004 998 871 0,007 068 177
- 4 166 320 123 770 111 100 2 659 457 1 189 730 5 746 466 10 202 600
- 5 166 320 118 872 116 326 3 574 216 1 336 175 6 950 285 14 396 110
- 6 166 320 112 806 122 217 4 555 505 1 378 400 7 050 400 18 110 700
- 7 166 320 105 320 128 724 5 603 321 1 491 390 4 344 423 25 069 360
- 8 9Ç> 17fi 166 320 95 806 135 954 6 717 690 1 397 807 3 393 180 29 800 830
- 9 Au 1 4 U 99 17fi 144 144 76 002 122 475 7 520 990 586 005 1 685 683 16 481 080
- 10- 22 1 iU 121' 968 57 073 107 790 8 222 305 1 200 110 1 844 172 47 036 090
- 11 121 968 45 431 113 190 9 154 753 966 610 ' 1 775 652 49 499 970
- .* 12 191 Q RS 121 968 31 977 117 702 10 099 405 690 090 1 154 700 52 679 350
- 13 lâl %j\JO 0 0 0 10 575 069 60 606 020
- i 14 - 0 0 0 10 575 069 30 396 910
- ;:r r ‘"r v V ,Sommes . . 0,0 013 377 977 0,043 280 536 0,366 033 864
- Numérateur = 0,366 033-864 + 0,043 280 536 — 0,0 013 377 977 = 0,407 976 602
- x> ' n 0,407 976 602 _ ,AA
- Poussée Q — 0 000 002 445 igi — 166 848 kg
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- TABLEAU N° 6
- Calcul de la po ussée dans le cas de la demi-surcharge.
- NUMÉRATEUR = 0,531896541 +.0;063236U5 — 0,001879753 = 0,593252933
- 0,593252933
- Poussée O
- 2 X 0,000002445-19099
- 121 310 icg
- 1 21 ^ >>*.;" •* i, ** ' • A 3 ;>.•«». v i"^ S-V>î - , • . 4 v-.jv: • »♦«¥ '‘r*WS ü , 6. . ... . 7 ..... . 8 9
- V * N*f 5. FORCE EFFORT EFFORT MOMENT N'Aæ P'A y •/ V A s \
- des ; ,1 SECTIONS A, CHARGES ' : ' i: ' DE COMPRESSION N' = Ff sin a TRANCHANT Pr = Fr COS a ï . ‘ .
- EXTÉRIEURE b ur t e a É i: (w sin2 ?cos e) ei ' :
- f ? V 1 kg kg kg kg kg kg kg kg ’
- t St;;- ' 1 ;* • . ? j .V> ? ^ 165482 132788 98 750 366 543 0,000105741 0,0008510628 0,001031903 '
- 2ir. t i ^ ... 165 482 130095 102 271 1 085 562 0,000096512 0,0034637920 3631153
- 1 t j i. J \ 165 482 1 •126 990 106105 ’• 1 826 923 0,000110332 49736850 7032563
- ‘ l 165482 123147 110 541 2 646 057 118376 57175120 0,010151150 i
- o i’ : S. r \ • •; ; 1 < 165 r482 H 8 273 115 740 3 356 208 132944 69152360 14323580 I
- f* 61:,,- T 165 482 ’ 112-239 12! 601 4 532 552 137145 70148800 18019440 •
- 7 j ' 165 482^ ; 104 787 128 076 5 575 090 148388 43225340 24942730 i
- 8 66 320 66 320 165 482 95 323 135 270 6 683 820 139076 33760060 29650700
- 9 99 162',1 : 52 285 84 255 7 410 074 0,000040313 11596440 16238030 ?
- •loi 32 842> •I5 368 : 29 024 7 698 494 32315 0,0004965751 ’ 44039810
- nf X 32 842 12 233 ! 30 478 7 949 570 26027 4780370 42983470 j !
- 1-18 240 32 842' ’ 8 610 31 693 8 203 943 18582 3109313 42792470 i
- & 431- — 85. 398 — 11 641 — 84 601 7 981 455 — 28057 — 0,0003620211 45742210 ; !
- 14 — 85 398 0 — 85 398 7 279 734 0 0 41849640 t
- 13rü 12f 3 340 < — 85 398 — 88 738 ' 11 64-1 23 265 - .84 601 — 85 634 6 578 192 5 881 554 0,000028057 50207 0,0003620211 8401204 37699800 ; 30678700 : 1
- 1 11f — 88 738 33 053 — 82 352 0 194 280 70326 0,00!291640 28085560
- 1 -I0f — S8 73S 41 524 — 78 423 4 515.880 87314 13417300 25833300
- — 88 738 46 788 — 75 399 4 032 255 36076 10377408 0,008836062
- \ — 78 738 51 -H6 — 72 536 3 584 129 74578 18103900 0,015899860
- 1 ?r • — 88 738 56 191 . ~ 68 679 2 989 514 79571 23179140 13375450
- I 6« — 88 738 60 186 — 65 207 2 430 533 73542 37616550 0,009662736
- S o' * 1. ' » î ^ «-f —• 88 738 63 423 — 62 065 1 906 979 71290 37082220 0,007680867
- 1 ? — 88 738 66 036 — 59 276 1 418 920 63478 30659550 5443451
- 1 " 3r — 88 738 68 096 — 56 898 979 665 59164 . 26670860 3771399
- 2r |?r .•>,/ i • • •„!% — 88 738 69 762 • •— 54 842 582 121 51753 18574230 1947170
- ir - : - — 88 738 71 206 — 52 953 196 554 56703 0,0004563736 0,000553346
- .> ,V » - \ N, . Sv Totaux. . - • «y • 0,001879753 0,063236145 0,531896541 ; 1
- p.154 - vue 158/964
-
-
-
- fS. -,-A'
- TABLEAU N 7
- Coefficients de travail pour la charge permanente.
- Q = 526 871
- 1 - - : f . .1 2 ' 3 4 ; 5 6 7 8 9 10 11 • 12
- NUMÉROS y/ MOMENT MOMENT MOMENT N' COEFFICIENT COEFEICIENT COEFFICIENT COEFFICIENTS TOTAUX
- des v M' TOTAL Q eos a N = j>r + Q cos a VJ. V\L N Re Ri :
- SECTIONS Qy s»' O 1 a" il a . • I I Q
- î ‘ kg kg kg kg •
- ' ' ' '£ ' 11 1 569 285 1 596 727 - 27 442 578 450 314 406 892 856 0,08 — 0,08 2,57 2,65 2,49.
- : - U : 4 566 127 4 639 649 , 73.522 , 533 770 325 617 .859 387 v 0,13 — 0,13 2,38 2,51 2,25^
- 7 475 509 7 580 926 105 417 ‘ 488 210 337 824 826 034 0,15 — 0,15 2,43 2,58 '2,28:
- : t 14 10 483'415 10 614 659 131 244 440 390 '351 945 792 335 0,15 — 0,15 2,33 2,48 2,18
- : h 13 570 879, 13 740 132 169 253 391 080 368 500 , 759 580 0,17 — 0,17 . 2,36 2,53 2,19
- |6 ^ 16 591 167 1:6 807 598 246 401 341 530 387 161 728 691 0,23 — 0,23 2,37 . 2,60 2,14 r 7 X
- Î7 ':- 19 472 625' 19 865 532 392 907 291 150 407 775 698 925 0,36 — 0,36 2,39 2,75 2,03 |
- f8 22* 157.560 22 794 655 - 637 095 239 190 ,430 676 669 866 0,55 — 0,55 2,29 2,84 1,74 ]
- . >11 • V Q ; v ••>£*>* ...23? 959 45a 24 721 336 , .761 877,.,., 164 520 447.669. 612 189 0,68 — 0,68 2,30 2,98 1,62 |
- \ iO>& 25! 559 040 27' 432^3021 26 046 306 487 266 99 760 . 465 628 565 388 0,49 — 0,49 2,49 2,98 , 2,00 f 1
- , i ;$r .: 11 .*£ 27 545 744 r 113 742 66 777 488 953 555 730 0,11 — 0,11 2,46 2,57 2,35
- " 12 's; 28> 803 695 28 806 083 2 688 38- 407 508 441 546 848 . 0,00 — 0,00 , 2,43 2,43 2,43 j
- 13 ^ 29 659 544" "29 518 827”" j_40 '717 *t";: • 4 686 521 953 526 639 — o;i4 014 2;47 ' ” ' 2,33 ’ " 2,61 ‘ I
- 14 29 957 095 29 659 957 — 297 138 '526 871 ‘*ir* 526 871 — 0,29 0,29 2,48 2,19 2,77 I
- J
- 05
- 05
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-
-
-
- TABLEAU N° 8.
- *rr
- Coefficients de travail pour la surcharge totale.
- Q = 242,712 kilos.
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 J 12 13 | 14
- «NDHÉROS des MOMENT MOMENT r 51031ENT TOTAL (x—ii'— Qy N' Qcosa S=îi’+Qcüsa COEFFICIENT COEFFICIENT — COEFFICIENT N C0EEFIC1ES IS TOTAUX COEFFICIENTS TOTAUX
- SECTIONS Q y I I Q Re Ri Re Ri
- 1 722 918 563 129 - 159 789 204 002 144.837 348 839 kq - 0,46 kg 0,46 kg 1,00 kg 0,54 kg 1,46 kg 3,19 kg 3,95
- i ; 2 2 103 462 1 667 750 - 435 712 199 865 150 001 349 806 - 0,75 0,75 0,97 0,22 1,72 2,73 3,97
- > 3 3 443 723 2 806 700 - 637 023 195 091 155 600 350 691 - 0,91 0,91 1,03 0,12 1,94 2,70 4,22
- ? 4 4 829 366 4 065 140 - 764 226 189 190 162 130 351 320 - 0,88 0,88 1,04 0,16 J ,92 2,64 4,11
- ; 5 . 6 251 660 5 463 403 - 788 257 181 703 169 755 351 458 - 0,80 0,80 1,09 0,29 1,89 2,82 4,08
- 'e" f 6 7 643 003 6 963 358 - 679 650 172 431 178 350 350 781 - 0,63 0,63 1,14 0,51 1,77 3,11 3,91 J
- 7 8 970 400 8 565 008 - 405 392 160 984 187 837 348 821 - 0,38 0,38 1,19 0,81 1,57 3,56 3,60 j
- ; 8 10 207 260 10 268 326 61 066 146 445 198 399 344 844 0,05 - 0,05 1.18 1,23 1,13 4,07 2,87 I
- 9 11 037 330 11 443 094 405 764 99 178 206 226 305 404 0,36 - 0,36 1.14 1,50 0,78 4,48 2,40
- 10 11 774 210 12 216 930 442 720 57 074 214 450 271 574 0,45 - 0,45 1,20 1,65 0,75 4,63 2,75
- 11 12 637 150 13 153 367 '516 217 45 431 225 246 270 677 0,50 - 0.50 1,20 1,70 , 0,70 4,27 3,05
- '"là 13 268 910 Î4 094 063 825 153 31 977 234 220 ' 266 197 0,77 - 0,77 1,17 1,94 0,40 4,37 2,83
- 13 13 663 160 14 569 700 906 540 240 440 240 440 0,89 - 0,89 1,12 2,01 0,23 4,34 2,84
- 14 13 800 700 14 569 700 769 000 242 712 242 712 0,76 - 0,76 1,13 1,89 0,37 4,08 3,14
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-
-
-
- TABLEAU N° 9
- Calcul des coefficients dans le cas de la surcharge centrale.
- 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 12 13 14
- NUMÉROS des MOMENT MOMENT MOMENTTOTAL N’ Q cos a N=N’+Qcosa COEFFICIENT V\J. COEFFICIENT — jj. COEFFICIENT N COEFFICIENTS TOTAUX COEFFICIKS TS TOTAIT
- SECTIONS = Qy • o—o-'—oy I I û Re Ri Re R*
- 1 496 957 368 400 - 128 557 Kg. 133 460 Kg. 99 568 Kg. 233 028 Kg. - 0,37 Kg. 0,37 Kg. 0,67 Kg. 0,30 Kg. 1,64 Kg. 2,95 Kg. 3,53
- 2" :: 1 445 988 1 091 060 - 354 928 130 753 103 117 233 870 - 0,61 0.61 0,65 0,04 1,26 2,55 3,51
- 3 , 2 367,324 1 836 135 - 531 189 127 630 106 984 234 614 - 0,75 0,75 0,69 - 0,06 1,44 2,52 3,72
- 4 k 3 319 858 2 659 457 - 660 401 123 770 111 455 235 225 - 0,76 0,76 0,69 - 0,07 1,45 2,41 3,63
- 5 4 297 588 3 574 216 - 723 872 118 872 116 699 235 571 - 0,74 0,74 0,73 - 0,01 1,47 2,52 3,66
- 6 ; ï 5 254 044 4 555 505 - 698 539 112 806 122 609 235 415 - 0,66 0,66 0,77 0,11 1,43 2,71 3,57
- 7 6 166 535 5 603 321 - 563 214 105 320 129 136 234 456 - 0,52 0,52 0,81 0,29 1,34 3,04 3,37
- 8 7 016 790 6 717 690 - 299 100 .95 806 136 389 232 195 - 0,26 0,26 0,80 0,54 1,06 3,38 2,80
- 9 7 587 412 7 520 990 - 66 422 76 002 141 770 217 772 - 0,06 0,06 0,81.... 0,75 0,87 3,73 2,49
- / 10 8 093 965 8 222 305 128 340 57 073 147 460 204 533 0,13 - 0,13 0,90 1,03 0,77 4,01 2,77
- , 11 8 687 184 9 154 753 467 568 45 431 154 844 200 270 0,45 - 0,45 0,88 1,33 0,43 3,90 2,78
- * * 9 121 471 10 099 405 ' 977 934 . 31 977 161 016 192 993 0,92 - 0,92 0,85 1,77 0,07 4,20 2,36
- 13 \ 9 392 500 10 575 069 1 182 569 165 295 165 295 1,17 - 1 17 0,77 1,94 - 0,40 4,27 2,21
- 14 9 486 727 10 575 069 1 088 342 166 852 166 852 1,09 - 1 09 0,77 1,86 - 0.32 4,05 2,45
- p.157 - vue 161/964
-
-
-
- '*v: ,» /iw >t-v:
- TABCEAU N° 10
- Calcul des coefficients dans le cas de la demi-surcharge Q = 121 310
- 1 t ; i V. , 2 \ 3 •. t ? r 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 !
- é T' ^1Nos •% ides i SECTIONS •t. MOMENT Q v MOMENT •! m' MOMENT TOTAL M = ;/ —Q y N' Q COS a N = N' -f-Q COS a COEFFICIENT V ja I COEFFICIENT V [A I COEFFICIENT N il C0EFFIC1M’ rs TOTAUX R; C0EFFICIEN1 arec charge [S TOTAUX . pcrmauenle R-i
- w. iJ
- 'i ’V : 1 361 322 366 543 5 221 i 4 132 788 72 391 205 179 0,01 * — 0,01 0,59 0,60 0,58 3,25 3,07
- 4 2 1 051 334 1 085 562 34 228 130 095 74 972 205 067 0,00 — 0,06 0,57 0,63 0,51 3,14 2,76
- 3 1 721 210 1 826 923 105 713 .. 126 990 77 783 204 773 0,15 — 0,15 0,60 0,75 0,45 3,33 2,73
- 4 v 2 413 768 264 6.05 332 289 123 147 81 034 204 181 0,27 — 0,27 0,60 0,87 0,33 3,35 2,51
- 5 3 124 645 3 586 205 431 563 113 273 84 846 203 119 0,44 — 0,44 6,63 1,07 0,19 3,60 2,38
- !6 3 ^820 057 4 532 552 i 712 495 112 239 89 142 201 381 0,67 — 0,67 0,66 1,33 — 0,01 3,93 2,13 I
- • 1 7 4 483 501 5 57.5 090 1 091 589 104 787 93 889 198 676 1,01 — 1,01 0,68 1,69 — 0,33 4,44 1,70 I
- : 8 3 101 698 , 6 683 620 ; ’ i 582 122 95 323 99 162 194 485 1,38 — 1,38 0,67 2,05 — 0,71 4,89 1,03 I
- > 9 5 516 578 7 41i0 074 1 693 496 52 8S5 103 074 155 359 1,68 — 1,68 0,58 2,28 — 1,10 5,26 0,51 |
- ?10 5 ;884 876 7 698 494 1 809 618 15 368 107 209 122 577 1,85 — 1,85 0,54 2,39 — 1,31 5,37 0,69 I
- 11 ' 6 '310 188 7 949 57.0 1 633 382 12 233 112 580 124 813 1,56 — 1,56 0,55 2,11 — 1,01 4,68 1,34 I
- 32 6 631 946 8 203 943 1 571 997 8 CIO 117 067 125 677 1,48 — 1,48 0,55 2,03 — 0,93 4,46 1 .50
- 13 ; 6 829 003 7 981 455 ' 1 152 452 — 11 641 120 178 108 537 1,14 — 1,14 0,51 1,65 — 0,63 3,98 1,98
- 14 6 897 513 7 279 734 382 392 0 121 310 121 310 0,38 — 0,38 0,57 0,95 — 0,19 3,14 2,58
- 6 829 003 6 578 192 — 250-811 11 641 120 178 131 819 — 0,25 0,25 0,62 0,37 0,87 2,70 3,48
- mf 6'631 946 5 881 554 — 750 392 23 265 117 067 140 332 — 0,71 0,71 0,62 - 0,09 1,33 2,34 .3,76
- A 1 ~ « 6 316-188 5*194 280> —I 121 910. 33 053 112 580 145 633 — 1,09 ' / 1,09 0,64 — 0 45 1,73 2,12 4,08
- 10r ...3 884 876 4 515 880 —1 368. 999 41 524 107 209 148 733 — 1,39 1,39 0,66 — 0,73 2,05 9 9K A y -é O 4,05
- I 9f * 5 516 578 4 032 255 —1 484 324 46 788 103 074 149 862 — 1 32 1,32 0,56 — 0,76 . 1,88 2,22 4,50
- s 8'. ' 5 101 698 3 584 129 —I 517 570 51 116 99 162 150 278 — 1 32 1,32 0,52 — 0.80 1,84 2,04 3,58
- ' f ! ,p4 483 501 2 989 514 —I' 493 916 56 19-1 93 889 150 080 — 1 38 1,38 0,52 — 0,86 1,90 1,89 3,93 |
- ,6' , 3 820 057 2 430 533 —1 389 529. 60 186 89 142 149 328 — 1 31 1,31 0,49 — 0,82 1,80 1.78 3,94 I
- | 5f " 3 124 645 1 906 979 —1 217 666 63 423 84 846 , 148 269 — 1,24 1,24 - 6,46 0,78 1,70 1,75 3,89 I
- .*• 2 413 768 • 1 418 920 — 994848 66 036 81 034 147 070 — 1,14 1,14 0,44 — 0,70 1.58 1,78 3,76 I
- 3r 1 721 210 979 665 — 741 ,545 68 096 . 77 783 - , 145 879 — 1,06 1,06 * 0,43 — 0,63 1,49 1,95 3,77
- 2r 1 051 334 582 121 — 46.T 871 69 762 ’ 74 972 144 734 — 0,81 0,81 0,40 — 0,41 1,21 2.10 3,40
- V 361 322 196 554 — 164 767 71 206 72 101 143 597 * i" ï — 0,47 0,47 0,41 — 0,06 0,88 2,59 3 37
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-
-
-
- f TABLEAU N° 11
- '4
- | 1
- fEfforts tranchants produits par les charges verticales et coefficients de travail qui en résultent pour les barres de treillis.
- 1 1 2 | 3 4 5 6 7 8 9 10 I
- NUMÉROS ~ î EFFOI 1TS TRANCI IANTS SeclioDs projetées COEFFIC [ENTS DE 1 [RAY AIL
- DES CHARGE SURCHARGE l - y ^SURCHARGE DEMI-SUBCHARGE CÔTÉ des Charge Surcharge donnant le Coefficient
- SECTIONS PERMANENTE TJOTALE < CENTRALE CÔTÉ CHARGÉ DÉCHARGÉ Barres du Treillis permanente maximum total
- Kg. Kg. Kg. Kg. Kg. mm2. Kg. Kg. Kg.
- 1 7 381 —43 050 —34 635 1 409 44 388 129 600 0,06 —0;34 0,28
- 2 5 407 —33 691 —28 380 6 902 —40 527 27 000 0,20 —1,50 —1,30
- 3 3 618 - 23 243 —21 395 13 014 —36 193 25 000 0,14 —1,45 —1,31
- 4 3 229 —10 795 £ —13 063 20 266 *°—30 999 25 500 0,13 —1,22 —1,09
- 1 5 6 145 % 340 —2 924 29 037 —24 638 25 000 0,24 —1,16 —0,92
- 1 6 12 665 22 196 9 052 39 323 —17 071 25 000 0,51 1,57 2,08 j
- 1 7 22 224 43 073 ; ; 23 070 . _ .51 260 . —8 137 . 33 000 0,67 1 ,*55 2,22 I
- I 8 35 934 68 0031: ' 39 843 ' 65 391 2 657 38 500 0,93 1,70 2,63
- 1 9 —12 680 31 849 • 34 502 20 293 11 437 39 000 —0,42 1,15 0,73 J
- I 10 —58 133 —15 784;- . 29 715 —27 741 21 é58 39 000 —1,49 -0,71 —2,20 [
- 11 —29 981 22 784 ". : 51 042 —14 7u8 ‘ 37 166 29 500 —1,01 —0,50 —1,51 1
- 12 — 3 221 54 069i ’ ; ' -73 958 • 112 . 53 829 • 29 500 0,11 2,50 2,61
- 13 —37 763 —33 085 22 744 —101 137 . 68 065 35 000 —1,08 —2,89 3,97
- 14 0 ï- 0 0 —85 398 85 398 32 500 ; + 2,63 2,63
- Les efforts donnant le maximum sont soulignés.
- .» _ . . ... . 'Mj -ftn.w .* V *«.' ' •. t* :U.» .»♦ I f 1 V
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-
-
-
- 160
- TABLEAU N° 12
- Coefficients de travail des membrures correspondant à une variation
- de température de 30°.
- Q = 9760 kg
- 1 2 3 4 5 6 7
- KUKÉH0S MOMENT COEFFICIENT COEFFICIENT COEFFICIENTS TOTAUX
- des de N = Q cos. a dû aux '
- SECTIONS Q » TRAVAIL EFFORTS N R6
- 1 36 177 0,10 kg 7 231 0,02 kg ± 0,12 kg ± 0,12 kg
- 2 105 266 0,18 7 507 0,02 0,20 0,20
- 3 172 338 0,25 7 788 0,03 0,28 0,28
- 4 241 681 0,28 8 113 0,03 0,31 0,31
- 5 312 859 0,32 8 495 0,03 0,35 0,35
- 6 382 487 0,36 8 925 0,03 0,39 0,39
- 7 448 902 0,41 9 401 0,03 0,44 0,44
- 8 510 813 0,44 9 929 0,03 0,47 0,47
- 9 552 354 0,49 10 320 0,04 0,53 0,53
- 10 589 230 0,60 10 734 0,05 * 0,65 0,65
- lt 632 420 0,61 Il 269 0,05 0,66 0,66
- 12 664 030 0,62 11 721 0,05 0,67 0,67
- 13 683 760 0,68 Il 759 0,05 0,73 0,73
- 14 690 630 0,69 12 146 0,05 0,74 0,74
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-
-
-
- 161
- TABLEAU N“ 13
- Efforts du vent sur les différentes parties de l’arc.
- ’J) CD 5 ta Z -3 o 1 * O SURFACE offerte AU VENT. VENT SANS SURCHARGE VENT AVEC SURCHARGE
- Effort total pour 270 kilogr. par mètre carré. Effort sur l’intrados ou sur l’extrados. Effort total pour 150 ldlogr. par mètre carré. Effort sur l’intrados ou sur l’extrados.
- mm,'2 kg kg kg kg
- 1 22,02 5 945 2 ,972 3 303 1 651
- 2 22,85 6 169 3 084 3 427 1 713
- 3 25,52 6 890 3 445 3 828 1 914
- 4 28,53 7 703 3 851 4 279 2 139 r
- 5 30,57 8 254 4 127 4 585 2 292
- 6 31,74 8 570 4 285 4 761 2 380
- 7 33,56 9 061 4 530 5 034 2 517
- 8 31,15 8 410 4 205 4 672 2 336
- 9 31,45 8 491 4 245 4 717 2 358
- 10 34,09 9 204 4 602 5 113 2 556
- 11 32,37 8 740 4 370 4 855 2 427
- 12 32,07 8 659 4 329 4 810 2 405
- 13 32,08 8 662 4 331 4 812 » 2 406
- Bull.
- U
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-
-
-
- TABLEAU N° 14.
- i . _
- Valeurs des moments d’inertie à considérer pour le vent.
- %
- 1 2 *• ; 3 4 5 6 7 1 8 1 9 io |
- MIÉRÔS C) 4 ve 2 ü)e v^G 2 a). L c) 2 i i I
- des SECTIONS Z Z “i v i V. %
- 1 0,173 848 * 9,50 $ 15,6 890 0,173 848 9,75 16,526 32,215 3,390 3,304
- 9 0,179 448 * 8,89 . 14,1 820 0,179 448 9,17 15,980 30,072 3,371 3,268
- 3 0,169 048 ! 8,28 11,5 630 0,169 043 8,61 12,503 24,066 2,901 2,790
- J 4 0,169 048 [ 7,58 - 9,6 900 0,169 048 8,01 • 10,821 20,511 2,706 2,560
- 5 5 0,161 248 f 6,88 7,6 326 0,161 248 7,42 8,8778 16,5104 2,400 2,225
- 6 0,153 448 ^ 6,20 5,8 985 0,153 448 6,83 7,1582 13,0567 2,106 1,912
- 7 0,145 648 5,53 4,4 540 0,145 648 6,26 5,7076 10,1616 1,838 1,623
- 1 8 0,145,648 4,94 3,5 543 0,145 648 5,73 4,7821 - 8,3364 1,688 1,455
- 1 9 0,133 748 4,53 2,7 446 0,133 748 5,40 3,9001 6,6447 1,466 1,230 I
- ! 10 0,112 948 4,15 1,9 452 0,112 948 5,08 2,9148 4,8600 1,171 0,956 |
- 11 0,112 918 ' 3,72 1,5 630 0,112 948 4,72 2,5163 4,0793 1,096 0,864
- 12 0,112 948 3,40 ’ 1,3 057 0,112 948 4,47 2,2568 3,5625 1,047 0,797
- 1 13 0,106 448 3,20 1,0 900 0,106 448 4,26 1,9317 3,0217 0,954 0,709
- 14 0,106 448 3,14 1,0 495 0,106 448 4,23 1,9134 2,9629 0,954 0,700
- es
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-
-
-
- TABLEAU N° 15
- | : Éléments du calcul du moment ml à la clef.
- ' ; ’
- 1 1 ' 2 3 4 5 6 7
- I N“J : . tg ,a :: : S,.[»•* S (sin cos a))] COS a sin a tg a A x x ( COS a ( sin a tg a \
- || DES [SECTiOSS i S [r2 S (sin 2£ cos (3 w)] \ I S [r2 S (sin 2£ cos to)] /
- P 1 1,34 469 4,07 203 0,018 524 0,264 984 4,43 1,255 940 S
- I ; 2 1,27 207 ' 0,89 846 0,020 523 1,113 076 4,25 4,829 132 I
- 3 1,19 681 0,66 307 0,026 643 1,385 090 4,70 6,635 145 I
- l 4 ; 1,11 404 0,61 738 0,032 56î 1,342 826 5,20 7,152 043 1
- K-5 -1 1,02 189 0,55128 0,042 362 1,324 843 5,80 7,929 789
- M 6 •: 0,92 300] 0,53 294 0,056 2800 1,174 862 6,00 7,385 652
- 7 0,81 818 0,64 366 . 0,076 165 0,804 914 6,60 5,815 121
- |;. 8- j 0,70 470 0,64 533 0,098 055 0,629 029 6,80 4.944 171
- P -:9 ;:1 î 0,62 060! 0,73 914 0,127 8730 0,442 703 3.30 1,882 901
- 10: S 0,52 9487 0,58 661 0,181 844 0,422 373 7,60 4,592049
- il:'-''- " ?, 1 11 0,40 139 0,51 849 0,227 498, 0,288 359 7,69 3,966 940 «r
- < Ii2. t • * 0,27 168- 0,52 217 0,270 8830 0,136 407 7,80 3.176 862
- | : 13 ; ! 0,13 760 ; 0,55. 279 / 0,327 8500 0,033 930 8,21 2,970 230
- L O,.00 000; . ; . -0,52 471 0,337 507 0,000 000 •4,11 1,387 153
- 1 : - • : i S ;.> 1 j V
- Dénominateur : 63 923 128
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-
-
-
- TABLEAU N° 16
- Moments fléchissants et moments de torsion.
- N®* des SEC- TIONS —- \ 2 rENT SANS SURCHARGE VENT AVEC SURCHARG rE 11
- 1 . 3 4 5 6 7 8 9 10 12
- mh MOMENT horizontal mv MOMENT vertical mt Mj. MOMENT fléchissant MOMENT de torsion mh MOMENT horizontal mv M O M E N T vertical Tïîj MOMENT fléchissant MOMENT de torsion
- 0 —7 69b 830 7 960 244 • %9 D 049 544 5 339 292
- 1 —7 324 302 7 460 648 -10 357 392 • -1 425 174 —9 142 622 208 314 —4 813 250 5 021 430 —6 901 64 0 — 865 803 —6 707 469 - 604 703
- 2 1—6 608 165 6 522 68b —9 211 823 —1 163 909 —7 953 769 436 410 —4 356 765 4 423 363 —6 170 023 — 691 377 •• —a 968 928 — 435 573
- 3 %» D 897 851 5 646 640 —8 114 778 — 905 351 —6 S09 528 656 789 —3 901 694 3 861 938 «• —0 465 334 — 517 88S %• —0 256 700 — 268 192
- 4 —b 143 451 4 778 168 —6 992 876 — 637 30S 0 D 633 066 877 575 —3 416 900 3 302 189 —4 739 850 — 336 918 —4 522 195 — 94 776
- *• D —4 349 806 3 929 444 %• —0 850 752 — 360 590 —4 426 982 1 094 342 —2 900 644 2 751 366 —3 995 198 — 148 805 —3 767 619 83 ^ •• %• /DD
- 6 —3 542 485 3 143 868 —4 735 45S — 92 477 —3 239 588 1 288 213 —2 372 531 2 237 348 —3 260 887 84 920 —8 021 783 255 613
- - —2 734 302 2 440 877 —3 661 866 — 157 699 —2 086 346 1 446 733 —1 838 524 1 772 776 —3 545 503 207 852 —2 293 768 113 894
- 8 —! 932 956 1 829 654 —2 633 985 — 382 150 — 969 985 1 554 766 —I 302 015 1 364 222 —1 850 138 365 145 —1 584 160 552 578
- 9 —1 396 694 1 119 838 —1 777 185 215 073 — 47 o2o 1 288 407 — 941 742 844 849 —1 245 631 221 301 — 969 159 392 865
- 10 —1 023 012 603 832 —1 186 660 54 933 612 390 1 007 504 — 693 021 459 502 — 827 485 *81. 798 — 539 912 234 031
- 11 — 597 621 400 146 — 703 65G 148 746 1 185 514 907 000 — 407 247 325 205 — 499 073 ISO 108 — 197 142 271 311
- 12 — 236 186 276 482 — 300 464 204 888 1 663 996 738 592 — 156 353 139 562 — 187 474 93 088 126 530 178 996
- 13 '— 3b' 553 4 892 — 35 888 00 1 980 7S2 277 493 — 19 753 2 718 — 19 939 0 302 409 44 O '* '* DDD
- 14 — 0 9 035 670 • 0 325 386
- en
- Moment mx = 2 03b 670
- Moment mt ~ 32b 386
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-
-
-
- 165
- TABLEAU. N° 17
- Coefficients de travail des membrures sous l’action du vent.
- Nos des SECTIONS I YEN T SANS SURCHARGE VENT AVEC SURCHARGE j
- EXTRADOS 2 INTRADOS 3 EXTRADOS h INTRADOS 0 j
- kg kg kg kg
- 1 2,70 2,77 1,98 2,04
- 2 2,36 2,43 1,77 1,82
- 3 2,34 2,44 1,81 1,88
- 4 2,08 2,20 1,67 1,78
- 5 1,84 1,99 1,58 1,70
- 6 1,54 1,70 1,44 1,58
- 7 1,14 1,28 1,24 1,41
- 8 0,57 0,67 0,94 1,09
- 9 0,03 0,04 0,66 0,79
- 10 0,52 0,64 0,45 0,56
- 11 1,08 1,36 0,18 0,23
- 12 1,59 2,09 0,12 0,16
- 13 2,10 2,80 0,32 0,42
- 14 2,15 2,90 0,35 0,46
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- TABLEAU N° 18
- Calcul des coefficients de travail des barres du contreventement.
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1
- NUMÉROS SECTIONS SECTIONS EFFORT TRANCHANT COEFFICIENT COEFFICIENT EFFORT P COEFFICIENT COEFFICIENT COEFFICIENTS TOTAUX 1
- DANS PROVENANT A L’EXTRADOS A L’INTRADOS
- des PROJETÉES PR OJETÉE S T A A —en
- LEXTRADOS DES MOMENTS
- SECTIONS EXTRADOS INTRADOS ou l’intrados l’extrados l’intrados DE TORSION DU A LA TORSION EXTRADOS INTRADOS
- 1 0,02700 0,034125 83 866 3,11 2,45 824 0,03 0,02 3,14 2,43
- 2 0,02975 0,03300 80 394 2,71 2,45 11 970 0,40 0,36 3,11 2,09
- 3 0,02750 0,03100 77 809 2,83 2,51 30 307 1,10 0,98 3,93 1,53
- 4 0,02600 0,02987 74 384 2,88 2,49 51 771 1,99 1,73 4,87 0,76
- 5 0,02375 0,02725 70 583 2,97 2,58 74 688 3,15 2,74 6,12 0,16
- 6 0,02250 0,02600 66 386 2,95 2,55 95 179 4,24 3,67 7,19 1,12
- 7 0,02050 0,02375 62 101 3,04 2,62 86 804 4,24 3,65 7,28 1,03
- 8 0,01925 0,02250 57 570 2,99 2,56 90 269 4,70 4,02 7,69 1,46
- 9 0,02900 0,03250 43 873 1,51 1,35 105 520 3,62 3,23 5,13 1,88
- 10 0,01350 0,01525 30 136 2,22 1,98 52 853 3,91 3,46 6,13 1,48
- 11 0,01300 0,01450 25 534 -1,96 1,76 56 161 4,32 3,89 6,28 2,13
- 12 0,01250 0,01425 21 164 1,70 1,48 46 808 3,74 3,28 5,44 1,80
- 13 0,01200 0,01412 4 330 0,36 0,31 16 566 1,37 1,17 1,73 0,86
- 14 0,01200 1 0,01425 0 0,00 0,00
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- — 467
- TABLEAU N° 19
- Coefficients de travail du treillis,
- 1 2 3 4 5
- NUMÉROS des EFFORT P DANS EFFORT P DANS SECTION PROJETÉE COEFFICIENTS DANS DE TRAVAIL DANS
- SECTIONS LE CAS DU VENT SANS SURCHARGE LE CAS DU VENT AVEC SURCHARGE DES BARRES DU TREILLIS LE CAS DU VENT SANS SURCHARGE LE CAS DU VENT AVEC SURCHARGE
- kg kg mm- kg kg
- 1 21 352 61 982 129 600 0,16 0,48
- 2 43 903 43 903 20 000 1,63 1,63
- 3 62 526 25 531 25 000 2,50 1,02
- 4 77 490 8 369 25 500 3,04 0,33
- 5 87 872 6 725 25 000 3,52 0,27
- 6 94 425 18 736 33 000 3,77 ' 0,75
- 7 132 660 37 954 38 500 4,02 1,15
- 8 154 240 54 816 30 000 4,00 1,42 •
- 9 80 967 24 475 39 000 2,67 0,81
- 10 116 670 27 101 29 000 3,00 0,70
- 11 90 881 27 185 29 500 3,07 0,92
- 12 75 189 18 222 29 500 2,55 0,65
- 13 14 31 134 4 977 35 000 32 500 0,89 0,14
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- 168 —
- TABLEAU N°20
- Coefficients de travail des membrures d’extrados.
- N09 des Sections ARC ET TABLIER SEULS ARC ENTIÈREMENT CHARGÉ ARC CHARGÉ AU MILIEU ARC A DEMI CHARGÉ VENT SANS SURCHARGE VENT AVEC SURCHARGE COEFFICIENTS MAXIMUMS
- kg kg kg kg kg kg kg I
- i 2,65 3,19 2,95 3,25 2,70 1,98 5,35
- 2 2,51 2,73 2,55 3,15 2,35 1,77 4,92
- 3 2,58 2,70 2,52 3,33 2,34 1,81 5,14
- 4 2,48 2,64 2,41 3,36 2,08 1,67 5,03
- 5 2,53 2,82 2,52 3,61 1,84 1,58 5,19
- 6 2,60 3,11 2,71 3,94 1,54 1,44 5,38
- 7 2,75 3,56 3,04 4,45 1,14 1,24 5,69
- 8 2,84 4,07 3,38 4,91 0,57 0,94 5,85
- 9 2,98 4,48 3,73 5,26 0,03 0,66 5,92
- 10 2,98 4,63 4,01 5,58 0,52 0,45 5,83
- 11 2,57 4,27 3,90 4,67 1,08 0,18 4,85
- 12 2,43 4,37 4,20 4,45 1,59 -0,1.2 4,57
- 13 2,33 4,34 4,27 3,98 2,10 0,32 4,66
- .14 2,19 ..'4ïisv •• 4,08 4,07 3,14 2,15 0,35 4,43
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- TABLEAU N°21
- Coefficients de travail des membrures d’intrados.
- Nos des Sections ARC ET TABLIER SEULS ARC ENTIÈREMENT CHARGÉ ARC CHARGÉ AU MILIEU ARC A DEMI C ARGÉ VENT SANS SURCHARGE VENT AVEC SURCHARGE COEFFICIENTS MAXIMUMS
- kg kg kg kg kg kg kg
- i 2,49 3,95 3,53 3,37 2,77 2,04 5,99
- 2 2,25 3,97 3,51 3,47 2,43 1,82 5,79
- 3 2.28 4,22 3,72 3,77 2,44 1,88 6,10
- 4 2,18 4,11 3,63 3,77 2,20 1,78 5,89
- 5 2,19 4,08 3,66 3,90 1,99 1,70 5,78
- 6 2,14 3,91 3,57 3,95 1,70 1,58 5,53
- 7 2,03 3,60 3,37 3,94 H* T© GO 1,41 5,35
- 8 1,74 2,87 2,80 3,58 0,67 1,09 4,67
- 9 1,62 2,40 2,49 3,50 0,04 0,79 4,29
- 10 2,00 2,75 2,77 4,06 0,64 0,56 4,62
- 11 2,35 3,05 2,78 4,07 1,36 0,23 4,30
- 12 2,43 2,83 2,36 3,75 2,09 0,16 4,52
- 13 2,61 2,84 2,21 3,48 2,80 0.42 5,41
- 14 2,77 i 3,14 2,45 2,58 2,90 0,46 5,67
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-
- no
- TABLEAU N° 22
- Coefficients de travail des barres de treillis obtenus en ajoutant les coefficients dus aux efforts tranchants du tableau Ne 11 aux coefficients dus à la torsion du tableau N» 19.
- Nos des SECTIONS CAS DU VENT SANS SURCHARGE CAS DU VENT AVEC SURCHARGE
- EFFORT TRANCHANT VENT TOTAL EFFORT TRANCHANT VENT TOTAL
- kil. lui. ldi. kil. kil. kil.
- 1 0,06 0,16 0,22 0,28 0,48 0,76
- 2 0,20 1,63 1,83 1,30 1,63 2,93
- 3 0,14 2,50 2,64 1,31 1,02 2,33
- 4 0,13 3,04 3,17 1,09 0,33 1,42
- 5 0,24 3,52 3,76. 0,92 0,27 1,19
- 6 0,51 3,77 4,28 2,08 0,75 2,83
- 7 0,67 4,02 4,69 2,22 1,15 3,37
- 8 0,93 4,00 4,93 2,63 1,42 4,05
- 9 0,42 2,67 3.08 0,73 0,81 1,54
- 10 1,49 3,00 4,49 2,20 0,70 2,90
- 11 1,01 3,07 4,08 1,51 0,92 2,43
- 12 0,11 2,55 2,66 2,61 0,65 3,26
- 13 1,08 0,89 1,97 3,97 0,14 4,11
- 14 2,63 2,63
- Les coefficients maximums sont soulignés.
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- LIGNE DE MONASTIER A NEUSSARGUES
- PREFECTURE DE LA LOZÈRE
- PARTIE COMPRISE ENTRE SAINT-CHÉLY ET MOUGOU
- PROJET DÉFINITIF DU TRACÉ
- ET DES TERRASSEMENTS
- DÉCISION
- Paris, le 14 juin 1879.
- Monsieur le Préfet,
- Une décision ministérielle, en date du 13 avril 1877, a approuvé, avec quelques légères modifications, le projet de tracé et de terrassements du chemin de fer de Marvejols à Neussargues, dans la partie comprise entre Marvejols, point de départ, et Trémoulous (point 38 km), et prescrit, pour le surplus, de nouvelles etudes, dans le but de satisfaire, autant que possible, aux demandes de la Compagnie du Midi.
- Une seconde, décision, du 27 novembre 1878, statuant sur le nouveau projet présenté à la suite de ces études, porte qu’entre Trémoulous (point 38 km) et Mongon (point 60 km), on suivra le tracé figuré en bleu sur les plans, sous la réserve que les pentes seront portées de 0,017 m à 0,019m entre Trémoulous et Garabit (point 55km), et les rampes de 0,015m à 0,017 m entre Garabit et Mongon.
- Dans' un projet dressé en exécution de cette décision, et qui m’a été transmis directement par M. l’Inspecteur général chargé de la 23° division, MM. les Ingénieurs présentent, pour la partie comprise entre Saint-Chély (point 31,678km) et Mongon, un nouveau tracé qui réalise une économie de 30 0/0 sur les dépenses, et dans lequel les pentes et les rampes sont réduites respectivement à 0,018 m et 0,015 m, soit pour les pentes 0,001 m de moins que le taux indiqué ci-dessus, et pour les rampes 0,002 m de moins.
- Sous le rapport des sinuosités et des rayons.des courbes, de même que pour la longueur totale de la ligne, il y a, d’ailleurs, parité avec le tracé approuvé. .
- A partir de Saint-Chély, au lieu de descendre à flanc de coteau le vallon de l’Arcomie our franchir la vallée profonde de la Truyère et de monter sur l’autre rive par le vallon e Mongon, le'nouveau tracé proposé se maintient sur le plateau peu accidente qui s’étend de Trémoulous à Mongon, et traverse la vallée de la Truyere sur un grand viaduc qui soutient les rails à 120 m au-dessus des eaux d’étiage, et franchit la partie la plus profonde au moyen d’une arche en fer de 160 m d’ouverture et de 50 m. de flèche. Des travees, avec tablier et piles en métal, supportent la voie de chaque côté de l’arche jusqu’aux arcades en maçonnerie qui encadrent le viaduc ; les travées ont 50 m de portée, et la plus haute pile atteint 78 m, répartis entre un soubassement en maçonnerie de 19 m et un fût en métal de 59 m.
- Le tracé est en courbe sur la moitié de sa longueur, et les courbes de 300 m de rayon ne représentent que 30 0/0 environ de développement total.
- Le profil en long offre :
- Des pentes de 0,018 m. . . . . . .
- Des rampes de 0,015 m............
- Des déclivités inférieures à 0,015 m Des paliers......................
- Totaux. . . . . . ............. 29 349,61m, soit 100 0/0
- La somme des longueurs des pentes et rampes qui, suivant l’ancien tracé, était de 18 919,65 m, est seulement de 16 958,39 m d’après le nouveau tracé qui, de plus, réduit de 58,57 m la hauteur verticale à racheter tant a la montée qu’à la descente, et constitue ainsi une amélioration importante pour l’exploitation. .
- Par suite de la nature schisteuse ou granitique du sol, les terrassements, qui sont d’ail—
- sur 11 927,72m, soit 410/0
- — 5 030,67 — 17 0/0
- — 4127,01 — 14 0/0
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- — 172 —
- leurs peu importants, n’exigeront pas, comme pour le tracé à flanc de coteau abrupte et raviné, des travaux de consolidation coûteux.
- Au point de vue des stations, le nouveau tracé dessert les mêmes centres de population, mais les emplacements choisis sont plus rapprochés de la route nationale n° 9, et les gares seront, par suite, d’un accès plus facile. Les dépenses de terrassements pour les plates-formes des deux stations de Saint-Just et de Bournoucles, qui auraient été considérables à flanc de coteau, seront très faibles sur le plateau, où l’on peut prendre, d’ailleurs, tous les développements nécessaires.
- Cet avantage est surtout à noter pour la station de Ruines-Mongon, située à la bifurcation de l’embranchement sur Arvant.
- Les ouvrages d’art courant n’offrent rien de particulier à signaler.
- Les ouvrages exceptionnels comprennent un pont de 15 m d’ouverture, un souterrain de 333 m de longueur et le grand viaduc de Garabit, sur lequel se concentre tout l'intérêt du projet et dont la conception hardie rend seule possible la nouvelle solution proposée, qui est due entièrement a l’initiative et aux recherches de M. l’Ingénieur Boyer.
- Ce viaduc, d’une longueur totale de 493 m, franchit la vallée de la Truyère, à une hauteur telle que le tracé puisse s'établir sur le plateau aux abords.
- L’arche de 160 m d’ouverture et de 50 m de flèche, avec travées latérales de 50 m de portée, donnant accès sur le sommet de l’arc, est semblable à celle qui a été construite en Portugal, sur le Douro, par M. G. Eiffel, ingénieur-constructeur, lequel a employé des procédés nouveaux pour le montage de l’arche sans échafaudage en rivière, en ne prenant des points d’appui que sur les parties mêmes de l’ouvrage déjà construites, comme cela s’est fait au pont Saint-Louis, sur le Mississipi.
- La plus haute pile atteint 78 m, hauteur inférieure à celle des piles du viaduc de Fribourg, et la partie métallique a une hauteur de 59 m, supérieure de 1,50 m seulement à celle du viaduc de la Bouble.
- Les fondations se feront sans aucune difficulté sur le schiste dur ou le gueiss qui affleurent le sol.
- Pour montrer la possibilité de cet ouvrage et en évaluer la dépense, MM. les Ingénieurs se sont adressés à M. G. Eiffel, qui a fourni un avant-projet et a déclaré se charger de la construction du viaduc de Garabit sur la série des prix de son détail estimatif ou à forfait, moyennant une somme de 1,800,000 f et avec un délai d’exécution de dix-huit mois à deux ans.
- Cette proposition concerne seulement la partie du viaduc à tablier métallique de 369 m de longueur, comprise entre les culées et les arcades en maçonnerie.
- En résume, la dépense totale des travaux d’infrastructure de cette section de la ligne, sur une longueur de 29 349,61 m, est évaluée à 6 431 031 f et présente une diminution d 3159 000 f sur celle du projet approuvé.
- MM. les Ingénieurs exposent dans leurs rapports que les mesures sont prises pour attaquer le percement du souterrain de Mallet en six points à la fois au moyen de deux puits intermédiaires et pour l’achever dans un délai de deux ans. Comme il importe que l’exécution du viaduc de Garabit ne soit pas une cause de retard, ils demandent que l’on arrête dès maintenant le mode de marché à adopter pour mener promptement et à bonne fin cette construction exceptionnelle.
- MM. les Ingénieurs proposent à cet effet, d’un commun accord, de passer un marché de gré à gré et à forfait aux conditions suivantes :
- 1° L’entrepreneur exécutera la partie avec tablier métallique sur
- une longueur de.........entre les culées, moyennant un prix de...........
- fixé à forfait.
- Il acceptera la responsabilité décennale pour la superstructure, comme pour la solidité du sol des fondations. .
- 2° L’entrepreneur prendra l’engagement de construire l’ouvrage en deux ans et supportera une retenue de 10,000 f par chaque mois de retard. b
- 3° Il présentera à l’administration un projet complet, avec calculs de stabilité à l’appui. La pression maxima sous les charges fixes et roulantes, comme sous l’action du vent, ne devra dépasser en aucun point 6 kg par millimètre carré.
- 4° Une commission sera chargée de vérifier les calculs et d’arrêter définitivement les dispositions du projet qui servira de base, au forfait.
- M. l’Ingénieur ordinaire pense que l’on pourrait ouvrir un concours et appeler les principaux constructeurs à présenter des projets et des
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- soumissions, mais qu’il serait préférable de traiter avec M. G. Eiffel, dont les propositions lui paraissent acceptables, parce que, seul, il a construit un ouvrage analogue, seul, il a l’expérience des nouveaux procédés de montage dont il est en grande partie l’inventeur et dont il possède, en outre, le matériel, celui qui a servi à édifier le pont sur le Douro.
- M. l’Ingénieur en chef écarte la proposition du concours et propose :
- 1° D’approuver le nouveau tracé présenté pour la partie comprise entre Saint-Chély et Mongon;
- 2° D’autoriser les Ingénieurs à passer un marché à forfait avec la maison Eiffel, aux conditions indiquées par M. l’Ingénieur ordinaire.
- Invitée à formuler ses observations, la Compagnie du Midi a reconnu que le nouveau projet réalisait une amélioration très importante et s’est bornée à demander quelques modifications qui, suivant elle, n’augmenteront pas sensiblement la dépense.
- Elle signale des courbes que l’on pourrait supprimer, d’autres dont il serait possible d’augmenter le rayon, et demande notamment, pour éviter le devèrs, sur la voie du tablier métallique du viaduc de Garabit, qu’on reporte l’origine de la courbe à 50 m de celle du tablier, et que l’on coupe la boucle formée par le tracé au contour du mamelon situé à sa sortie. Le garage de Garabit, qui ne serait plus qu’à 2 800 m de la station de Mongon, deviendrait inutile et serait supprimé. De plus, on allongerait l’alignement sur lequel est placée la station de Ruines-Mongon, afin de pouvoir étendre les installations nécessitées par l’embranchement sur Arvant.
- MM. les Ingénieurs de l’Etat répondent qu’ils ont indiqué eux-mêmes, dans leurs rapports, la possibilité de supprimer quelques courbes, que la partie métallique du viaduc pourra être placée en entier sur l’alignement droit, mais que la boucle ne pourrait être supprimée qu’en passant en souterrain sous le mamelon et en augmentant la dépense d’environ 400 000 f. *
- La Compagnie demande, en outre, que l’on réduise à 0,017 m la pen'e de 0,018 m et indique sur un plan et sur un profil le moyen d’obtenir ce résultat, non seulement entre l’origine et le col de la Baraque, mais encore entre le col de la Baraque et Garabit, où les difficultés sont plus sérieuses et où cette pente règne sur 6 722 m.
- Ce moyen consiste, suivant elle, à déplacer le palier delà station de Clavières en reportant cette station en deçà du col de la Baraque (km 46) et à exhausser de 2 mie viaduc de Garabit.
- MM. les Ingénieurs répondent que la station déplacée ne desservirait plus les intérêts locaux, qu’elle partagerait trop inégalement la distance entre les deux stations voisines de • Saint-Just et de Mongon; enfin, qu’elle serait située en partie dans une tranchée profonde, situation qui donnerait lieu à l’exécution de terrassements fort coûteux. Toutefois, après avoir examiné de nouveau la question, ils proposent de réduire la pente dont il s’agit à 0,017 m, sans changer sensiblement remplacement de la station de Clavières, mais en exhaussant le tablier du viaduc de Garabit de 3,50 m au moins, c’est-à-dire de la cote 835,50 à la cote 839. Par suite, la dépense serait augmentée de 180 000 f environ, dont 40 O'JO pour le viaduc et le surplus pour les terrassements. Après avoir déclaré qu’elle formulera ses observations au sujet du grand viaduc de Garabit, lors de la présentation du projet définitif de cet ouvrage, la Compagnie se borne à des indications en vue des études et de la pose de la voie.
- Ainsi, le raccordement de la pente avec le palier devra s’opérer en dehors du tablier, celui-ci devra être impénétrable à l’action des roues d’une locomotive déraillée et disposé pour recevoir le type de voie de la Compagnie et au besoin des contre-rails.
- Des refuges devront être ménagés de 25 m en 25 m pour les agents, en dehors de la largeur de 4,50 m du viaduc.
- La Compagnie demande, en outre, que le palier de la station de Clavières reçoive 500 m de longueur francs, en dehors des raccordements, conformément à la décision du 13 avril 1877, et que la rampe de 0,015m dans le souterrain, d’Herbouze (point /cm 37) soit réduite à 0,010 m, afin de tenir compte de la différence d adhérence entre les parties de voie à découvert et celles en souterrain.
- MM. les Ingénieurs ne font pas d’objection au premier point; mais, en ce qui concerne le second, ils estiment qu’une différence de 0,003 m suffit et. proposent de réduire à 0,012 m la rampe du souterrain d’Herbouze.
- Enfin, la Compagnie réclame d’une manière générale :
- 1° L’établissement de fossés en haut des tranchées et au pied des remblais partout où l’inclinaison du terrain naturel tendra à amener les eaux sur le chemin, ainsi que d’une banquette entre le fossé et la haie ;
- 2° L’exécution de travaux propres à préserver la ligne- contre les amoncellements de neige, ainsi que l’ouverture des grandes tranchées sur la largeur de deux voies, l’emplacement de la seconde voie devant servir à recevoir les neiges déblayées sur la voie en service.
- De plus, comme le nombre des passages à niveau n’est que de vingt sur 29 km et que les maisons de garde ne suffiront pas pour loger le personnel, des emplacements avec jardin devront être ménagés, d’accord avec la Compagnie, pour construire des logements supplémentaires. y, . /s-;
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- M. l’Inspecteur général chargé de la 23° inspection résume, dans son rapport, les avantages que présente le nouveau tracé et conclut à son adoption.
- En ce qui concerne les modifications réclamées par la Compagnie du Midi,M. de Boisanger pense qu’il est sans intérêt de faire de grands sacrifices pour supprimer quelques courbes dans un tracé généralement très sinueux et pour réduire de 200 à 300 m la longueur d’une ligne qui aura près de 100 km. MM. les Ingénieurs apporteront, d’ailleurs, dans l’étude de detail mutes les améliorations dont le coût sera justifié par les avantages à retirer.
- M. l’inspecteur général estime, en outre, qu’il n’est pas nécessaire de déplacer la station de Clavières pour réduire la pente à 0,017 rn, ni d’exhausser le viaduc de Garabit. Les difficultés à surmonter pour assurer d’une manière absolue la sécurité des trains circulant à une aussi grande hauteur au-dessus du sol, sous l’effort même de vents violents, sont déjà exceptionnelles, et l’on ne doit pas les augmenter sans des motifs sérieux et surtout lorsque le but est suffisamment atteint.
- Cet adoucissement sur un tracé sinueux et dans une région élevée, exposée aux neiges, faciliterait certainement la traction, mais il ne faut pas en exagérer l’avantage et perdre de vue qu’une pente de 0,030 m est admise à l’extrémité de la ligne.
- Or, la Compagnie reconnaît en principe que la déclivité de 0,0275 m en double traction correspond à 0,017 m en simple traction; par conséquent, dans la même proportion, 0,030 m correspondent à 0,0185 m.
- D’après les derniers renseignements fournis par MM. les Ingénieurs, on peut, en déviant légèrement le tracé, sans déplacer la station, sans exhausser le viaduc au-dessus de la cote 835, et avec une augmentation des dépenses qui n’atteindra pas 100,000 f, réduire la pente de 0,018 m à 0,0175 ; c’est la solution que M. l’Inspecteur général propose d’adopter.
- Quant au mode à suivre pour le marché des travaux du viaduc, le plus simple et le plus expéditif serait de traiter de gré à gré avec M. Eiffel, auquel MM, les Ingénieurs se sont adressés pour avoir un avant-projet, et qui offre pour l’exécution des garanties qu’aucun autre concurrent ne peut donner au même degré, ce constructeur ayant seul exécuté jusqu’à ce jour un ouvrage analogue, et l’ayant mené à bien. De plus, M. Eiffel a appliqué à ces sortes de travaux des procédés de montage qui ont réussi, grâce à un ensemble de précautions propres à en assurer la précision et dont il possède seul l’expérience. Enfin, il a inventé des moyens pour obtenir la rigidité des piles et du tablier contre l’action du vent qui exerce de violents efforts à cette hauteur dans les gorges des montagnes.
- En résumé, M. l’Inspecteur général de Boisanger propose :
- d. D’approuver, sous les réserves d’usage, le nouveau tracé par les plateaux entre Saint-Chély et Mongon, aux conditions suivantes :
- B. Les décisions des 13 avril 1877 et 29 novembre 1878 seront rapportées en ce qui concerne cette partie de la ligne de Monastier à Neussargues.
- C. MM. les ingénieurs seront invités :
- 1° A apporter, dans les parties sinueuses, les améliorations dont le coût sera justifié par les avantages à obtenir ;
- 2° A donner 500 m de longueur au palier de la station de Clavières et 800 m à celui de la station de Mongon ;
- 3° A éviter de raccorder des déclivités sur des tabliers en métal.
- jD. Le maximum des pentes sera fixé à 0,0175 m et le minimum des rampes à 0,015 m.
- E. Le tablier métallique du viaduc de Garabit ne sera pas exhaussé au-dessus de la cote 836 m, niveau des rails.
- F. La rampe sera réduite à 0,012 m dans le souterrain d’Herbouze,
- G. Le garage de Garabit, au km 56, sera supprimé.
- J’ai soumis l’affaire à l’examen du Conseil (jénêfial des Ponts et Chaussées, lequel après en avoir délibéré,
- En ce qui concerne le viaduo de Garabit :
- Considérant que les Ingénieurs ont proposé poür cet Ouvrage un type très satisfaisant en lui-même et qui, au double point de vue de la solidité et de la possibilité d’exécution, offre l’avahtage d’avoir été appliqué déjà, dans des dimensions à peu prés semblables et avec un plein succès, sur le Douro ;
- Qu’en présence de ces propositions fermés et bien motivées, il n’y a pas de raison pour faire appel à l’industrie privée ët pour lui demander d’autres projets, dont aucun, quel que fût son mérité intrinsèque, ne présenterait la garantie de l’expérience faitë, d’où résulterait pour l’Administration une responsabilité morale inôoihparablement plus grave dans le choix à faire d'un type nouveau pour un ouvrage tout
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- à fait exceptionnel au double point de vue de la hauteur et de la résistance requise contre l’action du vent ;
- Considérant que l’ouverture d’un concours pour la recherche d’une autre solution entraînerait d’ailleurs un nouveau retard d’une année au moins ;
- Considérant que l’avant-projet présenté est accepté en principe par la Compagnie du Midi, qui doit exploiter la ligne ; adhésion importante au point de vue de la responsabilité collective qui s’impose dans une œuvre de ce genre ;
- Considérant que le type du pont du Douro étant admis, M. Eiffel, qui l’a conçu et exécuté, est évidemment plus apte que tout autre constructeur à en faire une seconde application, en profitant de l’expérience qu’il a personnellement acquise dans la première;
- Qu’il serait d’ailleurs peu équitable, dans l’espèce, de confier les travaux à d’autres qu’à M. Eiffel, quand c’est son pont du Douro qui a donné aux Ingénieurs l’idée de franchir la vallée de Truyère par un nouveau tracé dont l’Etat doit retirer finalement une économie de plusieurs millions ;
- Considérant que ce concours de circonstances insolites est incompatible soit avec une adjudication publique ou restreinte, soit avec les restrictions imposées aux marchés ordinaires de gré à gré par l’article 69 du décret du 31 mai 1862 sur la comptabilité publique ;
- Que l’administration se trouve dans le cas prévu par l’article 81 du même décret, c’est-à-dire dans la nécessité d'agir en dehors des règles rappelées ci-dessus, et autorisée à procéder, sous sa responsabilité, au mieux des intérêts de l’Etat,
- A émis l’avis qu’il y avait lieu :
- 1°D’approuver l’avant-projet du viaduc proposé parles Ingénieurs, et de les inviter à préseater un projet de marché pour l’exécution de cet ouvrage par M. G. Eiffel;
- 2° D’adopter les autres conclusions de M. l’Inspecteur général de Boisanger, telles qu’elles sont formulées dans les paragraphes A, B, C, D, E, F, G, ci-dessus reproduits;
- 3° De témoigner à MM. les Ingénieurs, ainsi qu’aux agents qui les ont secondés dans l’étude du nouveau tracé, la satisfaction de l’Administration pour l’initiative, le zèle et le dévouement dont ils ont tait preuve.
- J’ai l’honneur de vous informer que cet avis m’a paru devoir être adopté et que je l’ai approuvé par une décision en date de ce jour, dont je vous prie de donner connaissance à la Compagnie du Midi ainsi qu’à M. l’Ingénieur en chef Bauby en lui transmettant les pièces ci-jointes, celles du nouveau projet sont revêtues de mon visa.
- M. l’Ingénieur en chef devra, d’ailleurs, porter à la connaissance de MM. les Ingénieurs et agents sous ses ordres les éloges dont le Conseil général des Ponts et Chaussées a proposé de leur transmettre l’expression et qui m’ont paru également parfaitement justifiés.
- Recevez, etc.
- Le Ministre des Travaux ‘publics.
- Pour le Ministre et par autorisation :
- Le Conseiller d’État, Directeur général des chemins de fer, Signé : DÜVERGER.
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- ministère Paris, le 23 juillet 4880,
- DES TRAVAUX PUBLICS
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- DIRECTION GÉNÉRALE des
- CHEMINS DE FER
- DIRECTION
- DE LA CONSTRUCTION
- 2° Division. DÉCISION MINISTÉRIELLE
- Ior BUREAU
- CANTAL
- Réseau du Midi.
- ligne de Banejols à Neussargues
- Projet d’exécution du viaduc de Garabit.
- Décision. Monsieur le Préfet, M. l’Inspecteur Général des Ponts et Chaussées-chargé de la 23° division, a transmis à l’Administration le projet dresse par MM. les Ingénieurs de l’Etat confoxmément à la décision du 14 juin 1879 pour l’exécution du viaduc de Garabit sur lequel le chemin de fer de Marvejols à Neussargues doit franchir la vallée de la Truyère. Suivant les prescriptions de la décision précitée, MM. les Ingénieurs ont préparé et joint au dossier deux projets de marché comprenant : le premier toutes les maçonneries du viaduc, et le second toute la partie métallique et ils proposent de confier à M. Eiffel l’exécution des maçonneries de même que celle de la parlie métallique. Les détails des fers ont d’ailleurs été étudiés parM. Eiffel, qui en a fourni les dessins et en a justifié les dimensions et les dispositions dans un mémoire contenant des calculs de résistance en renvoyant aux épures qui ont servi aux calculs ou en tiennent lieu. Quant aux dispositions d’ensemble du projet, elles ont été concertées entre MM les Ingénieurs et M. Eiffel et peuvent se résumer dé la manière suivante : L’ouvrage aurait un développement total de 552,78 m ; il se composerait d’un grand viaduc métallique de 448,30 m de longueur, prolongé, de chaque côté, par des culées en maçonnerie et par 3 arches de 15 m d’ouverture sur 69,56 m de longueur du côté de Marvejols et par une seule arche de 15 m sur 34,92 m, du côté de Neussargues. Le viaduc en métal, sur lequel les rails seront à l’altitude de 835 m 50 et 122,20 m au-dessus de la partie la plus profonde de la vallée, se composerait d’un tablier à poutre droite dont les extrémités reposeront sur les culées en maçonnerie et dont les autres appuis seront constitués sur les deux versants de la vallée, par des piles en métal avec soubassements en maçonnerie ; et au-dessus delà partie la plus profonde, par deux pa-lées et des entretoises reposant sur une arche en métal de 165 m d’ouverture et de 60 m de flèche. Par suite d’un déplacement du tracé, opéré pour placer le viaduc en alignement droit sur toute sa longueur, le nombre des travées, côté de Marvejols, qui était de 3 seulement à l’avant-projet primitif, a été porté à 4, et le nombre des arches en maçonnerie, qui était de 2 du côté deNeus-sargnes, a été réduit à une. H a été d’ailleurs apporté à l’avant-projet d’autres modifications importantes dont voici les principales : 1° Le plan des naissances de l’arc a été abaissé de 8,50 m. et la flèche augmentée d’autant, ce qui diminuera les moments de renversement résultant de la poussée de chacune des branches de l’arc sur ses supports 2° La forme circulaire de l’arc a été remplacée par la forme parabolique, qui se rapproche plus du tracé de la courbe des pressions ; Bull. 12
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- 3° La plate-forme du tablier a été abaissée, et les rails seront placés à 1,50 m en contre-bas des semelles supérieures des poutres maîtresses.
- Tablier. — Le tablier supérieur ne sera pas continu, mais interrompu sur les deux palées de l’arc et formera trois parties indépendantes :
- La première, de la culée Marvejols à la première palée de l’arc, comprend cinq travées, deux extrêmes de 51,80 m de portée et trois intermédiaires de 55,80 m;
- La partie centrale comprend trois travées de 24,47 m entre les deux palées de l’arc;
- Enfin, la troisième partie, entre la deuxième palée de l’arc et la culée Neussargues. comprend deux travées égales de 51,80 m de portée.
- Toutes les travées seraient divisées en panneaux de 3,70 m de longueur, et il y aurait, en plus, deux panneaux pleins de 0,24 m sur. les culées.
- Le tablier central serait fixé complètement sur ses quatre appuis de manière à faire corps avec l’arc et à suivre ses mouvements.
- Les tabliers latéraux seraient fixés sur les grandes piles métalliques dont les soubassements en maçonnerie servent de culée au grand arc.
- Le tablier se composera de deux pouti’es principales de 5 m de hauteur distantes de 5 m d’axe en axe. La voie est placée à 1 50 m au-dessous des semelles supérieures des poutres dont les parois verticales formeront un garde-corps puissant.
- Les poutres seront constituées par deux membrures horizontales en forme de T, réunies entre elles par un treillis à simples mailles et par des montants verticaux en forme de T. Au-dessus des appuis, les montants courants seraient remplacés par des panneaux pleins d’une grande rigidité.
- Les pièces de pont seront reliées par cinq files de longerons qui portent le platelage métallique de la voie, composé de fers zorés de 240 mm de largeur sur 120 mm.de hauteur, assez résistant pour supporter, en cas de déraillement, le poids d’une locomotive.
- Le plancher métallique, presque jointif, présenterait outre cet avantage celui de con-treventer énergiquement le tablier au niveau de la voie.
- Enfin les poutres du tablier reposeraient sur leurs supports au moyen d’appuis à charnières, dont les uns seraient mobiles et les autres fixes.
- Grande arche. — La grande arche aura 165 m de corde, 60 m de flèche à l’intrados et 10 m de hauteur ou épaisseur à la clef. Elle se composera de deux fermes principales en treillis, espacées de 6,25 m à l’extrados, près de la clef, et de 20 m. aux naissances, d’où ressort un fruit ou une inclinaison de 0,089 m sur la verticale pour les plans dans lesquels elles sont placées. Des fermes auront la forme d’un croissant dont l’axe moyen est tracé suivant une parabole. Elles auront une grande hauteur à la clef et se termineront en pointe vers les naissances qui reposeront sur les retombées par l’intermédiaire de rotules.
- Chaque ferme sera constituée par deux membrures, l’une d’intrados, l’autre d’extrados, reliées par des barres de treillis et des montants verticaux. Dans les panneaux adjacents aux naissances, les membrures se confondront et formeront des panneaux pleins. Les membrures seront en forme de caisson, dont la face intérieure reste ouverte.
- Les montants et les diagonales seront composés de cornières reliées par des fers plats.
- Les fermes seront reliées entre elles par des entretoises horizontales et par des barres verticales de contreventement en forme de croix. Elles seront, en outre, contreventées, dans les plans d’intrados et d’extrados, par des barres composées de quatre cornières, disposées en caisson et reliées deux à deux par un treillis double en fer plat.
- Piles métalliques. — Ces piles, qui supporteront le tablier, seraient toutes construites suivant le même type, leurs hauteurs au-dessus du soubassement en maçonnerie seront respectivement de 61,16 m, 51,20 m, 36,46 m et 24,51 m.
- Le soubassement en maçonnerie des deux grandes piles variera de hauteur d’une rive à l’autre ; il aura, du côté de Marvejols, 24,586 m et la pile aura ainsi une hauteur totale de 85,74 m. Les piles affecteront la forme d’un tronc de pyramide à section rectangulaire, dont les artères seront inclinées sur la verticale de 0,0825 m dans le plan des têtes et de 0,0385 m dans le plan transversal aux têtes. Elles seront terminées à leur sommet par un couronnement destiné à recevoir les appuis du tablier et dont les dimensions seront de 2,333 m dans le plan des têtes et de 5 m dans le plan transversal, mesurées d’axe en axe des sommiers qui formeront l’encadrement.
- Chaque pile se composera de quatre arbalétriers réunis par des croisillons, des entretoises et des contreventements par étages de 10 m en 10 m de hauteur.
- Amarrage des piles et de l’arc.— Chaque arbalétrier reposerait sur les maçonneries au
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- moyen, d’une plaque d’assise de. —q 015 m en ^er’ r®unie à l’âme et à la semelle par
- des cornières* et Userait ancré dans les maçonneries de soubassement au moyen d’un tirant pn fer de 80 mm à 100 mm de diamètre qui y pénétrerait à une profondeur suffisante dans le prolongement de l’axe et serait fortement serré et fixé par une clavette suf un gommier en fer,-pour répartir l’effort sur le massif des maçonneries.
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- Dans l’axe de chaque pile, on ménagerait un escalier en fer de forme hëliçoidale communiquant avec une passerelle de service prévue aussi sous le tablier.
- L’amarrage des deux branches de l’arc se ferait au moyen de tirants analogues à ceux des piles ; des galeries permettant d’y accéder, de les visiter, de les enlever ou de les réparer au besoin.
- Mâçonneries. — Les détails des culées et des arches en maçonnerie sont donnés sur la feuille de dessin n° 2.
- La largeur est de 5,75 m entre parapets; elle a été déterminée par la condition que les maçonneries arrêtées à 4,50 m. environ au-dessus des naissances puissent servir au lançage du tablier. ,
- Les pdes-culées, mesurées aux naissances, ont une épaisseur de 6,80 m, y compris l’avant-corps de 1,50 m. destiné à supporter l’extrémité du tablier. Elles sont épaulées par des contreforts de 3,50 m de largeur en saillie de 0,30 m sur les murs des tympans. La hauteur des parapets en maçonnerie a été portée à 1,50 m pour être au niveau des semelles supérieures des poutres du tablier.
- Les soubassements des piles olfriront en section horizontale la forme de rectangles évidés dont les murs d’enveloppe auront 2,60 et 1 m d’épaisseur au sommet, avec fruits extérieurs de 0,09 m et de 0,04 m portant quatre macarons en pierre de taille sur lesquels s’élèveront les arbalétriers.
- Culées de l’arche. — Les soubassements des deux grandes piles feront corps avec les culées qui recevront les retombées des deux membrures de rarche. Chacun d’eux sera compose de deux massifs réunis transversalement à la partie supérieure par une voûte de 10 m d’ouverture dont les naissances seront au niveau de celles de l’arche.
- A ce point, chaque massif a, en élévation, 9,76 m en coupe transversale, 4,24 m d’épaisseur, non compris les contreforts ou éperons destinés à recevoir les retombées qui sont en saillie de 1,75 m et de 2,40 m. Ces murs offrent, en élévation, des fruits de 0,08 m et de 0,04 m; en coupe de 0,10 et de 0,02.
- Le couronnement de chaque éperon est prévu en pierre de taille très résistante et aura une section de 2,20 m sur 3,20 normalement à la résultante des pressions de l’arche. Le massif de maçonnerie en prolongement sera assisé aussi normalement à la direction de cette résultante et pénétrera de 0,80 dans le massif des piles.
- Des galeries sont ménagées dans les m çonneries pour l'amarrage des piles et des retombées de l’arche.
- Fondations. — Toutes les maçonneries seront fondées directement sur un schiste compact que les fouilles exécutées à chaque emplacement ont mis à découvert.
- Les calculs de résistance des fers ont été faits par M. Eiffel, et vérifiés ensuite, suivant des méthodes différentes,par M. l’Ingénieur Boyer qui les a trouvés exacts. ’
- On a admis une surcharge du tablier de 4 800 kg par mètre courant, bien supérieure à celle de 3 800 kg fixée par la circulaire du 9 juillet 1877 pour des travées métalliques de 55 m de portée, supérieure aussi à celle que produirait le passage des trains les plus pesants.
- Cette surcharge a été déterminée par la condition que les trains d’épreuve seront composés entièrement de machines du type 1001 de la Compagnie du Midi, d’un poids total de 74 800 t donnant un poids moyen de 4 800 kg par mètre courant.
- Les calculs du métal ont embrassé :
- 1° Les trois parties distinctes du tablier;
- 2° Les grandes piles dans le cas de maximum de compression des arbalétriers produit par la surcharge et une action du vent de 150 kg par mètre carré ;
- 3° Les mêmes piles ’ dans le cas de maximum d’extension des arbalétriers sous un effort de 270 kg par mètre carré produite par le vent, sans surcharge.
- Les résultats des calculs de M. Eiffel ont été reconnus exacts par M. Boyer; — le travail des fers n’atteint nulle part 6 kg.
- Les calculs de l’arche produits par M. Eiffel concordent aussi avec ceux de M. Boyer» Les coefficients de travail maxima sont de 6,25 ftp pour l’intrados et l’extrados sous l’action des charges et du vent; ils s’élèvent à 6,48 kg pour l’intrados, à 6,73 kg pour l’extrados en superposant l’effet de la dilatation; ils sont pour les barres de treillis de 6,531 kg et de 1,09 kg pour les baltes de contreventement. !
- M. l’Ingénieur Boyer a calculé, en outre :
- 1° Les déformations de l’arc sous la charge permanente et sous la surcharge; dans le premier cas la flôclxe diminue de 0,0167 m, et dans le second de 0,03516 in; .
- 2° Les déformations résultant d’un changement de température de 30°. La flèche peut diminuer de 0,05211 m d’où résulte que, sous les actions simultanées dé la surcharge et la température, le sommet de l’arc, pourrait s’abaisser de 0,08727 m :
- 3° Le déplacement du sommet de l’arc sous l’action dû vent sans surcharge ; ce déplacement serait de 0,024 m.
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- MM. les Ingénieurs exposent que ces résultats sont des plus satisfaisants et qu’il suffira de fortifier les membrures et les barres de treillis ou de contreventement dans les rares points où le travail dépasse 6 kg pour le ramener à ces limites. Ils font d’ailleurs observer que l’hypothèse d’un train uniquement composé de machines de la Compagnie du Midi et donnant une surcharge de 4 800 kg ne devra jamais se réaliser.
- Les calculs de résistance des maçonneries ont été faits également par M. Eiffel et vérifiés par M. Boyer.
- D’après ces calculs, l’effort de compression atteindra son maximum sur les grandes piles, où il sera de 255 422 kg par arbalétrier et de 20 kg environ par centimètre carré sur les macarons, et de 5 kg au plus sur le reste des maçonneries auquelles il est ransmis.
- Quant à l’effort de tension et de soulèvement, il atteindra aussi son maximum pour les grandes piles et sera de 44 924 kg par arbalétrier. Comme il suffit d’actionner par l’amarrage 18,71 m de maçonnerie pour établir l’équilibre et que le cube intéressé est de 55,20 m par arbalétrier, il s’ensuit que la condition de stabilité est largement remplie.
- Le maximum de compression de l’arche en métal, lorsqu’il sera surchargé totalement, atteindra 925 000 kg sur l’appui opposé au vent, soit par centimètre carré 42,80 kg sur lô sommier en pierre de taille supportant la plaque en fonte et 11,68 kg sur la maçonnerie en dessous.
- M. l’Ingénieur en chef estime que ces conditions sont très rassurantes et il propose d’approuver les dispositions projetées. Il ajoute que l’étude des escaliers et passerelles à établir pour la visite des diverses parties du viaduc n’est pas encore terminée, mais qu’il a été tenu compte du poids probable de ces ouvrages dans les métrés. Quant aux terrassements des plates-formes à exécuter pour le lançage du tablier, ils ne font pas partie du
- projet-, , , , .
- Les dépenses sont évaluées comme il suit :
- Maçonneries des viaducs aux abords.................................f 390 032,59
- des soubassements des piles ordinaires................. 84 992,12
- — des piles et culées de l’arche.............................. 204 700,14
- Total.........................f 679 724,85
- Somme à valoir......................... 70 275,15
- Total pour la maçonnerie......................f 750 000,00
- Fers et tôles pour le tablier et les piles, au prix de 0,61 f...........fl 189 500,00
- Fers et tôles pour l’arche, au prix de 0,91 f........................... 1 046 500,00
- Fonte moulée, au prix de 0,45 f........................................... 4 500,00
- Fonte tournée ou rabotée, au prix de 0,55 f................................ 19 437,00
- Aier fondu.............................................................. 5 000,00
- Plomb.......................................................................... 1 200,00
- Total. . ...................f 2 266 137,00
- Somme à valoir.............................. 83 863,00
- Total pour la partie en métal..................... . f 2 350 000,00
- Soit en récapitulant :
- Travaux à l’entreprise...............‘................................... . f 2 945 861 85
- Somme à valoir............................................................ 154 138,15
- Total général. . . ................................f 3 100 000,00
- Le prix moyen du mètre courant ressort :
- Pour le viaduc entier, à............; * *,..............................f 5 595,00
- Pour la partie du viaduc avec tablier, à................................ 5 703,00
- L’avant-projet n’évaluait la dépense totale qu’à 2 500 000 f. L’augmentation est donc de 600 000 f et porte en majeure partie sur les fers et tôles.
- MM. les Ingénieurs justifient cette augmentation de la manière suivante :
- Le poids total des fers en tôles a été augmenté de 627 000 kg pour satisfaire aux conditions d’épreuve, avec surcharge de 4 800 kg, et aussi par suite du changement des dispositions du tablier dont la plate-forme a été abaissée à 1,50 m au-dessous du sommet des poutres, pour augmenter la sécurité. D’autre part, la longueur et la hauteur de l’ouvrage ont augmenté par suite du déplacement qu’on a fait subir au tracé pour le rendre rectiligne sur toute la longueur du tablier métallique.
- Enfin, les prix des fers et des tôles ont subi une augmentation notable dans l’intfer-
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- valle qui s’est écoulé depuis le 14 juin 1879, date de l’approbation de l’avant-projet, jusqu’au jour où l’on a pu produire un projet régulier.
- La décision du 14 juin 1879 avait autorisé MM. les Ingénieurs à préparer un marché de gré à gré avec M. Eiffel pour la construction de l’ouvrage. Or, lors de la présentation de l’avant-projet, M. Eiffel avait offert de traiter en remettant une soumission au prix moyen de 42 f par mètre cube de maçonnerie pour fondation et soubassement des piles de l’arche;
- Au prix de 0,52 f pour les tôles et fers des piles et du tablier ;
- Et au prix de 0,86 f pour les fers et tôles de l’arche, qui offrent une plus grande sujétion et des frais spéciaux de mise en place.
- Cette soumission n’ayant pas été acceptée, MM. les Ingénieurs ont rédigé un projet régulier de toutes les maçonneries, y compris celles des arches ou viaducs aux abords, avec un bordereau de prix par nature d’ouvrage. Le prix moyen ressort à 46,30 f, qui ne diffère pas notablement du prix moyen demandé primitivement.
- M. Eiffel est disposé à traiter aux prix de ce bordereau et aux conditions du marché pour les maçonneries.
- Pour la partie métallique, MM. les Ingénieurs ont rédigé un devis et cahier des charges spécial, avec bordereau de prix, en prenant pour base l’offre de 1879, en ayant égara à l’augmentation survenue depuis cette époque et en tenant comDte, pour calculer les frais généraux par unité, de ce que le poids total des métaux a été augmenté.
- Ils proposent d’approuver les prix indiqués à ces bordereaux et cahier des charges, et quant au prix de 0,61 f pour la partie métallique, qui dépasse sensiblement celui d’adjudications précédentes, ils le justifient par l’augmentation de 9,50 f par cent kilogr. survenue sur les fers et tôles, et par la différence des frais de transport.
- MM. les Ingénieurs ne fournissent pas de justification pour le prix de 0,91 f, appliqué à l’arche en métal, mais ils croient pouvoir affirmer qu’il est inférieur à celui qui a été payé pour le pont du Douro.
- Ils font d’ailleurs observer que les prix des fers et tôles variant chaque jour au moment où ils achevaient la rédaction du projet, ils n’ont pas passé un marché ferme avec M. Eiffel, remettant à fixer définitivement les prix au jour où le projet aura été approuvé.
- Le projet a été communiqué à la Compagnie du Midi, qui a présenté les observations suivantes :
- Tablier. — M. le Directeur de la Compagnie reconnaît que la coupe transversale du tablier est bien agencée, mais il craint que sa grande longueur, qui dépasse de 74 m celle de tous les tabliers sur piles en métal très élevées construits jusqu’à ce jour, n’occasionne au passage des trains des oscillations latérales et un mouvement ondulatoire dangereux.
- 11 pense qu’il y aurait avantage à supprimer la première travée métallique du côté de Marvejols et à prolonger de 51 m environ le viaduc en maçonnerie qui n’atteindrait que 31 m de hauteur à son extrémité.
- Il demande, en outre, afin d’assurer une raideur et une rigidité du tablier suffisantes pour éviter toute flexion transversale au passage des trains, que l’on donne aux fers du tablier des dimensions telles qu’une pression horizontale de 270 kg par mètre carré sous L’action du vent ne produise, au milieu de la plus grande travée, qu’une flèche négligeable que l’on donne aussi aux arbalétriers des piles une section ou une inclinaison telle que la flexion de la plus haute des piles sous cette même action du vent, qui atteindrait d’après le projet 0,02 m, ne dépasse pas 0,008 m.
- Deuxième voie.— M. le Directeur estime que l’époque où l’établissement de la deuxième voie deviendra nécessaire n’est pas très éloignée, soit à raison du trafic considérable que la nouvelle ligne, la plus courte entre Paris et le Midi, est appelée à desservir, soit à raison de l’importance stratégique qu’elle tient de sa situation dans une région à l’abri de toute invasion. L’exécution immédiate du viaduc de Garabit à deux voies aurait, suivant lui, des avantages au point de vue de la dépense, à cause de la difficulté ultérieure d’élever un second viaduc; elle aurait certainement pour résultat d’augmenter la stabilité transversale et de supprimer toute inquiétude au sujet des oscillations qui peuvent se produire au passage des trains ou sous l’action des vents, tant à cause de l’augmentation de la largeur, qui serait de 3,50 m, que de l’accroissement du poids mort. M. le Directeur pense, d’ailleurs, que si l’on ne juge pas utile d’exécuter immédiatement l’ouvrage à deux voies, il serait au moins nécessaire de modifier le profil en long, de manière à ménager un palier de 500 m entre l’ouvrage et le pied de la pente de 0,0175 m pour servir de stationnement et de garage aux trains.
- Cette modification lui paraît indispensable, non seulement pour l’exploitation à deux voies pendant le temps où le, viaduc resterait à simple voie après la pose de la deuxième voie sur le reste de la ligne, mais aussi dans l’intérêt de la sécurité de l’exploitation à une seule voie. Ainsi, un train descendant avec une trop grande vitesse sur la pente de 0,0175 m qui aboutit au viaduc devrait être enrayé sur l’ouvrage lui-même, dont le tablier éprouverait, dans le sens de sa longueur, où il est le moins propre à résister, une assez forte compression correspondant à la perte de force vive due au ralentissement où à l’arrêt du train. On doit se ménager la possibilité d’arrêter complètement un train ou de modérer sa vitesse avant de l’engager sur un ouvrage de cette importance; or, cette manœuvre serait impossible sur la pente de 0,0175 met il fautdonc y interposer un palier.
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- Sur ces différents points, MM. les Ingénieurs répondent :
- 1° Que le tablier est composé de trois parties indépendantes, dont la plus longue n’a que 270 m de longueur; que nombre de tabliers continus dépassent cette longueur, notamment celui de la Bouble, qui a 300 m; que la petite pile de métal constitue, à cause de son peu de hauteur, un appui très rigide et qu’on ne trouverait aucun avantage à remplacer la première travée par un viaduc en maçonnerie coûtant plus cher; que la largeur de 5 m donnée au tablier et le plancher métallique en fer zorés lui assurent une rigidité suffisante, bien supérieure à celle des viaducs de la Bouble et du Douro, qui n’ont que 3,50 met 3,10 m de largeur; que le fruit de l’épaulement latéral en maçonnerie dont la Compagnie demande aussi l’augmentation pour mettre la pile culée à l’abri des oscillations latérales, est de 0,04 m et non de 0,02 m et qu’il n’y a aucune oscillation à redouter sur un massif de 6,65 m d’épaisseur dont la hauteur n’est que de 24 m; que la flexion de 0,02 m du sommet des piles principales dans le sens transversal sous l’action du vent, indiquée par les calculs comme un maximum, est un résultat de nature à rassurer et non à inquiéter sur leur stabilité et qu’il n’y a pas lieu d’augmenter la section ni l’inclinaison des arbalétriers;
- 2° Que la demande d’une deuxième voie et celle subsidiaire d’un palier de 500 m entre le pied de la pente de 0,0175 m et le viaduc aurait dû être présentée par la Compagnie avant l’approbation du projet de tracé et de terrassements par les plateaux qui lui a été soumis et auquel elle n’a fait aucune objection de cette nature, lui reconnaissant au contraire de grands avantages sur les tracés étudiés précédemment; que l’Administration ayant aujourd’hui statué, il n’y a pas à revenir sur sa décision, qu’au fond, l’exécution à deux voies occasionnerait une augmentation de dépense de 1 800 000 francs ; l’établissement d’un palier exigerait le remaniement du tracé ainsi que le déplacement des stations et coûterait 700000 /'au moins ; que, d’ailleurs, rien n’est moins prouvé que la nécessité prochaine de l’établissement de la double voie sur cette ligne qui offre des déclivités de 0,0275 rn et 0,03 met qu’il serait irrationel d’en faire la dépense à l’avance; que, dans tous les cas, il existe à la sortie du viaduc (côté Neussargues) un palier de 1 200 m qui permettrait l’établissement de voies de garage, si elles devenaient nécessaires; enfin, que les machnies attelées aux trains descendant sur la pente de 0,0175 m qui n’a lien d'exagéré, devront être assez puissantes pour modérer la vitesse à l’arrivée sur le viaduc.
- La Compagnie a en outre demandé, et MM. les Ingénieurs ont admis, le remplacement des trottoirs projetés, sur 0,90 m de largeur, en bois et en saillie sur les traverses, par de la tôle striée sur 0,50 m de largeur seulement, fixée sur les fers zorés. Cette dernière largeur suffisante pour la circulation sera en dehors du gabarit, ce qui augmentera la sécurité du passage et permettra d’allonger les traverses.
- La Compagnie a, d’autre part, fait observer que la largeur franche entre le pied des montants verticaux du tablier n’est que de 4,24 m, tandis que l’article 15 du cahier des charges prescrit 4,50mentre parapets; or, elle n’adrnei la largeur de 4,24 m que sous réserve que l’on établira des garages en prolongeant la tôle striée jusqu’à l’âme des grandes poutres et en exhaussant les poutres pour donner une hauteur libre de 1,90 m aux refuges entre la tôle striée et le dessous des plates-bandes supérieures, deux lisses devant être placées sur les fers de l’âme des poutres pour compléter le garage.
- MM. les Ingénieurs acceptent ces dispositions, sauf celles de l’augmentation de la hauteur des poutres et de celle des refuges qui leur paraît inutile, les agents qui s’y réfugieront n’ayant à courber la tête que pendant quelques instants, pendant le passage des trains, pour s’abriter au-dessous.
- La Compagnie a aussi insisté pour que l’on établît des passerelles, des échelles et autres moyens propres à faciliter la visite de l’arche du tablier et des piles et elle a indiqué les dispositions qui lui paraissaient les plus convenables à adopter.
- MM. les Ingénieurs, ainsi qu’il a été dit plus haut, ont prévu cette dépense et ils communiqueront les dispositions de détail à la Compagnie avant de les soumettre à l’Administration. Ils étudieront, de même, la demande de paratonnerres et tiendront compte des recommandations de la Compagnie pour l’exécution des ouvrages, l'écoulement des eaux, la peinture et la pose de la voie. Enfin, relativement à sa demande tendant à ce que l’on construise à chaque extrémité du viaduc un logement de gardien, ils ont répondu que l’État n’est tenu de loger que les gardiens de passages à niveau et que la Compagnie devrait pourvoir au logement des gardiens du viaduc de Garabit, comme à ceux des autres ouvrages et de la voie.
- Enfin, la Compagnie a critiqué les données des calculs de résistance des fers; ainsi, le chiffre de 1,60 m admis pour la surface des wagons exposés au vent par mètre courant de train, lui semble trop faible et devrait être remplacé par celui de 2,44 m ; les calculs devraient également, suivant elle, être refaits dans l’hypothèse d’une pression du vent de 270 kg, au lieu de 150 kg, avec surcharge d’épreuve de 4 800 kg. La Compagnie voudrait, aussi, que l’on élevât la surcharge d’épreuve, sur les travées centrales qui ont 24,64 m de portée, au poids de 5 875 kg, au lieu de celui de 4 500 kg, fixé par la circulaire du 9 juillet 1877.
- M. l’Ingénieur Boyer a refait les calculs dans cette hypothèse et a trouvé pour coefficient maximum du travail des fers de l’arc 8,13 kg et des grandes piles 8,18 kg.
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- MM. les Ingénieurs reconnaissent que les dimensions projetées seraient trop faibles, si les hypothèses de la Compagnie devaient se réaliser, mais ils ajoutent qu’elles ne se réaliseront jamais ; en effet, d’une part, la surface de 1,60 m par mètre courant de train exposé au vent, admise dans les calculs de M. Nordling, correspond bien à la composi tion moyenne d’un train et pour trouver 2,44 m, il faudrait composer tout exprès un train de wagons d’un type unique; d’autre part, jamais un train de marchandises ne pèsera 4 801) kg, par mètre courant, et il faut supposer le train uniquement composé de locomotives pour obtenir ce poids et alors la surface exposée au vent ne serait que de 1,60 m. Enfin, le viaduc sera placé dans une vallée sinueuse abritée par des montagnes et ne sera pas exposé à des pressions de vent de 270 kg par mètre carré, observées seulement sur le littoral de la Méditerranée; d’ailleurs, la circulation des trains doit être interdite pendant les ouragans de cette violence. Quant à la demande de la Compagnie tendant à une surcharge d’épreuve sur les travées centrales de 24,64 m de portée, MM. les Ingénieurs pensent qu’il n’y a aucune raison de déi-oger aux règles fixées par la circulaire du 9 juillet 1877.
- MM. les Ingénieurs ont reconnu, avec la Compagnie, que les fers zorés n’ont pas une résistance suffisante pour supporter le poids d’une locomotive en cas de déraillement, et ils proposeront, en cours d’exécution, d’ajouter des fers de même modèle, rivés en dessous des premiers.
- La Compagnie a fait observer que la pression de 42 kg à laquelle sera soumise la pierre de taille sous les plaques d’appui de l’arc et celle de 11,20 kg sur les maçonneries du massif au-dessous sont beaucoup trop fortes.
- MM. les Ingénieurs répondent que les sommiers seront exécutés en granit exceptionnellement dur et capable de résister à des pressions bien plus fortes; qu’au-dessous des sommiers, la maçonnerie n’est pas prévue en moellons ordinaires, comme le croit la Compagnie; mais en moellons de libage tétués, hourdés avec mortier de ciment sur 4 m de profondeur, et que.les craintes de la Compagnie ne sont pas fondées.
- La Compagnie pense qu’il serait utile de diminuer ou même de supprimer l’évidement du soubassement delà grande pile et de faire porter sa base surun massif unique d’une masse suffisante pour éviter les tassements inégaux et détruire les vibrations transmises par les arbalétriers métalliques et par l’arc; qu’il conviendrait aussi d’intéresser une plus grande masse des maçonneries à la résistance des ancrages des tirants de l’arc et des arbalétriers.
- MM. les Ingénieurs font remarquer que les soubassements sont soumis à trois genres d’efforts : 1° compression sur la face non exposée au vent ; 2* arrachement sur la face opposée ; 3° arrachement horizontal ou effort tranchant. Or, le remplissage, qui exigerait une dépense de 47 000 /', n’ajouterait rien à la stabilité contre le premier et contre le second, parce qu’ils seraient trop éloignés du centre de pression, qu’il l’augmenterait contre le troisième, mais que ce résultat est suffisamment produit par les tympans de la voûte. Ils ajoutent qu’au point de vue architectonique, le remplissage serait défectueux parce que l’on alourdirait, sans motifs suffisants, la base d’un ouvrage dont les caractères frappants seront la légèreté et la hardiesse. Ils ne contestent pas, d’ailleurs, que l’effet des vibrations échappe aux calculs et qu’il y a toujours avantage à augmenter la masse résistante, mais ils exposent que l’axe des arbalétriers prolongé passe plus près des parements extérieurs que des parements intérieurs et qu’il serait plus rationnel d’augmenter le massif des maçonneries à l’extérieur plutôt qu’à l’intérieur du quadrilatère formé, en joignant les pieds des quatre arbalétriers.
- MM. les Ingénieurs ont étudié un projet avec piles en maçonnerie, et où les arches seraient remplacées par des travées métalliques, qui procurerait une économie de plus de 100,000 francs. Mais M. Eiffel a refusé de se charger de la construction de ces piles qu’il considère comme très difficile et devant durer beaucoup plus que celle des piles en métal. De plus, ce système n’étant pas celui indiqué à l’avant-projet approuvé, il n’y avait pas lieu de s’y arrêter.
- Avant de soumettre le projet en question au conseil général des Ponts et Chaussées, je l’ai fait examiner par une Commission spéciale d’inspecteurs généraux et j’ai communiqué à cette Commission une soumission en date du 23 juin 1880, par laquelle M. Eiffel déclare accepter les conditions du devis et les prix du bordereau dressés par MM. les Ingénieurs.
- Les observations de la Commission peuvent se résumer ainsi : .
- Les modifications apportées à l’avant-projet offrent de grands avantages pour la stabilité de l’ouvrage et,la sécurité de la voie ; d’un autre côté, la résistance et la solidité de toutes les parties métalliques sont bien assurées et l’expérience du constructeur, ainsi que son propre intérêt, donnent à cet égard les meilleures garanties.
- Ainsi, le poids des fers a été augmenté de 650 t par suite des modifications apportées. Les calculs de résistance ont été faits et vérifiés avec un très grand soin et établissent, autant que le calcul peut le faire, que les différentes pièces ne seront pas soumises, dans les conditions d’épreuves reglementaires prescrites par la circulaire du 9 juillet 1877, à un travail trop fort.
- Il n’y a donc pas d’intérêt, suivant la Commission, à rechercher le travail des fers pour les surcharges exceptionnelles provenant d’une composition de Irgins qui qe se réalisera
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- pas, qui doit être interdite, ou sous l’action des tempêtes violentes, pendant la durée desquelles la circulation des trains devra être interrompue.
- Il n’y a pas lieu, non plus, de s’arrêter à la demande de la Compagnie du Midi d’un viaduc à deux voies et d’un palier de 500 m en avant, attendu qu’il en résulterait une augmentation de dépenses considérable et non justifiée. D’ailleurs, l’Administration a déjà statué à cet égard en approuvant l’avant-projet du viaduc à une seule voie et le projet de tracé et de terrassements.
- La Commission conclut également à ce que les réclamations de la Compagnie, concernant les maisons de surveillant, les magasins et l’augmentation des dimensions des fers, soient rejetées. Mais elle propose de lui donner satisfaction en ce qui touche : les refuges, en augmentant de 0,16m la hauteur des poutres; les trottoirs, en employant la tôle striée. Elle rappelle que les facilités de visite, la pose de la voie, les paratonnerres, les fers zorés et autres détails feront l’objet de propositions des Ingénieurs, en cours ‘d’exécution.
- Enfin, la Commission pense que, sans s’arrêter aux calculs, il conviendra d’augmenter les garanties de stabilité à la base des grandes piles et des retombées de l’arc et que ce résultat sera suffisamment atteint, sans nuire à l'aspect, en réduisant l’ouverture de la voûte à 8 m et en augmentant de 2,40 m l’épaisseur du massif dans la section transversale de chaque côté.
- L’examen des pièces écrites n’a donné lieu, de la part de la Commission, à aucune observation.
- En résumé, la Commission est d’avis qu’il y a lieu d’approuver le projet présenté et d’accepter la soumission souscrite par M. Eiffel pour un marché de gré à gré, aux conditions du devis et aux prix du bordereau, sous les réserves suivantes :
- A — La hauteur des poutres du tablier sera augmentée de 0,16 m et portée de 5 m à 5,16 m.
- B — Les Ingénieurs seront invités à étudier et à présenter à l’approbation de l’Administration les dispositions à prendre pour remplacer les trottoirs en bois par de la tôle striée, ajouter des lisses de sûreté, consolider, s’il y a lieu, les fers zorés et pour disposer les moyens de faciliter la visite et l’entretien du tablier, des piles, de l’arc et en général de toutes les parties métalliques.
- C — Les épreuves avec poids mort et avec poids roulant seront faites conformément aux prescriptions de la circulaire du 9 juillet 1877 et l’on n’admettra ni surcharge, ni composition de trains exceptionnels.
- D — La hauteur des parapets en maçonnerie sera réduite à un mètre.
- E — Les fouilles de fondation des piles seront dressées horizontalement et autant que possible sans redans.
- F — L’ouverture de la voûte d’évidement du soubassement des grandes piles sera réduite à 8 m et l’on supprimera les voûtes d’élégissement des tympans.
- Le massif du soubassement des mêmes piles recevra une augmentation d’épaisseur de 2,40 m de chaque côté dans la coupe transversale, en sorte que les parements latéraux de l’éperon seront prolongés, sur toute la hauteur, dans le même plan jusqu’au couronnement du soubassement des piles. Des contreforts de 0,50 m d’épaisseur seront aussi ajoutés au droit des arbalétriers dans la coupe longitudinale.
- Saisi de l’examen de l’affaire, le Conseil général des Ponts et Chaussées, après en avoir délibéré, a adopté les propositions de la Commission, et proposé en outre d’inviter MM. les Ingénieurs à étudier une modification de tracé qui permettrait d’avoir immédiatement, à l’amont du viaduc, un palier ou quasi-palier.
- J’ai l’honneur de vous informer que l’avis du Conseil général des Ponts m’a-paru bien justifié et que je l’ai approuvé par décision de ce jour.
- Je vous prie de donner connaissance de cette décision à M. l’Ingénieur en chef Bauby, en lui transmettant toutes les pièces du projet, ainsi que la soumission de M. Eiffel, que vous trouverez ci-jointes, revêtues de mon visa.
- Je notifie directement ladite décision à la Compagnie du Midi.
- Recevez, Monsieur le Préfet, l’assurance de ma considération la plus distinguée.
- Pour copie conforme : Le Chef de division,
- Le Ministre des Travaux publies.
- Pour le Ministre et par autorisation :
- Le Conseiller d’Etat,
- Directeur Général des Chemins de fer,
- Signé : Duverger.
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- NOTE
- SUR
- LA CARBURATION DES MENUS BOIS
- SANS PRODUCTION DE CENDRES
- PAR
- ]VE. E. FLACHAT
- Il est intéressant, tant au point de vue scientifique, qu’au point de vue pratique, de dire comment on peut parvenir à brûler les menus, tout en évitant les cendres qui deviennent si gênantes dans la combustion ordinaire.
- On a beaucoup inventé d’appareils destinés à brûleries menus, tels que les sciures de bois, la tannée, etc., mais on n’a jamais pu éviter la grande quantité de cendres qui ont peu d’emploi et dont il est, par cela même, très difficile de se débarrasser.
- L’appareil au moyen duquel on parvient à brûler les menus sans production de cendre est un simple gazogène, dans la paroi duquel s’ouvre un carneau destiné à conduire la flamme, soit sous une chaudière, soit autour d’un four, en un mot à l’endroit où une élévation de chaleur est nécessaire.
- Si on élève la température du gazogène au moyen de la combustion d’un fagot de bois mis sur la sole de ce four, et qu’avant la complète combustion de ce fagot on introduise par le haut de ce gazogène, où est pratiquée une ouverture suffisante, des matières combustibles réduites en menus telles que des sciures de bois ou des tiges de fagots de bois coupées à la longueur de deux ou trois centimètres, on voit ces matières s’enflammer subitement à l’intérieur du gazogène.
- Le résultat de cette inflammation est une élévation extraordinaire de la température, une production intense de flammes s’em gouffrant dans le carneau dont je viens de parler plus haut et
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- enfin la production d’une certaine quantité de matière carbonée qui tombe au fond du gazogène.
- Cette matière carbonée, toujours peu considérable, donne, en employant des fragments de tiges de fagots, du charbon de bois ou braise de très bonne qualité.
- Ainsi, par l’emploi de ce gazogène on parvient, tout en se débarrassant des menus encombrants, à faire de réelles économies produites par :
- 1° La haute température obtenue;
- 2° La facilité avec laquelle on peut entretenir le feu qui, dans ce cas, est toujours de la même intensité ;
- 3° L’absence complète de cendres, matières éminemment encombrantes et peu productives ;
- 4° Enfin la vente ou l’utilisation des matières carbonées qui résultent de cette combustion.
- Il convient d’ajouter que la chaleur développée dans le gazogène est tellement élevée que l’on peut parfaitement arrêter l’introduction des menus pendant un certain temps (deux ou trois heures), sans que cette température baisse sensiblement, en ayant le soin de fermer l’orifice supérieur; de sorte qu’au bout de ce temps, et par la reprise de l’introduction des matières combustibles, le gazogène se remet à fonctionner.
- La seule précaution qu’il convienne d’observer est que les menus soient parfaitement secs.
- Les maçonneries de ce gazogène doivent être faites en briques réfractaires à cause de la très haute température obtenue.
- Les dimensions de ce gazogène ne doivent pas être exagérées ; un diamètre intérieur de 1,20 m environ et une hauteur variant de 1,50 ma 2 m semblent largement suffisantes pour alimenter une chaudière de 4 m de longueur sur 1 m de diamètre.
- L’orifice par laquelle on introduit les menus dans le gazogène doit avoir de 0,07 à 0,08 m de diamètre.
- L’application du gazogène que je viens de décrire est faite dans une usine de charbon économique.
- Il est placé à environ 1,50 m de la chaudière nécessaire à la machine qui fait fonctionner les différents appareils de l’usine.
- Le carneau qui part du gazogène débouche dans la partie in-
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- férieure qui servait de cendrier à cette chaudière dont la grille a été supprimée.
- Les flammes venant du gazogène entourent la chaudière et sont tellement intenses qu’elles parcourent une grande partie des carneaux horizontaux qui longent les réchauffeurs de la chaudière avant de.se rendre dans la cheminée de l’usine.
- Les résidus de la combustion des menus introduits dans le gazogène, qui sont, dans le cas actuel, des tiges de fagots de bois coupées par une sorte de hache-paille en fragments de 0,02 m de long, sont utilisés dans la fabrication même du charbon économique.
- Cette disposition diffère du foyer Krafft, avec lequel il a une grande analogie, en ce que l’air n’arrive pas par un carneau spécial, mais entre par la même ouverture que les menus.
- De plus, les grilles qui existent dans le foyer Krafft font complètement défaut dans l’application actuelle.
- Il serait à désirer que l’on pût faire sur cette application du gazogène des expériences suivies, qui feraient connaître la température obtenue, les dimensions du gazogène les plus favorables au plus grand développement de chaleur, etc...
- On pourrait ainsi arriver à connaître le degré d’humidité que pourraient avoir les menus en entrant dans le gazogène, ce qui serait d’une grande utilité pour la tannée ayant servi au tannage des peaux.
- Il y a donc une série d’expériences à faire sur cette application et on arriverait sans doute à doter l’industrie d’un nouveau four qui est appelé à rendre de réels services dans les tanneries et les scieries en particulier.
- Fl achat.
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- NOTE
- SUR UNE
- DE
- M. LE Dr NICOLAS
- PAR
- 3VI. on. COTARD
- M. Ch. Gotard demande la permission de dire quelques mots d’un important travail que M. le docteur Nicolas a bien voulu le prier de présenter à la Société, et qui traite des Chantiers de terrassements en pays paludéen.
- Le docteur Nicolas a été à bonne école pour étudier cette question ; il est allé à Panama. En outre de cet enseignement, son expérience s’est faite au cours de nombreux voyages dans la plupart des contrées qu’il décrit, et cette étude laborieuse témoigne en môme temps de l’érudition la plus étendue.
- Géographie de l’impaludismc, étude synthétique des fièvres palustres, acclimatement et résistance des diverses races dans les terrassements en pays paludéens, hygiène des terrassiers, hygiène des campements industriels, assainissement des marécages : telles sont les principales divisions de l’ouvrage dont le sommaire, seul, peut donner une idée de la multiplicité des sujets traités et des renseignements fournis.
- Mais ce qui frappe surtout dans le travail du docteur Nicolas, c’est d’y trouver formulé, d’une manière nouvelle et méthodique, le mode de concours que peut apporter à l’art de l’Ingénieur la science médicale qui apparaît, dès lors, comme un auxiliaire pré-
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- cieux. dans les entreprises ayant à lutter contre le danger des contrées insalubres.
- La médecine qui est, dans sa haute mission, toujours en éveil pour porter partout ses conseils et son aide, qui suit les armées pour en recueillir et soigner les blessés, songe aussi que nous autres, Ingénieurs, nous sommes une sorte d’armée de la paix qui s’aventure parfois clans des expéditions dangereuses pour aller porter la civilisation dans les pays les plus inhospitaliers.
- Le progrès des connaissances humaines ouvre, d’ailleurs, des horizons nouveaux et fait comprendre que les sciences, à mesure qu’elles se développent, se rapprochent et se prêtent un mutuel concours.
- Nous avons donc à remercier M. le docteur Nicolas de son travail.
- Cet ouvrage, d’une lecture aussi intéressante qu’instructive, sera un guide précieux pour tous ceux qui auront à affronter les climats insalubres et les foyers malariens qui sont, dans nos opérations de travaux, le pire ennemi que nous puissions rencontrer.
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- LETTRE DE M. FERAUD
- Paris, le 48 juillet 1888.
- Monsieur le Président,
- Dans la communication qu’il a faite à la dernière séance, M. Rey critique quelques-uns des avantages que j’attribuais, dans la séance précédente, à l’application en dedans des menottes reliant les ressorts de suspension aux châssis des voitures de chemins de fer; ce sont, pour la plupart, questions d’appréciation que l’Ingénieur tranche suivant sa propre expérience ; mais il est un point de fait que M. Rey conteste en partie et sur lequel je demande la permission d’insister.
- Tout en reconnaissant que la direction en dedans des menottes donne, par rapport à l’inclinaison en dehors, une augmentation de flexibilité, M. Rey se demande si l’amélioration obtenue est suffisante pour justifier la modification dont j’ai préconisé l’emploi et il indique que pour un ressort de voiture de 3e classe de 33 mm de flexibilité, le gain de flexibilité déduit des formules qu’il a établies en 1876 serait de 18 pour 100 seulement.
- Sans entrer dans la discussion des causes nombreuses qui font varier ce gain de flexibilité, qui est proportionnel à la flexibilité même du ressort, discussion qui demanderait, du reste, des développements assez longs, je me bornerai à constater que la théorie, et ce qui est plus probant, de nombreuses expériences pratiques m’ont permis de vérifier que, dans certains cas, le doublement de la flexibilité que j’ai signalé était bien atteint;
- Dans l’application qui a été faite à des voitures de 4VG classe de
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- la Compagnie de l’Ouest, avec ressorts de 2 m et de <130 mm de flexibilité moyenne, les expériences directes faites, sur les voitures elles-mêmes, accusent un gain de flexibilité de 44 pour 100 pour une voiture et 47 pour 100 pour l’autre. Il m’eût été possible d’arriver aune augmentation de flexibilité de 75 pour 100, mais il eût fallu diminuer la flèche de fabrication du ressort, augmenter la hauteur des supports et perdre une partie des avantages résultant de la descente moins grande de la caisse de la voiture.
- L’amélioration de 44 pour 100 obtenue sans grands changements m’a paru suffisante pour appeler l’attention sur un premier essai.
- Veuillez agréer, Monsieur le Président, l’assurance de ma com sidération la plus distinguée. -
- Féraud.
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- CHRONIQUE
- N” 103
- Sommaire. — Station centrale d’éclairage électrique à Genève. — Régulateur de moteurs hydrauliques. — Chemin de fer funiculaire de Thonon. — Machines marines et locomotives. — Locomotive Wootten. — Explosion de poussières dans une fabrique d’agglomérés.
- Station centrale d’éclairage électrique à Genève. — Les
- détails que nous avons donnés dans m^dîroniques de mars, page 388, et d’avril, page 544, sur le projet d’éclairage électrique du grand théâtre de Genève actuellement à l’étude, seront utilement complétés par les renseignement suivants sur l’installation d’une station centrale destinée à l'éclairage électrique privé dans la même ville.
- Cette station centrale est établie dans le local de l’ancienne machine hydraulique que la nouvelle utilisation des forces motrices du Rhône a rendu disponible. Nous avons, dans la chronique d’octobre 1880, page 439, indiqué les moteurs de divers systèmes que contenait ce bâtiment et qui servaient à l’élévation des eaux du Rhône pour l’alimentation de la ville de Genève.
- Voici la description que nous trouvons dans le Progrès industriel et commercial :
- L’ancienne machine hydraulique de Elle que la nouvelle utilisation des forces motrices du Rhône a dépouillée de ses vieilles roues Cordier, de ses turbines et des pompes qui refoulaient l’eau potable et industrielle jusque dans nos demeures, a dû restituer au fleuve son libre passage sous ses voûtes mystérieuses ; les eaux bleues du Léman n’y livrent plus leur puissance à ces majestueux engins que nos confédérés riverains aimaient à charger de tous les méfaits dont avaient à souffrir leurs grèves (1).
- Mais le vieil édifice n’a point pris son parti de ne plus rendre service aux Genevois ; ne pouvant plus leur fournir l’eau, il leur enverra la lumière. Loué par la Ville à la Société d’appareillage électrique, son concessionnaire pour l’éclairage privé par l’électricité, celle-ci y a installé, outre son administration et ses ateliers, sa station d’éclairage.
- (1) Une des raisons qui ont fait entreprendre les grands travaux hydrauliques de Genève a été la nécessité de régulariser le niveau du lac qui, à certaines saisons, produisait des inondations sur les côtes des cantons de Vaud et du Valais; ces cantons prétendaient que ces inondations étaient dues en partie à la retenue produite à l’extrémité du lac par la machine hydraulique de Genève. Les résultats obtenus à ce point de vue, autant qu’on peut le constater depuis l’achèvement récent de la première partie des travaux hydrauliques, paraissent être des plus satisfaisants.
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- La grande salle centrale, faisant face au Pont de la Machine, a été aménagée de manière à pouvoir recevoir des moteurs et des machines électriques d’une puissance totale de 1200 chevaux. C’est un des caractères très particuliers de la station centrale de Genève que d’avoir pu grouper dans un espace aussi restreint des machines motrices et des générateurs d’électricité aussi puissants qui, avec tout autre agent que l’eau sous forte pression (13 atmosphères;, eussent nécessité un développement beaucoup plus considérable. Actuellement la station comprend deux turbines de 200 chevaux chacune et quatre dynamos de 100 chevaux ; dans le courant de cette année, elle sera augmentée d’une troisième turbine semblable aux deux premières, et de deux dynamos de 100 chevaux.
- Les turbines, construites par MM. Weibel, Briquet et Cie, à Genève, sont à arbre horizontal et commandent directement deux dynamos, l’une à droite, l’autre à gauche ; elles sont mues par l’eau de la canalisation à haute pression de la ville. Le problème très délicat de la régulation de ces moteurs (1) a été très heureusement résolu par l’emploi du servomoteur hydraulique deM. l’Ingénieur Picard. Un régulateur à force centrifuge, en déplaçant une broche fonctionnant comme un tiroir distributeur très libre dans sa boîte, soumet et soustrait tour à tour un piston à l'action de l’eau sous pression, en sorte que chaque déplacement de la broche, déplacement qu’un effort extrêmement faible du régulateur suffit à produire, est immédiatement accompagné d’un déplacement équivalent du piston accompli sous un effort de quelques mille kilogrammes. C’est ce piston qui est chargé de commander directement le distributeur.
- En marche normale, la vitesse est de 350 tours par minute, vitesse que le régulateur Picard maintient parfaitement constante, quel que soit le travail fourni par la turbine.
- Les arbres des deux dynamos que commande chaque turbine sont reliés à son arbre par deux entraîneurs d’un système spécial ; l’effort y est transmis d’un arbre à l’autre par l’intermédiaire de forts anneaux en caoutchouc (2) qui, outre l’avantage de donner au mouvement une grande douceür et de tolérer un léger écart dans le parallélisme des arbres, ont celui de pouvoir se déchirer et libérer la turbine, si un accident dans la canalisation électrique venait à augmenter soudainement le débit des dynamos, et de les faire agir sur leur moteur comme un frein instantané.
- Les machines dynamo-électriques sont du type Thury hexapolaire et ont été construites par MM. Cuenod, Sautter et Cie, de Genève. Chacune d’elles peut fournir un courant continu de 600 ampères avec une force électromotrice de 110 volts. Aux essais, leur débit a été poussé à )
- (1) Voir dans la chronique d’avril 1888, p. 555, les considérations présentées par M. Tur-rettini en faveur de l’emploi de turbines secondaires à grande vitesse actionnant directement les dynamos. Le régulateur Picard est complètement décrit plus loin (voir page 194).
- (2) Ce n’est pas autre chose que la disposition bien connue due à notre collègue, M. Raf-fart, et employée avec succès par lui pour la commande directe des dynamos par les machines à vapeur.
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- 700 ampères avec une force électromotrice de 1 15 volts, sans qu’il se manifestât aucun inconvénient.
- Chaque machine recueille le courant sur son collecteur par quatre paires de brosses, séparément ajustables et pouvant aussi être solidairement déplacées. Les inducteurs tout en fer sont excités en dérivation et, dans le shunt, sont intercalées des résistances qui peuvent être à volonté introduites ou supprimées afin de faire varier, selon les besoins du service, la force électromotrice de chaque dynamo.
- Toutes les machines sont reliées par des câbles au jeu d'orgue ou tableau de distribution et de connexions. C’est également là qu’arrivent les extrémités des câbles distribuant le courant en ville, en sorte que ce jeu d’orgue met sous la main tous les appareils de fermeture des circuits, de régulation des forces électromotrices, de mesure des courants qui circulent dans les différents câbles de contrôle et de sécurité. Un seul employé peut ainsi commander à sa guise le fonctionnement de chaque dynamo de la station centrale et de chacun des câbles qui les met en relation avec les abonnés.
- Le réseau des câbles distributeurs a été établi dans les meilleures conditions, tant au point de vue du système de distribution qu’à celui du matériel employé. Le système est celui dit à trois conducteurs, utilisant un courant de 200 volts fourni par deux dynamos accouplées en tension. Le système, tout en permettant l’emploi des lampes à incandescence ordinaires de 100 volts, a le grand avantage de réduire notablement la section nécessaire de chaque câble. Il nécessite quelques précautions de plus que le système ordinaire à deux conducteurs, mais elles sont si facilement prises et les avantages dépassent tellement les inconvénients qu’il ne s’établit plus guère de réseaux de ville pour distribution de courants à basse tension d’après une autre méthode que celle-là.
- Chaque câble comprend trois conducteurs distincts concentriques et de même section : un positif, un neutre et un négatif. Les lampes sont toutes reliées au conducteur neutre et à l’un des deux autres.
- L’importante maison Siemens, de Berlin, a fabriqué et posé tout le matériel souterrain. Ses câbles, de sections variant de 3 X 35 à 3 x310 mm2, sont composés de conducteurs en fil de cuivre pur disposés en une âme et deux couronnes concentriques parfaitement isolées les unes des autres, d’une première enveloppe protectrice en plomb, d’une couche de matières isolantes, d’une seconde enveloppe protectrice en fer et d’une dernière couche isolante. Us sont placés dans le sol à une profondeur de 60 à 80 cm et, grâce à leur armature de fer, n’exigent aucune protection spéciale. Les jonctions des extrémités des différents câbles entre elles se font dans des boîtes en fonte dont la forme et la disposition varient avec les dimensions et le nombre des câbles à relier, tantôt circulaires, tantôt allongées, et qui, après avoir été remplies d’une masse isolante de composition spéciale, sont enterrées ou placées sous de grands regards en fonte.
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- Le réseau comprend deux parties distinctes. Le « réseau secondaire » forme un véritable filet occupant les Rues-Basses, la rue du Rhône et le Grand-Quai, ainsi que les principales rues transversales depuis la place Bel-Air jusqu’à la rue d’Italie. A tous les points d’intersection de ce filet, les câbles sont entre eux en parfaite communication électrique.
- Le « réseau primaire » se compose de quatre gros câbles partant de la station centrale et n’ayant d’autre rôle que d’aller déverser le courant électrique sur le réseau, secondaire en quatre points convenablement choisis.
- Toutes les lampes sont reliées aux câbles du réseau secondaire, jamais à ceux du réseau primaire. Les sections de tous ces câbles, ainsi que les points de jonction du réseau primaire au réseau secondaire, sont déterminées de telle manière que, à plein débit, la perte de charge électrique soit la même dans tous les points du réseau.
- L’abonné est relié au câble principal par une « boîte de prise a analogue aux boîtes dejonction dont nous avons parlé. La livraison est opérée par l’intermédiaire de « plombs de sûreté » dont la section est telle que, si l’abonné, volontairement ou par accident, venait à absorber chez lui une quantité de courant supérieure à ce que peut sans danger en supporter sa canalisation, ces plombs se fondraient et couperaient automatiquement la communication entre l’abonné et le réseau.
- A l’entrée du câble chez l’abonné, se place le compteur d’électricité. La Société d’Appareillage électrique en utilise de deux .systèmes.
- Le compteur Aubert est un petit mouvement d’horlogerie qui est mis en marche dès qu’il est traversé par un courant, quel que soit, d’ailleurs, ce courant. Il constate purement et simplement la durée du fonctionnement de la lampe ou des lampes sur le circuit desquelles il est placé.
- Il ne peut donc fournir une donnée certaine sur la consommation de lumière que pour autant qu’il contrôle un nombre constant de lampes fonctionnant simultanément. Si cette condition n’est pas réalisée, il?y a lieu d’employer le compteur Aron; celui-ci est plus volumineux, plus cher aussi, mais beaucoup plus parfait. En effet, il enregistre automatiquement le travail électrique qui a été transformé en lumière en tenant compte de ces deux facteurs : l’intensité du courant à chaque instant et la durée de ce courant. Voici, en gros, son principe : une horloge a son pendule terminé par une masse magnétique qui oscille au-dessus d’un so-lenoïde traversé par le courant à mesurer. Ce solenoïde exercera sur le pendule une attraction d’autant plus forte que le courant qui le traverse sera de plus grande intensité, Cette attraction fera retarder l’horloge d’une manière proportionnelle à la quantité de courant fourni, Afin d’enregistrer directement ce retard, il y a à côté de ce premier pendule un second)qui lui est tout semblable,sauf qu’il oscille librement. Un mouvement différentiel enregistre et transcrit sur un cadran la différence de marche des deux pendules, c’est-à-dire la quantité < d électricité consommée. Ici les -lampes peuvent être indépendantes les unes des autres, éteintes et rallü^
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- mées sans aucun ordre; le compteur fera le total des heures-lampes à payer et les indiquera sur son cadran.
- Les lampes les plus usuelles sont celles ;à incandescence de 8,10 et 16 bougies,correspondant à un et deux becs de gaz ordinaires. La consommation en est payée mensuellement, sur la foi des compteurs, aux prix de 4, 5 et 7 centimes l’heure. Le renouvellement de la lampe esta la charge de la Société; il est nécessaire après 800 heures de fonctionnement environ.
- Il est placé également des lampes à arc d’un pouvoir éclairant très supérieur, à des prix proportionnels à leur puissance, mais toujours plus économiques que ceux de la lampe à incandescence.
- La Société d’appareillage électrique a récemment achevé la première partie de son installation; son réseau occupe déjà 2 800 m du sol des rues et comprend 4 600 m de triple câble. Tel quel, il peut alimenter environ 4 000 lampes de seize bougies, dont le quart est déjà demandé au début de l’exploitation.
- La seconde partie comprendra, dès l’automne prochain, une nouvelle canalisation destinée à l’alimentation du théâtre et du quartier avoisinant, d’une capacité de 2000 à 3 000 lampes.
- Tout fait prévoir que, dès l’hiver prochain, l’éclairage électrique prendra un développement considérable, et que, si notre pays ne va pas au-devant de ce progrès avec la même ardeur que les États-Unis où une statistique récente accuse 300 000 lampes alimentées parla seule Compagnie Edison, tout au moins Genève n’aura pas été la dernière, malgré les difficultés qu’elle a rencontrées, à mettre l’électricité à la portée de ses habitants.
- Régulateur tle moteurs Hydrauliques. — 11 a été question dans l'artlclë^précédent du régulateur système'Ticard, appliqué par MM. Weibel, Briquet et Cie, de Genève, aux turbines à haute pression.
- Le Bulletin de la Société industrielle de l'Est donne la description due à M. P. Picard de cet ingénieux appareil ; nous en donnons ci-dessous un résumé :
- On sait que les moteurs hydrauliques n’ont pu jusqu’ici rivaliser, même de loin, avec les machines à vapeur pour le réglage automatique de la vitesse. Tandis que l’on construit communément des moteurs à vapeur et à gaz dont la vitesse reste parfaitement constante, quelles que soient les variations d’effort qu’on leur demande, on n’avait pas réussi à obtenir pour les moteurs hydrauliques un réglage quelque peu satisfaisant de la vitesse.
- Cette lacune dans le fonctionnement des moteurs hydrauliques a attiré depuis longtemps l’attention des constructeurs, et, lorsque la création des forces motrices à Genève fut décidée, le problème du réglage automatique de la vitesse de ces moteurs, question capitale pour l’application à l’éclairage électrique et la fabrication de l’horlogerie par procédés mé-
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- caniques, industries qui ne peuvent supporter aucune variation de vitesse, s’imposait aux constructeurs genevois, et on peut dire, sans risquer d’être contredit, que l’honneur d’avoir donné pour la première fois une solution satisfaisante de ce problème revient à la maison Weibel, Briquet et O (1).
- Contrairement à ce qui se passe dans les machines à vapeur, le mécanisme qui règle l’arrivée de l’eau aux moteurs hydrauliques exige toujours un effort considérable pour sa manœuvre. C’est dans cette résistance du vannage que gît la difficulté du réglage des moteurs hydrauliques.
- Le régulateur peut, dans les moteurs, agir de deux manières différentes, directe ou indirecte.
- Avec l’action indirecte, on peut faire mouvoir des vannages très résistants, puisque l’effort de manœuvre est pris sur le moteur et que le rôle de régulateur n’est que de relier momentanément le vannage à celui-ci. Il semble donc, à première vue, que le régulateur à action indirecte, en éliminant la résistance du vannage, fournisse la solution du réglage des moteurs hydrauliques. C’est là une erreur qui n’a été que trop souvent partagée par de nombreux constructeurs et qui n’a conduit qu’à des mécomptes.
- M. Picard fait voir par un tracé graphique que, si on figure la courbe des vitesses variables du moteur, on constate que, lors de la suppression partielle de la résistance qu’a à vaincre ce moteur, la vitesse s’élèvera brusquement et que l’embrayage du vannage s’établira dans le sens de la fermeture; mais la vitesse venant à décroître, le vannage se fermera de plus en plus pendant la décroissance et agira par conséquent à contresens pendant la période de décroissance qui alors se prolongera fâcheusement. En effet, le fait que la vitesse du moteur a été en diminuant pendant cette période prouve que la force motrice était inférieure à la résistance et qu’il aurait fallu que le régulateur eût rouvert le vannage pour arriver à l’équilibrer, au lieu de continuer à le fermer de plus en plus. Il se produira ainsi une série d’oscillations autour de la vitesse normale.
- Au contraire, si le vannage est relié directement au régulateur, en supposant qu’il puisse être mû sans résistance, l’augmentation de la vitesse détermine la fermeture immédiate et cette fermeture provoque le ralentissement ; les boules s’abaissent et le vannage s’ouvre ; le fonctionnement n’a jamais lieu à contresens, mais toujours dans le sens voulu pour ramener l’équilibre qui se trouve ainsi rapidement atteint.
- Malheureusement, jusqu’ici, avec la transmission directe, le régulateur était impuissant à faire fonctionner le vannage, de sorte qu’on était forcé de recourir au procédé vicieux de la transmission indirecte.
- M. Picard a résolu le problème en interposant entrs le régulateur et le
- (1) MM. Weibel et Briquet sont anciens élèves de l’École centrale des Arts et Manufactures. M. Weibel a été membre de la Société des! Ingénieurs civils jusqu’à sa mort survenue prématurément au mois d’octobre 1886. >), t
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- vannage un appareil particulier auquel il a donné le nom de servomoteur hydraulique, à cause de son analogie lointaine avec le servo-mo-teur Farcot.
- Voici le principe de cet appareil. Une pièce, qu’on appelle la broche, et qui peut se mouvoir sans résistance appréciable, est suspendue au levier du régulateur. Une autre pièce est asservie à la broche, c’est-à-dire
- qu'elle est forcée de la suivre dans tous ses mouvements, mais cette pièce asservie développe, en se mouvant, un effort très grand et toujours capable de vaincre la résistance du vannage.
- Cet appareil, représenté sur la figure ci-jointe, se compose es-ssentiellement :
- 1° D’une pièce fixe R consistant en deux cylindres de diamètres inégaux superposés ;
- 2° D’une pièce K composée de deux pistons P et P7 et d’une tige qui traverse les deux fonds du double cylindre R ;
- 3° D'une broche M suspendue au levier du régulateur et qui se meut dans un évidement central de la pièce N. Cette broche porte deux renflements circulaires qui remplissent exactement le trou central percé dans la pièce N et qui forment tiroir. ?
- L’espace inférieur 0 est constamment en communication, par le tube T, avec de l’eau en pression. Cette eau est, ou bien l’eau du bief d’amont du moteur, si la chute est suffisante, ou bien l’eau d’un réservoir alimenté par une pompe. ,
- L’espace médian S est toujours en communication par l’ouverture Y avec l’air extérieur. Enfin l’espace supérieur Q est en communication tantôt avec l’espace O, tantôt avec l’extérieur, par les canaux a et b. Dans
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- le premier cas, grâce à la différence de surface des deux pistons P et P', la pièce N descend ; dans le second cas, l’eau n’agissant que contre le piston P' seul, la pièce N monte.
- Il est maintenant facile de voir que la pièce N est forcée de suivre tous les mouvements de la broche M. Si celle-ci se déplace en montant, elle découvre le canal a percé dans la pièce N. L’espace Q communique alors avec l’extérieur par ce canal a et le centre de la broche qui est évidé. La pièce N montera, puisque la pression n’agira que sous le piston P', et cette ascension durera jusqu’à ce que l’orifice a vienne à se faire recouvrir par le renflement inférieur de la broche.
- Si, au contraire, la broche M descend, elle mettra le canal a en communication avec le canal b, et elle fera ainsi communiquer l’espace Q avec l’espace O. La pièce N descendra alors sous l’action de la pression agissant sur le piston P, et cette descente se continuera jusqu’à ce que l’orifice a vienne de nouveau se faire recouvrir par le renflement inférieur de la broche.
- La pièce N ne sera donc en repos que lorsque le trou a sera vis-à-vis du renflement inférieur, et elle sera ainsi forcée de suivre tous les déplacements de la broche M. , , i :
- Il est important de remarquer que la broche M ne traverse ni presse-étoupes ni garnitures quelconques : elle peut ainsi obéir au moindre mouvement du régulateur sans lui opposer de résistance. Par contre, la pièce N, qui la suit dans tous ses mouvements, se meut sous l’action de l’eau en pression agissant sur les pistons P et P' ; or, la pression de l’eau peut être choisie à volonté, ainsi que la surface des pistons P et P'; il s’ensuit donc que la pièce N pourra vaincre dans ses mouvements une résistance aussi grande qu’on voudra.
- Le mouvement de la pièce N sera transmis, par sa tige inférieure, au vannage et, à chaque instant, la position de celui-ci correspondra à la position de la broche M ou, autrement dit, à la position des boules du régulateur. La transmission du mouvement des boules au vannage, quoique ayant lieu par l’intermédiaire du servo-moteur, présente donc tous les caractères de la transmission directe simple.
- Le servo-moteur hydraulique à broche libre peut affecter des formes très différentes, en apparence du moins ; mais sous toutes ces formes ou dispositifs on retrouve les mêmes pièces essentielles et le même fonctionnement.
- Ce servo-moteur a été appliqué depuis plus d’une année à une quarantaine de turbines dont la plupart fonctionnent à Genève. Dans toutes ces applications, sans exception, le fonctionnement du réglage automatique n’a rien laissé à désirer. u
- Cet appareil peut, du reste, être appliqué à tous les moteurs hydrauliques, quelle que soit la résistance du vannage à manœuvrer.
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- Chemin «le fer funiculaire «le Tlaonon. — On sait qu’il
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- existe en Suisse un assez grand nombre de chemins de fer funiculaires à fortes rampes où la traction s’opère par un contrepoids d’eau. Nous avons parlé de ce système établi au Giessbach et à Territet, sur le lac de Genève (1).
- Une ligne de ce genre vient d’être construite sur le même lac, mais sur la rive française. C’est le premier chemin de fer de ce genre établi en France. Il relie le débarcadère des bateaux à vapeur sur le lac à la ville de Thonon. Long de 230 m, dont 86,80 en courbe, il rachète une différence de niveau de 46 m, ce qui fait une inclinaison moyenne de 20 cm par mètre.
- La ligne, qui ne comporte qu’une voie de 1 m d’écartement avec croisement au milieu, est parcourue par deux wagons reliés ensemble par un câble en fds d’acier ; l’un d’eux, le wagon partant du haut, convenablement surchargé d’eau, remplit l’officede moteur pour faire monter le second.
- Le croisement s’effectue sur une courbe très accentuée et en viaduc.
- Une particularité technique qui a reçu une solution pratique très heureuse est le croisement du câble par les roues du wagon montant au moment où il quitte la voie de croisement.
- Les voitures sont à vingt-cinq places. Leur poids, y compris la charge maxima d’eau, atteint 11 t; par suite, le câble subit une traction de 2 400 kg environ. Il est établi pour supporter une charge de rupture de 40 t, de sorte que la marge de sécurité est très grande. Ce câble est d’un modèle spécial qui n’a pas encore reçu beaucoup d’applications. 11 est formé d’un noyau de 19 fils d’acier, recouvert d’une première couche concentrique de 16 fds et d’une seconde de 24 fils. La section de ces fds n’est pas circulaire ; elle est telle que les fds se j uxtaposent exactement et ne laissent aucun interstice entre eux ; la surface extérieure est absolument cylindrique et lisse comme une barre de fer rond, de sorte que l’usure est beaucoup moindre et mieux répartie que ce n’est le cas pour les câbles employés ordinairement et qui sont formés, comme on sait, de plusieurs torons de fds cylindriques enroulés autour d’une âme en chanvre.
- L’eau qui sert de contrepoids est fournie en quantité suffisante par les trop-pleins des fontaines de Thonon ; elle est accumulée dans deux réservoirs souterrains d’une contenance totale de 400 m3 qui assure une réserve pour trois jours de service actif, en cas de réparations à la distribution d’eau de la ville.
- Les agents de sécurité ont été largement prévus : il y a un frein automatique agissant en cas de rupture du câble et un frein à main puissant ; ces freins serrent des roues dentées engrenant avec une crémaillère centrale.
- Ce petit funiculaire a été concédé à M. A. Alesmonières, ingénieur à Coppet (Suisse), et construit par lui.
- L’inauguration a eu lieu le 2 avril de cette année et l’exploitation a commencé immédiatement.
- (1) Voir les bulletins de mai 1880, page 504, et mai 1883, page 173.
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- Machines marines et locomotives. — Le Railroad Gazette développe les œnaBTéràtionrsûi^^^iff’î^^rogrès comparatifs réalisés dans la construction des machines marines et des locomotives.
- Nous les reproduisons à titre de curiosité et parce qu’elles contiennent des données intéressantes, tout en faisant nos réserves sur bien des points qui semblent indiquer chez l’auteur de l’article des idées un peu superficielles sur la question.
- 11 n’est pas rare que les améliorations apportées dans la construction de certaines branches de la mécanique aient servi de point de départ à des perfectionnements dans des branches totalement différentes ; aussi les constructeurs de locomotives peuvent-ils puiser d’utiles enseignements dans l’étude des progrès récents des machines fixes et marines. C’est surtout pour ces dernières que le pas en avant a été énorme, et rien rie peut être plus instructif que l’examen attentif des moyens qui ont permis de mouvoir les navires actuels à des vitesses de plus en plus considérables avec des dépenses de combustible non encore réalisées à terre.
- Les résultats obtenus dans la réduction du poids des machines et chaudières par unité de puissance développée ne peuvent être mieux mis en lumière que par l’exemple d’un des plus récents croiseurs anglais, la Magicienne, construit sur la Clyde. Tandis que les premiers cuirassés n’avaient guère plus de 0,6 de cheval indiqué par tonneau de déplacement, la Magicienne a 9000 chevaux indiqués pour 3000 tonneaux de déplacement, ce qui donne un rapport de 3, soit 3 fois le rapport précédent.
- Les machines sont à triple expansion avec des cylindres des diamètres respectifs de 0,873, 1,290 et 1,933 m avec course commune de 0,913 m, ce qui donne des volumes successifs de 1, 2,20 et 4,90. 11 y a quatre chaudières doubles contenant ensemble 21 foyers ondulés Fox et fonctionnant à la pression de 11 kg. La surface totale de grille est de 42,4 m2, ce qui donne fa proportion de 47 cm2 de grille par cheval, ou 212 chevaux par mètre carré. C’est à peu près ce qu’on peut obtenir dans les locomotives, car une machine brûlant du charbon bitumineux sur une grille de 1,86 m2 développe 400 chevaux, ce qui donne 213 chevaux par mètre carré.
- 11 est vrai qu’une locomotive à foyer Wootten, qui développe 800 chevaux, a une grille de 6,70 m2, ce qui représente 120 chevaux seulement par mètre carré, mais il s’agit de combustibles tout à fait différents.
- 11 y a cinquante ans, les machines marines pesaient 600 kg et plus par cheval indiqué (1), et, dans les navires les plus récents, ce poids est descendu à moins de 40 kg.
- C’est à peu près ce que représentent les parties motrices d’une locomotive à voyageurs de construction moderne. Une machine de ce genre pèse 48,000 kg
- 11) Il ne faut pas oublier que l’élément qui influe le p'us sur le poids des machines est la vitesse du piston et que l’énorme différence de poids qui existe entre les machines marines anciennes et les nouvelles tient à ce que ces dernières actionnent des hélices tournant vite, tandis que les premières commandaient des roues à aubes ayant une rotation relativement très lente. On ne peut faire aucune comparaison utile entré le poids des machines diverses, si on ne tient pas compte des vitesses de fonctionnement.
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- et peut développer 800 chevaux indiqués, ce qui fait 60 kg par cheval indiqué ; mais ce n’est pas de cette manière que doit être établie la comparaison, parce qu’une partie notable du poids de la locomotive appartient au véhicule qui ne joue aucun rôle dans la production de la force motrice. Si on supprimait les roues, ressorts, balanciers, avant-train, chasse-vaches, cabine, sablière et tous les accessoires, en un mot, tout ce qui ne serait pas nécessaire pour que la machine pût servir comme machine fixe, on réduirait le poids à 28,000 kg environ, soit 36 kg par cheval, poids encore inférieur à celui des machines marines les plus récentes. Il ne faut pas perdre de vue toutefois, dans cette comparaison, que la machine marine est établie très solidement avec de forts bâtis et de lourdes plaques de fondation, des surfaces de frottement très largement proportionnées et que, de plus, elle a un condenseur et une pompe à air, toutes choses qui entraînent une notable augmentation de poids, mais dont une partie rend le fonctionnement de la machine marine beaucoup plus économique que celui de la locomotive.
- Les moyens qui ont permis de rendre les appareils moteurs de navigation à la fois légers et économiques offrent un champ d’études intéressantes pour les constructeurs de locomotives. L’emploi de la haute pression et de la triple expansion a permis de tirer d’un kilogramme de vapeur un travail plus considérable qu’auparavant et, dès lors, la surface de chauffe nécessaire pour la production de l’unité de puissance s’est trouvée proportionnellement réduite. D’autre part, l'emploi du tirage forcé, permettant d’obtenir plus de vapeur par unité de surface de chauffe, a amené une réduction du poids de métal nécessaire pour la production du kilogramme de vapeur. Tous ces éléments se sont réunis pour diminuer le poids des chaudières par unité de puissance.
- Le poids des machines s’est trouvé diminué par la substitution du fer à la fonte, et de l’acier au fer, mais surtout par l’adoption de vitesses de piston beaucoup plus considérables, pendant que l’emploi de la détente en cylindres successifs donnait des efforts beaucoup moins variables sur les pièces du mécanisme, et'assurait une rotation plus régulière. Dans ces conditions, la diminution de l’effort maximum à égalité d’effort moyen permet une réduction notable des dimensions et, par suite, des poids des pièces du mécanisme.
- On ne s’est jamais beaucoup préoccupé du plus ou moins de régularité des moments de rotation pour les essieux des locomotives ; il est cependant probable que cette régularité a son importance. Si le moment de rotation est, à un point, beaucoup plus considérable que dans les autres, il y5aura tendance à une rupture d’équilibre entre l’effort moteur;..et l’adhérence, qui amènera le patinage ; de plus, cet effort maximum excessif aura pour correspondant un point minimum très bas où la puissance motrice se trouvera inférieure à la résistance, d’ou une succession d'irrégularités’ dans le mouvement qui seront des plus préjudiciables.
- La régularisation des moments de rotation autour de l’essieu moteur
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- d’une locomotive a trois avantages :la réduction de la tendance au patinage, celle des chances de rupture des attelages, et enfin l’augmentation de durée des pièces du mécanisme, bielles, boutons de manivelles, etc., dont les chances de rupture sont diminuées.
- Or, cette régularisation ne peut se faire dans les locomotives que par les moyens qui ont réussi dans les machines marines ; ce n’est point l’emploi de systèmes de distribution puis ou moins compliqués qui amènera ce résultat.
- On doit donc examiner l’emploi de trois cylindres ou de la détente en cylindres successifs.
- L’emploi de trois cylindres agissant sur trois manivelles, soit à 120 degrés les unes des autres, soit avec un angle de .90 et deux de 1.35 degrés, a été souvent proposé, et il a même été réalisé. L’expérience des machines marines prouve que cet emploi serait efficace pour la régularité des moments de rotation, même en dehors de toute tentative de régularisation de l’effort moteur sur les pistons. (
- , Les machines marines et les locomotives travaillent toutefois dans des conditions si différentes, que ce n’est qu’avec la plus grande réserve qu’on peut introduire dans les unes les pratiques usitées dans les autres. Les machines marines travaillent dans l’immense majorité des cas à la même vitesse et au même degré de détente.
- Il est donc possible que le système Compound, où la distribution relative de la vapeur dans les cylindres successifs doit être réglée pour assurer le fonctionnement le plus favorable dans des conditions déterminées/ne possède pas assez d’élasticité pour se prêter aux variations de vitesse et d’effort de traction qu’exige son application aux locomotives. Toutefois, si on ne peut se dissimuler les difficultés que présente, sous ce rapport et sous d’autres encore, cette application, on doit reconnaître, par le développement toujours croissant des locomotives Compound que ces difficultés sont loin d’être insurmontables. Le système Compound paraît surtout convenable pour les locomotives à marchandises qui travaillent sensiblement à pleine introduction ou à peu près ; on peut , dans ce cas, obtenir une expansion à trois volumes, ce qui permet de réaliser une économie importante. t
- De plus, c’est surtout lorsque les machines fonctionnent à faible vitesse que les phénomènes de condensation aux cylindres se produisent avec le plus d’intensité, et c’est, par conséquent, dans ce cas, qu’il est surtout utile d’employer les moyens de les prévenir, c’est-à-dire l’emploi de la détente en cylindres successifs. ^ mi
- Toutefois, la moindre variation de l’effort sur les pistons est aussi à considérer. Une machine ordinaire, travaillant avec détente, a un effort très variable et, avec une période de compression prolongée, il arrive que presque tout le travail effectif se produit pendant la.première moitié de la course.: •--a..*.-- • -
- Lorsque la machine marche à très grande vitesse, ces conditions sont
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- favorables, parce qu’il y a à tenir compte de l’inertie des pièces du mécanisme animées d’un mouvement alternatif, mais il n’en est pas de même avec les vitesses modérées des machines à marchandises. Les varialions excessives d’effort sur le piston pendant la course sont supprimées dans la locomotive Compound et. si la distribution est bien réglée, il reste toujours assez de compression pour que cette période de la course joue le rôle qu’elle a à remplir normalement.
- Ijocomotiyc YVoottcn.— Le numéro du 15 juin dernier du Railroad Gazette qui contient l’article précédent donne la description avec dessins d’une locomotive "Wootten pour trains de voyageurs qui présente des particularités intéressantes.
- On sait que la disposition Wootten consiste dans un foyer très vaste et très bas placé au-dessus des roues et débordant de chaque côté jusqu’à la limite du gabarit.
- La machine dont nous nous occupons a été construite par les ateliers Rogers, à Patterson, pour l’Union Pacific Railroad, sur les plans de M. Clément Hackney, chef de la traction de cette ligne.
- La machine a deux essieux accouplés à grandes roues et un bogie à deux essieux à l’avant. Elle possède deux abris, l’un à l’arrière pour les chauffeurs, un au milieu et à droite pour le mécanicien. Ces abris, surtout le premier, sont installés avec plus de soin qu’il n’est d’usage sur les machines Wootten à cause du climat extrêmement sévère du Nebraska et du Wyo-ming. L’abri d’arrière peut être complètement clos , pendant les grands froids et les tempêtes de neige.
- Le foyer est la partie la plus intéressante. Lagrille a 2,90 m de longueur sur 2,44 m de largeur, ce qui donne une surface de 7,08 m. Elle se compose de douze tubes à eau de 50 mm de diamètre extérieur ; entre ces tubes sont des grilles en fonte avec barreaux de 9 mm d’épaisseur, laissant des intervalles égaux ; deux de ces grilles en fonte sont à bascule. La partie avant de la grille, sur une grande étendue, est couverte de briques réfractaires et à l’avant du foyer se trouve un autel également en briques réfractaires. Le ciel du foyer est, à l’arrière, à 1,25 m au-dessus de lagrille. A l’avant, le foyer se prolonge par une chambre de combustion eu forme de cylindre à ciel aplati, terminé par la plaque tubulaire.
- On brûle du charbon bitumineux à l’état de poussier, et ce charbon brûle complètement sans entraînement, grâce à la grande surface delà grille. Les masses de briques réfractaires que contient le foyer maintiennent l’égalité de la température.
- 11 y a 172 tubes de 50 mm de diamètre extérieur et 2,80 m de longueur seulement. Le corps cylindrique a 1,43 m de diamètre ; l’épaisseur de la tôle est de 15,8 mm. La boîte à fumée est du type prolongé ; elle n’a pas moins de 2 m de longueur, dont 1,30 m à l’avant de la cheminée. Les roues ayant 1,594 m de diamètre, et la grille étant au-dessus des roues,
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- l’axe de la chaudière est nécessairement très haut au-dessus du rail; cette hauteur n’est pas indiquée, mais elle ne doit pas être bien inférieure à 2,50 m. La pression de marche est de 160 livres par pouce carré, soit 11 1/4 kg par centimètre carré.
- Le reste de la machine ne présente pas de particularités; c’est le type ordinaire des machines américaines à voyageurs.
- Voici les éléments principaux :
- Diamètre des cylindres.............................. 0,458 m.
- Course des pistons.................................. 0,660
- Diamètre des roues accouplées....................... 1,600
- Diamètre des roues de support....................... 0,759
- Écartement des essieux accouplés.................... 2,287
- Ecartement des essieux du bogie..................... 1,905
- Écartement des essieux extrêmes..................... 6,875
- Diamètre du corps cylindrique. ..................... 1,428
- Surface de grille................................... 7,07 m2
- Surface de chauffe directe.......................... 16,27
- Surface de chauffe tubulaire........................ . 76,73
- Surface de chauffe totale........................... 93,00
- Pression effective.................................. 11 1/4 %
- Poids en charge sur les roues accouplées........... 34.650
- Poids en charge sur les roues de bogie............. 19.000
- Poids en charge total...................... ' 53.650
- Poids du tender vide.......................... 14.500
- Poids du tender plein........................... 30.500
- Volume d’eau des caisses.............................. 11.900
- Approvisionnement de charbon............................ 5.000
- Effort de traction par kilogramme de pression moyenne
- effective sur les pistons................................... 850
- Effort de traction total avec une pression moyenne effective égale aux 0,85 de la pression de la chaudière.. 8.270
- Coefficient d’adhérence par rapport à l’effort précédent
- L’examen de ces dimensions nous suggère quelques réflexions. D’abord, la charge sur les essieux accouplés est très considérable, 17 325 kg pour chacun ; c’est beaucoup plus que le maximum admis - sur le continent européen et, si en Angleterre on arrive à ces charges, c’est sur l’essieu moteur d’une machine à roues libres, précisément pour se dispenser de l’accouplement qu’à tort. ou à raison quelques ingénieurs persistent à considérer comme incompatible avec les très grandes vitesses.
- En second lieu, l’effort de traction de 850 kg par kilogramme de pression moyenne effective sur les pistons, que nous trouvons donné dans le Railrood Gazette, correspond, à très peu près, à l’effort théorique obtenu par làformule
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- d21
- ordinaire -=— pour \ kg de
- férence insignifiante suffise pour tenir compte des résistances du mécanisme. La précaution prise de ne compter que 85 0/0 de la pression à la chaudière pourrait tenir compte de cette résistance qu’on évalue ordinairement à 12 ou 45 0/0, mais alors il ne reste rien ou à peu près pour tenir compte des influences qui réduisent la pression moyenne effective, telles que la différence entre la pression initiale au cylindre et la pression à la la chaudière, l’excès de la contre-pression sur la pression atmosphérique, l’influence delà détente si faible qu’elle soit, la réduction de pression à la fermeture, etc., enfin toutes les circonstances qui font que le diagramme des pressions, même au départ, n’est pas un rectangle parfait. L’effort maximum de traction indiqué par le journal américain nous paraît donc un effort théorique irréalisable en pratique (1), et par conséquent le coefficient
- d’adhérence de ne s’abaisserait probablement jamais en réalité au-
- dessous de 5. On pourrait probablement expliquer ces chiffres extraordinaires par le fait que les Ingénieurs américains prennent les efforts de traction bruts, tels qu’ils résultent des efforts sur les pistons, sans défalcation aucune pour les résistances des mécanismes, se réservant de tenir compte de ces résistances par l’emploi d'un coefficient de roulement spécial pour les machines. Cette méthode est vicieuse et ne permet pas les comparaisons. C’est un exemple de plus qui doit nous engager à n’accueillir qu’avec réserve les données fournies sur les locomotives américaines.
- L’article précédent parlait des puissances de 800 chevaux indiqués, développées par les locomotives Wootten. Avec une production de 60 kg de vapeur par mètre carré de surface de chauffe moyenne et une dépense de 13 kg de vapeur par cheval indiqué et par heure, chiffres très favorables et probablement exagérés chacun dans leur sens, 1 m2 produirait 4.6 chevaux, et la machine décrite ici' même pourrait donner un travail maximum de 4.6 X 93 == 428 chevaux, ce. qui est bien loin des 800 chevaux annoncés. Il ne peut donc s’agir que d’autres locomotives à surface de chauffe beaucoup plus considérable, presque double.
- Sxiilos
- de poussières dans aine laltmiue d’aedo-
- meges. — iYJU. G. Simon, Ingénieur aux houillères de Styrmg, signale dmuTkT Bulletin de la Société de VIndustrie minérale une explosion survenue,. le 25^ septembre 1887,} dans la fabrique de briquettes des établissements Grepin, près Bitterfeïd (Saxe). Dix-neuf hommes et un chef étaient occupés à enleverf les poussières de charbon entassées dans la fabrique et à diverses réparations. (C’était un dimanche.) Tous ont été tués ou grièvement blessés, et. les dégâts matériels sont très importants.
- Le point de départ de l’explosion a été la chambre à poussier, située
- (1) Sauf peut-être au démarrage pour certaines positions favorables des manivelles, conditions exceptionnelles sur lesquelles on ne saurait baser l’effort de traction d’une locomotive. 1
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- entre les séchoirs et la cheminée, en dehors de la fabrique proprement dite, et dans laquelle quatre hommes étaient occupés à enlever le poussier qui y occupait une hauteur de 0,50 m. La voûte de cette chambre ainsi que les murs latéraux ont ôte entièrement démolis, et les ouvriers ci-dessus ont été projetés en dehors et retrouvés dans les champs à 20 m de distance; ils étaient affreusement brûlés. La cheminée n’a subi aucun dégât. De la chambre à poussier, l’explosion s’est propagée à travers les carneaux à poussier jusqu’aux séchoirs et de là à la chambre des machines, en laissant partout trace de son passage.
- Dans ce dernier local, un homme, occupé à nettoyer les lampes, a été grièvement brûlé. La toiture au-dessus des chaudières a été enlevée, les chaudières elles-mêmes sont restées intactes. Sur un escalier allant de l’atelier aux séchoirs, on a retrouvé quatre hommes tués. Partout sur le passage de l’explosion, les fenêtres étaient brisées. Le bâtiment des machines a été très maltraité ; la voûte du plafond, après, avoir été soulevée, est retombée sur les machines.
- 11 est hors de doute que l’inflammation des poussières de houille a été la cause de cette catastrophe, mais on n’a pu établir, jusqu’à présent, comment elle a pu se produire. La plupart des personnes admettent une inflammation spontanée, favorisée par les courants d’air résultapt de l’ouverture de toutes les portes. On suppose, d’un autre côté, qu’un des ouvriers, a pu pénétrer dans la chambre à poussier avec une lampe à feu nu; mais on a retrouvé presque intactes les lanternes à main dont se servaient les ouvriers.
- Une troisième hypothèse est celle-ci : les gaz de la cheminée ont pu mettre, par le haut ou par une fente du bas, le feu aux nuages de poussières provoqués par le nettoyage et montant par la partie centrale de la cheminée. L’inflammation se serait transmise à la chambre à poussier et y aurait produit l’explosion. Mais on n’a pu vérifier cette dernière hypothèse, les quatre hommes projetés au loin étaient drop grièvement blessés pour pouvoir être interrogés et indiquer la place occupée par eux au moment de l’explosion.
- Des dix-neuf? victimes de la catastrophe, dix sont mortes; les autres sont hors de danger, mais resteront plus ou moins estropiées. C’est, dit M. Simon, le premier exemple d’un accident de ce genre dans une fabrique de briquettes et, à ce titre, aussi bien que par sonr importance, il mérite d’être signalé. -,
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- COMPTES RENDUS
- SOCIÉTÉ D’ENCOURAGEMENT POUR L’INDUSTRIE NATIONALE
- Mai 1888.
- Rapport de M. Rossigneux sur la Pyrogravure de M. Manuel Périer.
- Ce procédé, qui permet d’obtenir des effets décoratifs sur le bois et le cuir, consiste dans l’emploi de brûleurs dont l’artiste se sert comme d’un crayon ou d’un burin. Ces brûleurs sont fondés sur le principe du thermo-cautère Paquelin, où un mélange d’air et de vapeurs combustibles brûle au contact de mousse de platine. La projection d’air est produite par un sac à air ou un petit gazomètre.
- Rapport de M. le colonel Goulier sur un Spirographe présenté par M. Bataille.
- Ce spirographe est destiné à tracer d’un mouvement continu des spirales d’Archimède ayant des pas divers compris entre 3 et 64 mm et des rayons vecteurs allant jusqu’à 0,25 m.
- Dans cette sorte de spirale, le pas de l’intervalle compris sur chaque rayon recteur, entre deux spires consécutives, a une longueur constante, et le principe géométrique du tracé de cette courbe consiste à faire tourner uniformément le rayon vecteur autour du pôle, en même temps que Ton fait mouvoir uniformément aussi le crayon le long du rayon vecteur et avec une vitesse telle que le déplacement soit égal à un pas pour une révolution entière du rayon.
- Pour réaliser ce principe, l’inventeur emploie une crapaudine à pointes qu’on fixe sur le papier à l’endroit du pôle de la courbe à tracer. Cette crapaudine porte une douille dans laquelle s’ajuste une tige horizontale en deux parties ; Tune est une tige cylindrique d’acier divisée ; l’autre, une vis à filet carré de 6 mm de pas. Sur cette dernière est un écrou qui porte le crayon; sur la première tige est une molette striée qui
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- rouie sur le papier. On comprend que la rotation de cette molette, qui entraîne les tiges, déplace continuellement l’écrou porte-crayon et l’éloigne de plus en plus du centre lorsqu’on fait tourner la tige dans le plan horizontal autour de l’axe vertical formé par la crapaudine.
- La position de la molette sur la tige divisée règle l’écartement des spires, c’est-à-dire le pas de la spirale.
- Cette solution du problème du tracé de la spirale est très simple et très élégante.
- Rapport de M. le colonel Pierre sur un Binard à engresaage®, à bascule et à plateau mobile, de MM. Beaufils frères.
- On sait que le binard est une voiture d’une grande solidité, destinée au transport des matériaux très lourds sous un faible volume, tels que pierres de taille, pièces de machines, etc. Il comporte généralement deux parties, la voiture proprement dite et un plateau destiné à recevoir d’abord le fardeau et qu’on hisse ensuite sur la voiture.
- Dans le binard de MM. Beaufils, le plateau est porté par quatre rouleaux mobiles traversés par des axes en fer fixés dans des coussinets sous les côtés du cadre qui forme le plateau.
- Un treuil à engrenages, porté par les bras de limonière un peu en avant des brancards, sert à hisser le plateau chargé sur la voiture.
- L’essieu unique du chariot est placé de manière à se trouver dans le plan du centre de gravité du système quand le binard est chargé.
- Les constructeurs ont déjà fourni 600 de ces engins en France seulement.
- Rapport de M. Collignon sur la Moïse universelle de M. Pichon.
- La Roue universelle de M. A. Pichon, chef de bureau à la Compagnie du chemin de fer du Midi, est une roue à palettes mobiles pouvant fonctionner dans l’air comme dans l’eau et servir, suivant les cas, de moteur hydraulique, de moulin à vent, de compteur, de pompe, de ventilateur, de propulseur, etc.
- L’auteur s’est principalement occupé de l’inclinaison à donner aux palettes, à l’imitation de ce qui se fait pour les roues à aubes articulées des bateaux à vapeur. Il a développé cette question avec beaucoup de détails dans une note annexée au rapport de M. Collignon et à laquelle nous renverrons ceux de nos collègues que la question intéresserait plus particulièrement. 11 y décrit divers modes de commande pour faire obliquer les palettes.
- . .1
- Extrait d’une «tuile du département de la Haute-Saône, au point de .vue agricole, par M. L. Dubois (suite).
- Programme des prix proposés par la Société d’encouragement Bull. ' 14
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- pour l’industrie nationale, à décerner dans les années 1888, 1889, 1890, 1891 et 1892.
- Mines d’or en Australie (traduit de Y Engineering).
- Mines «l’or du pays de ailes (traduit de Ylron).
- ANNALES DES PONTS ET CHAUSSÉES
- Mai 1888.
- De la houle et dn clapotis, par MM. de Saint-Venant, membre de l’Institut, etc., et Flamant, Ingénieur en chef des Ponts et Chaussées.
- Ce travail, très considérable, débute par l’historique succinct des recherches sur les ondes, qui remontent à Léonard de Vinci et dans lesquelles on retrouve les noms de Newton, de Daniel Bernouilli, de Laplace, de Lagrange, de Bremontier, de Poisson, de Cauchy, du colonel Emy, de J. Scott Russell, etc. Cet exposé est dû à M. de Saint-Venant et est suivi de notes du même auteur sur les théories des ondes de Laplace, Lagrange et Poisson.
- La seconde partie est un exposé sommaire de la théorie actuelle des ondes liquides périodiques, par M. Flamant.
- Note sur les phénoinènei de dilatation qui se présentent dans les pâtes de ciment Portland, par MM. L. Durand-Claye, Ingénieur en chef des Ponts et Chaussées, et P. Debray, Ingénieur des Ponts et Chaussées.
- Si on place dans des tubes en verre contenant de l’eau des baguettes en ciment de Portland, de forme telle que ces baguettes soient en contact avec l’eau sur tout leur pourtour, et si on dispose à la partie supérieure une aiguille agissant sur un appareil multiplicateur, on constate des dilatations sensibles. Ainsi une baguette de 80 cm s’allongeait de 3/10 de millimètre après une demi-heure d’immersion dans l’eau et de 4/10 au bout d’un jour. L’allongement a continué pendant plusieurs mois. Ce ciment contenait de la magnésie. Ces expériences, trop peu nombreuses encore pour qu’on puisse en déduire des lois, mettent en évidence les gonfle-
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- ments qui se produisent dans les ciments magnésiens et qui ont causé des accidents dans quelques ouvrages d’art.
- Note sur la f9ea*méaMMté «les BBiortiers «le ©iments JPert-land, par MM. L. Durand-Claye, Ingénieur en chef des Ponts et Chaussées, et P. Debray, Ingénieur des Ponts et Chaussées.
- Il y a une distinction essentielle à établir entre la porosité et la perméabilité des mortiers.
- La porosité est la faculté qu’ont les mortiers qui ont fait prise à l’air d’absorber une certaine quantité d’eau lorsqu’on les immerge dans des cuves et qu’on les y laisse un temps suffisant.
- La perméabilité est la faculté que peuvent avoir des blocs de mortier soumis à l’action d’une charge d’eau sur une de leurs faces, de laisser passer à travers leur masse une certaine quantité d’eau.
- La perméabilité est très facile à constater. 11 suffit de sceller avec de la cire un tube de verre sur un bloc de mortier. Si on met de l’eau dans le tube, on voit le niveau baisser très rapidement et on constate des suintements à la partie inférieure du mortier.
- Ayant reconnu la perméabilité des bétons de sable et des mortiers présentés comme susceptibles de se décomposer sous l’action de l’eau de mer, les auteurs ont pensé à reproduire les phénomènes dont on s’inquiétait, en substituant à l’eau de mer des dissolutions de sels de magnésie. Ils ont constaté qu’il se produisait, dès les premiers jours de la mise en expérience, des gonflements de la masse des blocs, gonflements bientôt suivis de fissures.
- Les expérimentateurs ont opéré également sur des rondelles de mortiers tronconiques de 5 cm de diamètre à la grande base et 4 cm d’épaisseur, reliées à des allonges en verre. On remplissait les allonges d’eau pure, de dissolution de sulfate de magnésie à 6 0/0 et de dissolution du même sel à 30 0/0. On a reconnu que les rondelles de mortier soumises à l’action des dissolutions magnésiennes se fissuraient et que les fissures étaient d’autant plus importantes que la dose du sel de magnésie était plus considérable.
- On a également opéré avec du chlorure de potassium au lieu de sulfate de magnésie. L’action de ce sel est beaucoup moins énergique ; ainsi, les éprouvettes traitées au sulfate se sont cassées du dixième au vingt-sixième jour de filtration, tandis que les éprouvettes soumises à l’action du chlorure de magnésium ont résisté au moins soixante jours.
- On est donc conduit à admettre que c’est à la production, dans la masse des mortiers, de doses notables de sulfate de chaux, que doivent être attribués les phénomènes de dislocation des maçonneries en ciment Portland, exposées à l’eau de mer.
- Tandis que la magnésie produite paraît se déposer à l’état laiteux sans consistance, ne pouvant exercer aucune action sur les maçonneries, le
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- sulfate de chaux se solidifierait plus ou moins complètement en cristaux de nature à développer des efforts moléculaires considérables.
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS ALLEMANDS
- N° 27. — 7 Juillet 1888.
- Ordre du jour de la XXIXe assemblée générale de l’Association, en Silésie, du 19 au 24 août 1888.
- Progrès des machines marines dans les dernières années, par C. Busley (suite).
- Machine à raboter radiale, de Ernest Schiers, de Dusseldorf.
- Mines. — Nouveaux explosifs.
- Propriété industrielle. — Patentes pour les procédés chimiques et les produits obtenus par eux.
- Groupe de la Lenne. — Des barrages de vallées et particulièrement de celui de la vallée du Fuëlbecke.
- Patentes.
- N° 28. — U Juillet 1888.
- Progrès des machines marines dans les dernières années, par C. Busley (suite).
- Action des hélices propulsives, par W. Richer.
- Alimentation d’eau des magasins de l’artillerie, à Oidebrock (Hollande), par le moyen de moulins à vent, par H. Hinkelmann.
- Groupe de Berlin. — Détermination de la pression moyenne dans les diagrammes d’indicateurs.
- Groupe de Francfort. — Assurance des ouvriers contre la vieillesse e^ les maladies.
- Patentes.
- Correspondance. — Petits éclairages électriques.
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- N° 29. — 21 Juillet 1888.
- Progrès des machines marines dans les dernières années, par C. Busley (suite).
- Action des hélices propulsives, par W. Ri cher (fin).
- Distribution d’eau de La Chaux-de-Fonds.
- Robinet-vanne de Pfannkuche.
- Groupe de Bergues. — Incendie causé par l’inflammation d’une enveloppe isolante de conduite de vapeur.
- Gâ'oupe de la Lenne. — Distribution d’eau d’Arnsberg.
- Patentes.
- Bibliographie. — Principes d’électro-métallurgie, de Cari Balling. — Danger de mort dans chaque maison, de T. Pridgin-Teale.
- Variétés. — Liaison des conducteurs de paratonnerres avec les conduites de gaz et d’eau. — Transport de la force par l’air raréfié à Paris. — Changement de température des eaux en mouvement. — Commerce des vieilles chaudières. — Graissage aux huiles et graisses minérales. — Exposition allemande des appareils contre les accidents à Berlin, en 1889.
- N° 30. — 28 Juillet 1888.
- Progrès des machines marines dans les dernières années, par C. Busley (suite).
- Distribution de force par l’air comprimé à Birmingham, par E. Frankel.
- Ponts. — Pont sur l’Ulea à Uleaborg (Finlande).
- Métallurgie. — Cuivre. — Zinc.
- Ga'oupe de Hambourg. — Bateau à hélice brise-glace de l’Elbe à Hambourg.
- Bateaux brise-glace Herkules et Montan.
- Patentes.
- Variétés. — Avertisseur électrique de sûreté de Doehring. —Chemin de fer funiculaire du lac de Thoune au Beatenberg.
- Pour la Chronique et les Comptes rendus, A. Mallet.
- IMP1UMEBIB CHUS. — HUE UE KG} EUE, 20, l’AltlS. -- -| B38.4-8-S.
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- MÉMOIRES
- ET
- COMPTE RENDE DES TRAVAUX
- DE LA
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS
- AOUT 1888
- K° 3
- Sommaire de la séance du 3 août:
- 1° Décès de MM. Emile Rambaud et J.-B. Blythe (page 217);
- 2° Nominations diverses (page 217);
- 3° Lettres de MM. Borodine et R. Abt (pages 217);
- 4° Congrès international des Sciences géographique en 1889. (Lettre de la Société de Géographie à propos du) (page 218);
- o° Lettre de M. le commandant Henry à propos des Ponts démontables (page 218) ;
- (3° Discussion de cette lettre par MM. de Brochocki, Gobert, Lanlrac, Regnard (page 223) ;
- 7° Voyage à Barcelone et à Bilbao (Date du départ) (page 223) ;
- 8° Mesure de la simplicité dans les constructions graphiques, par M. E. Lemoine (page 227) ;
- 9° Analyse d’un Mémoire sur le plus lourd que l’air, de M. Faraud, capitaine de génie, par M. Max de Nansouty (page 231) ;
- 10° Visite d’une machine sur fondation élastique et isolante, du système de M. Anthoni (page 237).
- Du 20 juillet au 3 août, la Société a reçu :
- 1° De l’Union des Chambres syndicales lyonnaises : une brochure sur le Compte rendu des travaux de l'exercice 1887-88.
- Bull .
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- 2° De MM. Faure et Kessler, membres de la Société : une Notice sur la Fluatation pour le durcissement des pierres.
- 3° De M. Morandière, membre de la Société : son Traité de la Construction des Ponts et Viaducs, 2e partie, avec atlas.
- 4° De M. Max Hoffmann : sa brochure sur les Tarifs de Chemins de fer.
- ü° De M. A. Le Page, membre de la Société : un exemplaire de sa Conférence faite à la Société de Géographie de Lyon sur VAfrique Australe.
- 6° De M. Colladon, membre de la Société : un exemplaire de sa Noie historique sur les procédés de percements utilisés au tunnel du Mont-Cenis.
- 7° De M. Edmondson’s : un exemplaire de son ouvrage intitulé : Universal labiés of Textile structure.
- 8° De M. Léonard Beckwit, membre de la Société : 24 photographies de l’Etat des travaux du réseau souterrain de, conducteurs télégraphiques, téléphoniques, d’éclairage électrique, installés à New-York par la « Consolidated telegraph and electrical Subuway C° ».
- 9° De M. Gustave Richard, membre de la Société : divers exemplaires de ses ouvrages intitulés :
- 1. Les Unités électriques de mesure.
- IL Le Gaz et l’Électricité comme agents de chauffage.
- III. Les Agents explosifs appliqués dans l’industrie.
- IV. La Genèse des Éléments (Mémoire).
- V. Nouvelle théorie du Soleil.
- VI. Traité élémentaire d’Électricité.
- VIL Manuel de la Machine à vapeur et autres moteurs.
- VIII. Manuel du Mécanicien conducteur de locomotives. (Texte et atlas.)
- IX. La Chaudière locomotive et son outillage. (Texte et atlas.)
- X. Les Moteurs à gaz. (Texte et atlas.)
- Les membres nouvellement admis sont :
- Comme membres sociétaires, J.-B. Chaussegros, présenté par MM.
- M. G ER EST, —
- Cri. Labro, —
- Pu.-A. MoricAUD, —
- A.-J.-M. Saillard, —
- G. Lavergne, —
- Durant, de Fontenay et E. Polonccau. Brancher, J. Garnier et J. Minstin. Charton, Contamin et Pierron. Jordan, Reymond et S. Périssé. Charton, Contamin et Pierron. Lépany, de Nansouty et Thareau.
- Comme membre associé, M.
- J. Richard, présenté par MM. Bobiir, J ou (fret et S. PêTissé;
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- RÉSUMÉ
- DES
- PROCÈS-VERBAUX DES SÉANCES
- DU MOIS D’AOUT 1888
- Séance «In 3 Août 18$$.
- Présidence de M. S. Périssé, Vice-Président.
- La séance est ouverte à huit heures et demie.
- Le procès-verbal de la séance du 20 juillet est adopté.
- M. le Président a le regret d’annoncer le décès de MM. Émile Rambaud et J.-B. Blythe.
- Par arrêté du 20 juillet 1888, du Ministre du Commerce et de rindus-trie, ont été nommés :
- 1° Membres du Comité d’organisation du .Congrès international du Commerce et de Tindustric :
- MM. Grelleÿ, Directeur de l’École supérieure de Commerce, Laussedat, Directeur du Conservatoire des Arts-et-Métiers, Létrange, Président du Comité Central des Chambres Syndicales, Michau, Président du Tribunal de Commerce.
- 'Mignon, Constructeur Mécanicien,
- J?oirrier, Président de la Chambre de Commerce,
- Prevet, Député;
- 2° Membre du Comité d’organisation du Congrès. internationM,^ Architectes eF membre du Comité d’organisation du Congrès intcrnatio-îïalT^ïïÉTa Protection des œuvres d’art, et des monuments :
- Mi Charles Lucas, Architecte de la Ville de Paris*
- •<•«*'n'K'.rÆirw.. SÎWT*
- M* le Président donne communication de la lettre suivante de M. Bo-Todinôj lauréat du prix Nozo.
- « Monsieur le Président,
- » Vous avez bien voulu me faire connaître cjüe la Société des Ingénieurs « Civils m’a fait l’honneur de me décerner le prix Nozo pour mon mémoire » sur les enveloppes et le fonctionnement Compound. Je n’ose penser que » lés modestes mérites de mon travail ont pu seuls me faire attribuer une
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- » si grande distinction et j’interprète cette faveur plutôt connue le désir de » la Société de donnera la face du monde un témoignage de plus de J’im-» partialité de la nation française dans les questions scientifiques et tech-» niques.
- » En vous priant, Monsieur le Président, de transmettre à la Société ma » profonde reconnaissance pour l’honneur dont elle vient de me combler je » me permets, au nom des Ingénieurs de mon pays, de vous témoigner nos » sincères remerciements pour vos vœux sur le resserrement des sentiments » d’estime et le développement des rapports entre les Ingénieurs français » et russes; mes collègues russes sauront apprécier ces belles paroles et » s’empresseront de joindre leurs vœux aux vôtres.
- » Veuillez, agréer, etc....
- » A. Borodine. »
- (Des applaudissements unanimes accueillent la lecture de la lettre de notre sympathique Collègue russe.)
- La Société a reçu une lettre par laquelle M. Roman Abt, de Lucerne, fait connaître que VUnion des chemins de fer allemands vient de lui décerner le grand priT^ff oôi) marcs, pour la construction d’une *cre-maniéré et d une locomotive a roue dentee, destinées aux chemins de fer de montagne^ ^
- M. le Président rappelle que la Société de géographie a invité le Société des Ingénieurs civils à prendrT^aî^^'Tiongrerinternational des sciences géographicjiies,, qui se tiendra à Paris en 1889. La Société de gêo-g^phieTémande qu’on lui apporte deTHooiments nouveaux, des mémoires et des relations de voyage. M. le Président engage ceux de nos collègues qui se sont occupés de ces questions, à répondre à l’invitation et au désir formulés par la Société de géographie.
- M. le Président annonce que la Société a reçu une lettre par laquelle jVL Je commande certaines réclamations relatives à son
- système de Ponts démontables, en réponse à un passage du procès-verbal de la séance du 6 juillet. M. Henry y ajoute quelques explications techniques. M. le Président donne lecture des principaux passages de cette lettre, afin que les Membres de la Société qui désireraient y répondre puissent le faire immédiatement.
- Voici la lettre du commandant Henry :
- « Monsieur le Président,
- « Plusieurs de mes amis m’ayant communiqué le résumé de la séance » du 6 juillet au cours de laquelle il a été question de mon système » de ponts mobilisables en acier, j’ai l’honneur de vous adresser sur ce » sujet une rectification explicative que je vous prie de vouloir bien » présenter à la Société dans l’intérêt de la vérité et de l’art de l’Ingé-i> nieur.
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- » M. Durupt, en signalant à l’attention de la Société un petit modèle » de pont démontable en fer, portatif à mailles triangulaires équilatérales » dû à M. Pichault a cru devoir résumer l’historique de ce nouveau » genre de constructions et m’a cité comme étant le premier ingénieur » qui ait donné, dès 1880, la formule générale d’un système de char-» pente démontable et transportable composé de mailles triangulaires » identiques juxtaposées , applicable aux ponts portatifs et à, d’autres » constructions.
- » Cette communication a donné lieu de la part de M. Eiffel à une « appréciation tendant à faire supposer que mon système de construc-» tions mobilisables aurait été abandonné comme défectueux.
- » M. Eiffel est tombé dans une erreur provenant de renseignements » incomplets. L’expérience de la passerelle volante de Versailles à la-» quelle il a fait allusion et qui remonte à 1880, n’était nullement, » comme il semble le supposer, une épreuve de réception de cet engin, » mais simplement un essai technique, exécuté d’après mes instruc-» tions et ayant pour but de mettre en évidence la propriété que pos-» sèdent les poutres tubulaires à éléments rectilignes identiques de fléchir » et de prendre la forme d’une chaînette, lorsqu’elles sont chargées d’un » poids .qui dépasse considérablement la charge d’épreuve. Cette flexion » qui déforme la poutre sans déformer les pièces élémentaires, tient au jeu » très faible qui se produit dans les œils des boulons lorsque les côtés » du triangle, qui travaillent suivant l’axe, sont tendus ou comprimés » par des efforts supérieurs aux limites calculées. Après cette épreuve » extrême dans laquelle la passerelle avait supporté sans se rompre une » charge six fois plus grande, par mètre courant, que la limite admise, » les éléments ont été démontés et leur examen a démontré qu’ils n’avaient » subi aucune déformation individuelle et qu’ils ôtaient restés inter-a changeables après comme avant l’expérience. C’est précisément là ce a qu’il s’agissait de prouver.
- » Quant à ce premier type de pont en lui-même (qui consistait en » une passerelle d’essai de 20 m de long dont chaque poutre était com-a posée par la juxtaposition de 14 triangles identiques), il a été l’objet » d’un rapport favorable au point de vue de sa grande légèreté et de sa » résistance au passage des troupes et des chevaux. Ce pont, légèrement a perfectionné et rendu encore plus léger, constitue aujourd’hui.un type de
- passerelle démontable portative à dos de mulet, destiné aux pays de » montagnes.
- » Ce type ne pèse que 1 400 kg par 20 m de portée.
- » Cette rectification faite, je crois devoir résumer ici en quelques mots » le résultat de mes travaux : .
- » C’est en poursuivant la recherche des meilleurs procédés à adopter » pour le rétablissement rapide des ouvrages, d’art en campagne par la » main-d’œuvre militaire que je suis arrivé à créer une méthode nou-» velle de construction simple et rapide dont j’ai donné la définition sui-
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- » vante : Système de charpente réticulée mobilisable, à mailles triangulaires » identiques divisibles ou indivisibles, composée par l'assemblage, avec un » petit nombre de boulons, d'éléments portatifs et interchangeables d’un » nombre très restreint de modèles.
- » Je me suis surtout attaché à supprimer les lenteurs et les sujétions » inhérentes aux procédés traditionnels, et à mettre à la disposition du » service du génie un matériel nouveau qui permît à nos officiers d’impro-» viser sans hésitation, en toutes circonstances et sans faire de projets préa-» labiés, des ponts, des viaducs, des estacades, des tours d’observation » et autres ouvrages de dimensions variables, etc., à l’aide d’un approvi-» sionnement indéfini d’éléments portatifs, entièrement confectionnés » d’avance et disposés de façon à être très rapidement assemblés, sans nu-» mérotage et sans échafaudages, soit par des soldats, soit par des ouvriers » quelconques peu expérimentés.
- » Je suis arrivé à ce résultat en constituant un ouvrage quelconque » par un groupement de panneaux ou de caissons rigides triangulés d’une D manière uniforme qui remplacent les ossatures compliquées des édifices » ordinaires.
- » Chaque panneau ou caisson de dimensions indéfinies est lui-même » ramené à n’être plus qu’un assemblage régulier de fermettes invariables » identiques de forme triangulaire, ou composées de triangles, constituant » des mailles rigides indéformables sous les efforts maxima auxquelles » elles auront à résister, efforts dont le calcul doit être opéré pour chaque » catégorie d’ouvrage ayant un objet parfaitement déterminé. Les panneaux » ou caissons constitutifs de l’ouvrage sont reliés invariablement entre eux » par des entretoises et des contreventements en acier d’un modèle unique » pour un matériel donné.
- » La maille-type élémentaire, dont la répétition systématique caracté-» rise le système réticulé mobilisable, peut varier de forme et de dimen-» sions suivant le degré de solidité ou de légèreté imposé à l’espèce de » dispositifs qu’elle est destinée à constituer. De plus, cette maille peut » être indivisible ou divisible en éléments droits, suivant les limites de » poids imposées aux pièces élémentaires du matériel.*
- » Les mailles indivisibles rigides formant des panneaux élémentaires » triangulaires ou polygonaux portatifs doivent être confectionnées d’a-» vance à l’usine ; elles sont munies de trous de boulons, de plaques » ou de boîtes d’assemblage disposés de manière que les panneaux puis-» sent s’assembler, soit entre eux, soit avec d’autres pièces droites, en » n’employant qu’un petit nombre de boulons. De tels panneaux peuvent » être utilement employés pour improviser des passerelles ou autres dis-» positifs légers, d’une résistance modérée, car leur poids ne doit pas » dépasser une centaine de kilos et leur dimension maxima ne doit pas » dépasser 4,50 m à 5m. Au delà de ces limites, les mailles indivisibles » deviennent encombrantes, d’un transport difficile et ne seraient pas d’un » emploi pratique dans un matériel de guerre.
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- » Les mailles triangulaires divisibles en pièces rectilignes sont celles » qui se prêtent le mieux à la composition des grandes charpentes réti-» culées, telles que ponts, viaducs, estacades. Je leur ai donc gênérale-» ment donné la préférence, surtout pour le matériel militaire et colonial » qui doit être léger et très màhiable. Le dessin n° 2 ci-joint représente » un système de viaduc mobilisable à une ou deux voies, de dimensions » variables, que l’on peut improviser par l’assemblage rapide de pièces » rectilignes en acier portatives, appartenant à sept types distincts au plus » et réunies entre elles par un petit nombre de gros boulons d’articulation.
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- » Un modèle au — de ce viaduc a été très habilement exécuté par
- fl M. Regnard, pour le Ministre de la guerre,
- » Dans mon appareil de charpente articulée, tout est combiné de telle fl sorte que chaque côté de la maille triangulaire rigide transmet indiffé-» remment, suivant son axe et sans flexion ni torsion, les efforts de trac-» tion et de compression qu’elle est exposée à supporter dans la partie de » l’ouvrage ou elle travaille le plus. C’est là une propriété caractéristique » de mon système; elle a pour conséquence de simplifier considérable-» ment les calculs de résistance des pièces-types des piles et des travées, » puisqu’il suffit de calculer la section droite de chaque élément-type a de manière qu’il puisse résister à l’effort longitudinal maximum.
- » Los éléments du même ordre sont rigoureusement interchangeables » et réversibles bout par bout, ce qui accélère la rapidité du montage en » écartant toute chance d’erreur, même pendant la nuit. Les pièces, dont » la plus longue n’atteint pas 5 m sont peu encombrantes, très maniables, a et peuvent être transportées en véhicules fermés, condition très impor-» tante à réaliser en campagne.
- » Notre type de travée de 6 à 30 m pèse 1 200 kg par mètre courant » avec voie à pose rapide. La mise, en place de la travée de 30 m peut » être aisément effectuée en 24 heures en employant une culasse aveccon-» trepoids sans qu’il soit nécessaire de recourir à un avant-bec dont le » montage et le démontage entraînent des pertes de temps.
- » Les croquis de ponts démontables pour viaduc, représentés sur les » feuilles nos 3 et 4, mettent nettement en évidence la variété et l’exten-» sibilité des dispositifs que nous obtenons avec la construction réticulée.
- » Dès 1880, le Ministre de la Guerre et le service du génie ont reconnu » et apprécié l’utilité pratique du système de constructions réticulées à » éléments portatifs tel qu’il était exposé dans mes propositions. Depuis » cette époque, plusieurs inspecteurs et ingénieurs des Ponts et Chaussées » et des généraux d’une grande compétence ont déclaré que ce système » offrait de grands avantages pour le rétablissement rapide des grands ou-» vrages d’art sur les routes et les voies ferrées.
- » Ce genre de construction ne tarda pas à être apprécié dans les travaux » civils, et de 1882 à 1886, on vit surgir en France diverses applications
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- » de la charpente réticulée mobilisable. C’est ainsi que dans le courant » de l'année 1886, la Commission militaire supérieure des chemins de » fer se trouva conduite à nommer une commission technique spéciale » pour comparer expérimentalement le matériel de ponts, à tronçons » pleins éclissés, avec les trois types de ponts démontables désignés ci-» après, qui offrent entre eux de remarquables analogies et appartiennent o au système réticulé.
- » Pont de 30 m de portée — à mailles triangulaires divisibles compo-» sées d’éléments portatifs et interchangeables en acier de sept modèles » distincts. — Système R. Henry —- construit par la Compagnie de » Fives-Lille.
- a Pont de 28 m — à mailles triangulaires indivisibles composées d’élé-« ments portatifs et de onze modèles distincts, présenté et construit par la » maison Eiffel.
- » Pont d’une portée maxima de 60 m, à mailles divisibles à éléments » portatifs en fer de neuf modèles distincts, présenté par MM. Boyer et » Marion, ingénieurs des Ponts et Chaussées, — construit par les usines » Cail.
- » La commission d’expériences, composée d’officiers supérieurs du a génie et d’ingénieurs civils, essaya très consciencieusement les ponts » soumis à son appréciation en les soumettant à des épreuves méthodi-» ques aux divers points de vue de la rapidité du montage et du lancc-» ment des travées par la main-d’œuvre militaire, de la facilité de trans-» port du matériel, enfin de la résistance des travées sous le passage de a deux machines locomotives de 60 tonnes.
- » Après une discussion approfondie de tous les rapports techniques con-» cernant la question, la Commission supérieure des chemins de 1er for-» mula son avis dans les termes suivants :
- .........» Considérant, etc. .....
- » Il y a lieu d’adopter en principe le système nouveau de charpente » divisible à mailles triangulaires en acier, à éléments portatifs et inter-o changeables proposé par le commandant R. Henry pour la réparation » des ouvrages d’art sur les voies ferrées.
- » Cet avis a été ratifié par une décision du Ministre de la Guerre.
- » Ces explications étaient nécessaires pour compléter les renseignements » déjà donnés à la Société des Ingénieurs civils sur la question des ponts » démontables et pour démontrer par des faits que mon système de cons-» tractions mobilisables à éléments portatifs a été jugé satisfaisant pour le » rétablissement des communications sur les voies ferrées.
- » J’espère, Monsieur le Président, que conformément à la tradition d’im-» partialité qui caractérise la Société-des Ingénieurs civils, vous voudrez a bien faire insérer la présente lettre au Bulletin.
- » Veuillez, etc.........
- a Commd1 R. Henry. »
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- M. de Biiochocki dit que, effectivement, le système de ponts de chemin de fer du commandant Henry a été adopté par le Ministère de la Guerre, mais qu’à l’époque où cette décision a été prise, d’autres types de ponts, et notamment le sien, n’avaient pas encore été présentés. Il ajoute que depuis, à la suite de l’examen d’une Commission spéciale, il a été avisé par lettre du Ministre de la Guérre, que la supériorité de son système était reconnue, mais que la présentation en avait été trop tardive. La lettre ministérielle mentionnait que le système Henry, qui offrait au début une résistance insuffisante, avait été amélioré par la Commission elle-même, c’est-à-dire par des Ingénieurs militaires et civils, et par la Compagnie de Fives-Lille.
- M. de Brochocki ne croit pas que les ponts du commandant Henry soient adoptés d’une manière définitive, car il est question de faire construire un pont de son système pour l’essayer concurremment avec ceux-ci.
- Les ponts du commandant Henry prennent, dit-il, des flèches considérables, qui ne peuvent être diminuées que par une augmentation des dimensions des pièces, augmentation qui a l’inconvénient de les rendre trop lourds. Ce système comporte l’emploi d’un grand nombre de boulons, dont chacun présente un certain jeu ; aussi les travées prennent-elles, sous l’action des charges, la forme de chaînettes, ainsi que l'a dit M. Eiffel.
- M. Gobert expose, au nom de M. Eiffel qui n’assiste pas à la séance, pTie^e clernier, en citant les essais faits en 1881. par M. le commandant Henry sur de petits ponts assemblés par des boulons, n’avait d’autre but que d’indiquer que ce mode d’asssemblage laissait beaucoup à désirer au point de vue de l’indéformabililé. (Les essais ont été faits sur un pont de 19,50 m de portée qui, sous la faible charge de 150 kg par mètre courant de poutre, a pris 0,23 m de flèche, dont 0,12 m de flèche permanente.)
- Depuis 1881, M. Eiffel n’a eu connaissance d’aucune application portant le nom de M. le commandant Henry, dont le système avait ôté accueilli peu favorablement par le Ministère de la Guerre.
- M. Eiffel était d’autant plus en droit d’ignorer que les ponts proposés pour le rétablissement des voies ferrées et essayés sur la ligne de Ques-tembert à Ploërmel, étaient, à ce qu’il paraît, proposés par le commandant Henry, que le pont de Ploërmel était désigné couramment sous le nom de pont de la Compagnie de Fives-Lille, laquelle, à la date du 25 mars 1885, a pris up brevet dont des dispositions, indiquées comme nouvelles, s’appliquent identiquement à ce pont de Ploërmel et n’ont aucun rapport avec la description qu’on connaît du pont du commandant Henry, dont le nom n’est pas mentionné dans ce brevet .
- M. Lantrac présente l’observation suivante :
- On a parlé/tout à l’heure d’un pont construit par la Compagnie de Fives-Lille et soumis à l’examen de la Commission en présence de laquelle eurent lieu les essais faits sur la ligne de Questembert à Ploërmel ; M. de
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- Brochocki a dit, à ce sujet, qu’on avait constaté des flèches considérables et qu’on avait jugé nécessaire d’apporter des améliorations au système.
- M. Lantrac déclare que ces assertions sont complètement inexactes : les flèches constatées sur la travée d’essai n’ont pas dépassé celles des ponts ordinaires de même portée, et les résultats ont été, par ailleurs, aussi satisfaisants que possible. Le système de pont présenté par la Compagnie de Fives-Lille a été adopté d’une façon définitive, sans autres modifications que la réduction de la largeur entre poutres, qui a été ramenée à celle jugée suffisante pour sa destination, la travée essayée ayant la largeur normale. Aujourd’hui, une assez grande longueur de travées de ce système est en cours d’exécution aux ateliers de la Compagnie de Fives-Lille.
- M. Lantrac prie M. le Président de vouloir bien faire prendre note de l’observation qui précède.
- M. de Brochocki répète qu’il croit que le pont Henry, tel qu’il était au début, n a pas été accepté par la Commission. Le Ministre de la Guerre, dit-il, lui a effectivement fait savoir, par lettre, que les premiers ponts présentés étaient trop faibles,mais qu’améliorés comme ils l’ont été depuis, ils paraissaient pouvoir suffire aux besoins de la guerre.
- M. Lantrac répond qu’il n’a pas à intervenir si l’appréciation de M. de BFocKocEÏTS^plique au pont essayé à Versailles et dont parle le commandant Henry dans sa lettre; mais si cette appréciation porte, au contraire, sur le pont essayé sur la ligne de Questembert à Ploërmel, M. Lantrac n’est pas d’accord avec M. de Brochocki, lorsque ce dernier prétend que ce pont a reçu des modifications motivées parj une insuffisance de résistance ; M. Lantrac répète que cette affirmation n’est pas exacte; le systeme a été adopté tel que l’a présenté la Compagnie de Fives-Lille.
- M. le Président dit que le procès-verbal tiendra compte de la lettre de M. le commandant Henry et des réponses de MM. de Brochocki, Gobert et Lantrac. Les dessins visés dans la lettre du commandant Henry pourront être consultés à la bibliothèque.
- M. le Président prie M. Lantrac de vouloir bien donner quelques renseignements complémentaires. Les ponts, dont on vient de parler, ont-ils donné lieu à une commande de quelque importance? Ont-ils été approuvés, non seulement en principe, mais aussi en fait? »
- M. Lantrac rappelle d’abord brièvement les faits, afin de donner à sa repMsrtôtïte la précision nécessaire :
- En 1885, le Ministre de la Guerre avait prescrit l’essai de différents types de ponts démontables. La Compagnie de Fives-Lille a présenté un système concurremment avec M. Eiffel et avec un autre système existant déjà, celui du commandant Mareille. .j:
- Ces trois systèmes de ponts ont été montés sur la ligne de Questem-
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- bert à Ploërmel, en présence d’une Commission nommée par le Ministre de la Guerre et composée d’officiers supérieurs du Génie et d’ingénieurs compétents. A la suite de ces essais, la Commission conclut en faveur de l’adoption du pont présenté par la Compagnie de Fives-Lille. Ce pont n’a, pense M. Lantrac, rien de commun avec celui qui a fait l’objet de l’essai de Versailles, dont parle le commandant Henry, essai dont M. Lantrac ignorait l’existence avant la communication de M. le commandant Henry.
- Depuis, une commande a été faite à la Compagnie de Fives-Lille sur ce type, commande qui est en cours d’exécution.
- Ces ponts sont aussi connus sous le nom de ponts Henry. En les désignant ainsi, on a, à juste titre, voulu reconnaître les services rendus à la cause par M. le commandant Henry, qui parait avoir posé, le premier, les bases du problème à résoudre et qui s’est beaucoup occupé de cette question.
- M. de Brochociü expose qu’au mois de décembre dernier, le Ministre delT^neFfeirchargé la Commission du génie militaire de donner suite à l’examen de son système de ponts.
- A. cet effet, un pont pour piétons et voitures a été commandé à la Société de Commentry-Fourchambault, d’après les indications données par la Commission. Cet ouvrage, d’un poids de 250 kg par mètre courant, présente une ouverture maxima de 32 m, qui peut d’ailleurs être réduite par la suppression d’un, ou de plusieurs tronçons de 4 m de longueur. Il est constitué exclusivement de barres rectilignes pesant 66 kg, assemblées par clavettes et non par boulons.
- Ce pont a été expérimenté sous les charges réglementaires : la flèche prise par une travée de 24 m n’a été que de 7 mm pour l’infanterie, et de 10 mm pour l’artillerie.
- En présence de ce résultat et en raison des facilités qu’il offre pour le montage, ce système a été adopté en principe par la Commission, pour les corps d’armée de réserve.
- Quant aux ponts de chemins dé fer, M. de Brochocki dit qu’ayant été présenté tardivement, son système a été classé après celui du commandant Henry.
- Il ajoute que feu le général Richard, Directeur du Génie au Ministère de la Guerre, a bien constaté, dans une lettre écrite au Directeur de la Société de Commentry-Fourchambault, la supériorité de son système de pont de chemin de fer, qui, pour une travée de 45 m, résiste au passage de locomotives de 51 t, avec maximum de charge, et ne pèse que 1 500 kg par mètre courant.
- M. Régnard dit que pour compléter les indications qui viennent d’être fournies sur les ponts du commandant Henry, il lui semble qu’on doit ajouter que si ce dernier a bien posé, et le premier, sans doute, la question des ponts militaires, l’honneur de la solution pratique de son sys-
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- tème revient à notre collègue, M. Lantrac, ingénieur de la Compagnie de Fives-Lille.
- On pourrait même, en faisant allusion à un autre travail dont il a été récemment question, énoncer que : la Compagnie de Fives-Lille, représentée par M. Lantrac, a été au Pont du commandant Henry ce que M. Eiffel a été au Viaduc de Garabit, de M. Boyer.
- M. Lantrac remercie M. Régnard de son appréciation; il ajoute qu’il lie revendique rien, et fait remarquer que la Compagnie de Fives-Lille est une Société anonyme, qui étudie ses affaires par les moyens dont elle dispose, c’est-à-dire par l’intermédiaire de ses Ingénieurs, lesquels n’ont pas l’habitude de faire de réclame sur leur nom, pas plus que sur leurs travaux.
- M. le Président déclare la discussion close. La Société ne peut émettre d’opinion; mais chacun pourra se faire une conviction personnelle avec les renseignements contradictoires qui viennent d’être apportés. '
- L’ordre du jour appelle la question du Voyage à Barcelone.
- M. le Président annonce que le nombre des adhérents au voyage à Barcelone est de cinquante environ. Ce chiffre étant suffisant, le Comité a définitivement décidé aujourd’hui que ce voyage aurait lieu. On doit, d’ailleurs, espérer que de nouvelles adhésions seront recueillies.
- Il est à désirer que ceux des membres qui n’ont pas encore fait connaître leur décision, le fassent dans le plus bref délai possible, en indiquant s’ils désirent prendre part à la visite complémentaire de la région de Bilbao; cettedernière excursion n’est pas encore définitivement décidée, le nombre des adhésions étant actuellement encore un peu trop faible.
- M. le Président ajoute qu’on peut attendre le meilleur accueil de la part des Ingénieurs français et espagnols qui habitent Barcelone, Bilbao el les environs, où se trouve la mine dont M. Brüll a entretenu la Société il y a quelques années.
- Le départ est fixé au 6 octobre; un avis ultérieur indiquera s’il aura lieu le matin ou le soir.
- M. E. Polonceau signale, au sujet de l’excursion de Bilbao-, qu’un de nos collègues, M. E. Demanest, administrateur-délegue^ldes mines de Sommorostro, se met à la disposition de la Société pour piloter les visi teurs qui désireraient voir ces mines ainsi que les environs de Bilbao.
- La Compagnie minière de Sommorostro possède une flotte et transporte ainsi elle-même le minerai, du lieu d’extraction aux ports desservant ses usines.
- M. Polonceau invite les membres de ia Société qui désireraient traiter certaines questions au Congrès qui se tiendra à Barcelone, à vouloir bien en faire connaître le sujet afin qu’on pût arrêter un programme d’avance ; c’est là une condition essentielle de succès. Il prie nos collègues présents à la séance, défaire une propagande active dans ce sens. Enfin il termine en
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- insistant sur la nécessité de ne traiter que des questions d’intérêt général, c’est-à-dire de nature à fixer l’attention de tous les Ingénieurs; c’est encore une condition essentielle de succès.
- M. le Président prie M. Brüll de donner quelques renseignements sur la visite à faire aux mines de Dicido.
- M. Brüll expose que cette mine se trouve à 32 km. de Bilbao, sur la route royale de Bilbao à Santander, après Castro-Urdiale. Le pays est desservi par des voitures et des diligences qui font le trajet de Bilbao à la mine en deux ou trois heures. M. Brüll, ainsi que la Compagnie des mines de Dicido, seront heureux de montrer à nos collègues un chemin de fer à chaîne flottante, qui, sur un parcours de 3 000 m, descend d’une hauteur de 300 m, en traversant plusieurs vallées. Ce chemin de-fer est d’ailleurs déjà connu de la Société par la communication faite sur ce sujet par M. Brüll, il y a quelques années.
- M. le Président dit qu’aprèsles détails qui viennent d’être donnés, il y a lieu d’espérer qu’un grand nombre de membres de la Société désireront se rendre à Bilbao. Il signale que les titres. de plusieurs communications à faire au Congrès de Barcelone ont déjà ôté indiqués. Enfin,, après avoir appuyé les observations présentées par M. Polonceau, il exprime la conviction que le voyage à Barcelone sera à la fois utile et agréable.
- L’ordre du jour appelle la communication de JVI.-E. Lemoine, sur la mesure de La simplicité dans les constructions graphiques.
- M. Lemoine s’exprime comme suit :
- Il est évident que si plusieurs méthodes graphiques peuvent conduire à un même résultat, c’est la plus simple qui, en général, doit être choisie; outre la rapidité de l’exécution, on y gagne aussi de l’exactitude, plus un tracé est complexe, plus l’erreur dont il est susceptible est importante, puisqu’elle résulte de celles qui entachent chaque opération.
- Jusqu’ici c’est au jugé que le choix de la construction la plus simple devait être fait, car je ne crois pas qu’on ait jamais tenté de mesurer le degré de la simplicité d’une construction en 'l'exprimant.par un chiffre.
- Pour tracer une épure l’on se sert de règles, de compas et d’équerre; avec une règle le dessinateur ne peut faire que deux opérations élémentaires :
- 1° Faire passer le bord de la règle par un point marqué, c’est l’opération (RJ; s’il fait passer le bord de la règle par deux points marqués pour se préparer à tracer. la droite qui les joint, nous dirons qu’il fait l’opération (2 Ri).
- 2° Tracer la droite le long du bord de la règle, c’est l’opération (RJ.
- Avec le compas, trois opérations élémentaires seulement sont possibles :
- 1° Mettre une des pointes du compas en un point marqué} c’est l’opéra-
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- tion (CJ; ainsi, prendre avec le compas la longueur d’une droite donnée sera l’opération (2 C J.
- 2° Mettre une des pointes en un point quelconque non déterminé d’une ligne donnée, c’est l’opération (CJ.
- 3° Tracer la circonférence avec l’extrémité libre du compas, c’est l’opération (CJ.
- Nous supposons toujours le cercle tracé complètement, quelle que soit l’amplitude de l’arc réellement tracé sur l’épure et toujours la droite prolongée autant qu’il est nécessaire ou possible.
- Ainsi : porter la distance comprise entre les extrémités des pointes du compas à partir d’un point A marqué sur une droite tracée, ce sera faire l’opération (C* -j- C3) ; (CJ pour mettre une pointe en A, (C3) pour le petit arc que l’autre pointe trace pour marquer sur la droite l’autre extrémité de la longueur considérée. Porter la même distance sur une droite donnée, si l’origine n’est pas fixée, sera (Ca -j- C3).
- Avec l’équerre, on peut faire les mêmes opérations (RJ et (RJ qu’avec la règle et en plus deux opérations :
- 1° Placer un côté de l’équerre le long du bord de la règle, ou le bord de la règle le long d’un côté de l’équerre, c’est l’opération (EJ ;
- 2° Faire glisser l’équerre sur la règle jusqu’à ce qu’un autre côté passe par un point marqué, c’est l’opération (EJ.
- Cela posé, n1: n3, n3, nif ns, n6, n7 étant des nombres entiers, le résultat final de toute construction pourra s’exprimer par :
- ni “h nz IFj H" n3 Q -j- C2 -j- n.6 C3 -j- ns Et -j- n7 E2.
- Nous appellerons simplicité ou coefficient de simplicité d’une construction le nombre
- % 4- n% + n3 + w* + + ne + nv
- Ce qui revient à admettre que chaque opération élémentaire R,, R2, C1; C2, C3, Ex, E„ a une simplicité égale à 1.
- On peut contester l’exactitude de cette hypothèse de l’équivalence des opérations élémentaires —• il est même certain que d’une façon absolue elle n’existe pas — il serait possible, il est vrai, de leur donner à chacune un coefficient, mais je ne crois pas qu’il y ait aucun intérêt à opérer ainsi; d’abord, parce qu’il serait fort difficile de s’entendre sur la valeur des coefficients, ensuite parce que l’essence même de la question est de négliger des quantités évidemment supérieures à celles que l’on chercherait à apprécier, par exemple, les longueurs réellement tracées de chaque ligne droite, de chaque cercle, etc.
- Nous supposons toujours qu’il n’y a rien de tracé sur la feuille sur laquelle le dessin s’exécute; mais il peut arriver souvent, dahs chaque cas particulier, pour telle ou telle construction, que des lignes auxiliaires nécessaires soient déjà tracées, des points soient déjà marqués et dans la détermination du coefficient de simplicité il faut évidemment tenir compte de ees simplifications.
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- En un point 0' d’une ligne donnée 0' A', faire un angle A' 0' B' égal à un angle donné AOB.
- Be 0 et de 0' comme centres avec le même rayon, du reste quelconque, je trace un arc de cercle qui coupe 0' A' en A', OA en A, OB en B; je fais ainsi l’opération (2 C* -j- 2 C3).
- Avec le compas, je prends la distance AB : opération (2C1);de..A. comme centre, avec cette longueur pour rayon, je décris une circonférence qui coupe en B' le cercle décrit de 0' comme centre : opération (C* -j- C3). Je joins B'O' opération (2 R1 -J- Ra), on a donc:
- Résultat : 2 R, + Ra + 5 C^-f 3 C3.
- Simplicité : 11.
- On trouve de même :
- Par un point pris hors d’une droite, mener une parallèle à cette droite. Résultat : 2 + Ra + 3 Ct -f 3 C3.
- Simplicité: 11.
- Mener une 'perpendiculaire à une droite donnée en son milieu, ou bien : trouver le milieu d’une droite donnée.
- Résultat : 2 R, + R, + 2 Ct + 2 C3.
- Simplicité: 7.
- Décrire une circonférence passant par trois points donnés.
- 'Résultat: 4Rt + 2Ra+5Q+4C3.
- Simplicité : 15.
- Etc....
- Remarque. — 11 ne faut, dans une construction, décrire aucune ligne auxiliaire nouvelle que quand aucune autre ligne déjà décrite ne.peut servir, et si l’on a plusieurs cercles de même rayon à décrire à divers moments de la construction, il faut, si leurs centres sont déjà sur l’épure, les décrire tous en même temps, afin de n’avoir pas à prendre avec le compas chaque fois qu’on veut en décrire un, la longueur du rayon, ce qui ferait chaque fois aussi l’opération 2 C1 ; nous n’insistons pas sur divers points de détail analogues que la moindre pratique met en lumière.
- Quand on a fait un tableau de toutes les opérations qui se rencontrent constamment dans les constructions, il est très rapide de déterminer le coefficient de simplicité d’une opération quelconque.
- Par exemple:
- Mener par un point M une droite qui aille au point de concours de deusé points AB* CD que l’on ne peut prolonger.
- Ce problème qui se présente à chaque instant dans la pratique a un grand nombre de solutions- nous allons en donner deux comme exemple d’appréciation de la simplicité :
- 1° Par M je mène deüx droites AD, CB qui coupent respectivement les deux droites données aux points A et D, C et B; (2Rx-f- 2R*) ;
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- Je joins AC, BD qui se coupent en O (4 Rt -f- 2 B2) ;
- Par O je mène une droite quelconque qui coupe Cl) en S, AB eu B (Bi -f- R2);
- Je joins BS, DR qui se coupent en N (4 Ra -|— 2 R2) ;
- MN est la droite cherchée (2Rj -)- B2).
- Résultat: (13 R, + 8Ra).
- Simplicité: 21.
- 2° Par M je mène une droite quelconque qui coupe AB en B et CD en D : (Ri R2) ; je prends le milieu 8 de BM et le milieu o de DM, (4 R, -f- 2 P»2 -j- 3 C, -f- 3 C3) ; remarquons que prendre le milieu d’une droite se fait par (2 Rx -f- R2 -f- 2 Ci -j- 2 C3) et qu’il semble que nous aurions dû doubler cette quantité pour prendre le milieu de BM et le milieu de DM, mais comme ces deux droites ont une extrémité commune M, la même circonférence décrite de M comme centre nous a servi pour prendre le milieu de MB et de MD, le résultat se trouve donc diminué de (Ci + C3) ;
- Par p je mène une parallèle à AB et par o une parallèle à CD (4 Rt -f-2 R2 —J— 10 Ct -f- 6 C3) qui se coupent en N ;
- Je joins MN, (2 Ri R2). MN est la droite cherchée.
- Résultat : 11 Rx -f- 6 R2 -f- 13 Ci -|~ 9 C3.
- Simplicité : 39.
- La première solution, beaucoup plus simple à exécuter, est cependant de beaucoup la plus compliquée; ce fait se présente fréquemment et l’on voit par là un des côtés pour lesquels notre méthode d’appréciation peut rendre des services.
- Nous avons traité nos exemples sans nous servir de l’équerre, c’est-à-dire sans employer Ex et E2; mais la chose ne présente aucune difficulté particulière, nous nous contenterons d’un exemple.
- Par un point A mener une parallèle à une droite BD.
- Je mets l’hypoténuse de l’équerre en contact avec BD : (2 Jli) ; je place la règle le long d’un côté de l’équerre : (Ë,) ; je luis glisser l’équerre jusqu’à ce que l’hypoténuse passe en A : (E2 -|- Ri); je trace la ligne le long de l’hypoténuse : (R2).
- Résultat : 3 —f- R2 -f- Ex -j- E2.
- Simplicité : 6.
- Nous avons présenté ces considérations à la Société des Ingénieurs civils parce qu’elles se rapportent au dessin graphique qui est, avec le calcul, l’outil principal que l’ingénieur a constamment à utiliser. (Applaudissements.)
- M. le Président remercie M. Lemoine de sa communication, dont pourront tirer profit ceux de nos collègues qui ont à faire un usage fréquent des constructions graphiques.
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- M. de Nansouty a la parole pour présenter l’Analyse d’un Mémoire sur le Plus lourd que l'air, de M. Faraud, capitaine au 4e régiment du Génie.
- De tout temps, l’homme s’est préoccupé de conquérir le domaine des airs, en imitant plus ou moins le vol des oiseaux. Depuis le légendaire Icare, depuis Simon le Magicien et le moine Olivier de Malmesbury, jusqu’au marquis de Bacqueville, les conceptions les plus audacieuses se sont succédé sans amener d’autres résultats que des catastrophes.
- Avec les Montgolfier et le xixe siècle, la navigation aérienne entre dans l’ère scientifique. La fantaisie cède le pas à l’étude, lente, mais obstinée et ne revenant jamais en arrière. Elle ne s’est pas tenue pour battue cependant et a repris momentanément le dessus à plusieurs reprises; parmi se.i dernières victimes, on peut citer Leturr en 1852, de Groof en 1865 et Losthe en 1888 qui ont payé de leur vie leur témérité.
- Bien que la théorie du “ Plus lourd que l’air ” soit récente, dès 1784 Lannoy et Bienvenu présentaient à l’Académie des Sciences un petit appareil qui a été imité bien des fois depuis sous le nom d’hélicoptère. Mais les Montgolfières, qui datent de l’année précédente, et que le physicien Charles gonfla le premier d’hydrogène, accaparèrent pendant longtemps l’attention du public.
- Ce ne fut qu’après de longs efforts, quand il sembla démontré qu’on ne parviendrait pas à diriger les aérostats, que les recherches se portèrent dans une antre voie.
- En 1863, MM. Nadar, de Ponton d’Amécourt et de la Landelle, érigeant en principe la théorie du a Plus lourd que l’air » fondèrent ce qu’on appela le triumvirat hélicoptéroïdal, dont les idées furent adoptées immédiatement par l’académicien Babinet et développées par lui dans le grand amphithéâtre de l’École de Médecine : « Ces messieurs, dit-il, font observer avec juste raison qu’une machine à vapeur de 10 chevaux pèse incomparablement moins que 10 machines à 1 cheval... La plupart des déceptions qui rainent les inventeurs paraissent provenir de ce qu’ils jugent de l’effet d’une machine par celui d’un petit modèle, qui est ce qu’on appelle un chef-d’œuvre, non susceptible de fonctionner en grand.. Je le répète et je l’affirme : votre hélice qui, sans moteur extérieur, enlève une souris, enlèvera dix fois plus aisément un éléphant. »
- Par malheur, l’expérience n’a pas confirmé les séduisantes théories de Nadar et de Babinet. On a enlevé jusqu’à nos jours un grand nombre de souris, mais pas un éléphant. S’il est vrai jusqu’à un certain point que le poids des machines motrices diminue quand leur force augmente, il n’en est pas de même des bâtis qui les supportent. Il n’en est pas: de même non plus des ailes, plans inclinés ou hélices qui leur donnent appui sur l’air, et dont le poids augmente rapidement avec leur étendue. Dans quelle proportion se combinent ces divers éléments de force et de pesanteur? Voilà le problème qu’une étude patiente et rationnelle peut seule résoudre, et dont M. Faraud a essayé de donner un aperçu dans son mémoire.
- 16
- Bull.
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- Deux bases inséparables servent de fondement à la science : ce sont l’expérience et le calcul. Ceux qui, dénaturant le mot d’un savant académicien, ont accusé la science d’interdire aux oiseaux de voler, n’ont pas réfléchi que la constatation des phénomènes naturels fait partie intégrante de la science, et lui sert le plus souvent de point de départ. Et, pour commencer, nous remarquerons que les êtres capables de se soutenir dans l’air sont d’une taille incomparablement plus petite que l’homme, tandis que les êtres marins ne sont limités pour ainsi dire que par la condition de pouvoir se déplacer dans le milieu qui les renferme.
- On interpréterait donc mieux les enseignements de l’observation la plus élémentaire, en disant que la nature même a interdit à l’homme de voler.
- Quelque stériles qu’aient été les efforts et même les succès obtenus jusqu’à ce jour, ils n’en constituent pas moins un bagage scientifique fort précieux.
- Le premier appareil qui se soit soutenu en l’air et sur lequel on ait des données exactes, est l’oiseau mécanique de M. Penaud (1871), dont le moteur était un faisceau de caoutchouc tordu. En 1878, M. Forlanini, de Milan, présenta un hélicoptère qui soulevait, non pas une machine complète, mais un réservoir d’eau qu’on chauffait préalablement pour produire de la vapeur. Enfin, en 1879, M. Tatin essaya avec succès, dans les ateliers de Meudon, un aéroplane, dont le moteur était un récipient à air comprimé.
- Ces appareils sont de véritables jouets par leurs dimensions et par la brièveté de leur fonctionnement.
- Il n’est donc pas étonnant que le poids relatif des appareils mécaniques y soit beaucoup plus faible que dans des aérostats aménagés d’une façon plus pratique. Néanmoins, M. Faraud a appliqué à sa théorie les chiffres déduits des expériences de M. Tatin, et il a constaté qu’ils ne permettent pas de faire fonctionner de grands appareils. Ce n’est pas à dire qu’il regarde la solution du problème de l’aviation comme impossible. Notre siècle a vu des inventions tellement extraordinaires que rien ne doit être regardé comme tel. Qu’on trouve une matière d’une légèreté suffisante pour constituer soit le plan rigide, soit les machines, et les poids les plus considérables pourront sans doute être transportés par la navigation aérienne.
- Le mémoire de M. Faraud, que nous résumons, comprend trois parties : 1° Aéroplane ordinaire ; 2° Aéroplane mixte ; 3° Résistance de l’air.
- L’aéroplane ordinaire est un plan incliné, rigide et mobile dans l’air, dont la réaction le soulève.
- Il est soumis à trois forces : son poids, la force 'de propulsion et la réaction de l’air perpendiculaire au plan. Pour qu’elles se fassent équilibre, il faut : 1° qu’elles soient dans un même plan et passent par un même point; 2° que chacune soit proportionnelle au sinus de l’angle des deux autres.
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- La première condition est relative au mouvement de l’appareil sur lui-même, la deuxième a son déplacement dans l’air. Le ballon est soumis à deux conditions analogues. La première constitue presque en totalité le problème de la direction des ballons, qui a été résolu d’une façon si brillante par MM. Tissandier, puis par MM. Renard et Krebs dans leur ascension du 9 août 1884. M. Faraud ne s’est pas occupé, dans son mémoire du mouvement de l’appareil sur lui-même.
- Ladeuxième condition d’équilibre fournit à l’auteurdu mémoire deux équations ; mais les variables qu’elles contiennent ne sont pas indépendantes. Il faut ajouter une égalité exprimant que le poids utile transporté est égal au poids total, diminué du poids des appareils mécaniques et du plan rigide. Enfin il faut exprimer la réaction de l’air en fonction des autres variables. On a ainsi quatre équations dont les variables sont au nombre de sept : le poids total Q, la force de propulsion F, la réaction normale de l’air N, le poids utile E, la vitesse V, la surface S du plan incliné, l’angle d’inclinaison a. En éliminant N, F et Q, il reste une équation exprimant le poids utile porté en fonction de la vitesse, de la surface et de l’angle. M. Faraud cherche alors quel est le maximum du poids utile E, qu’il est possible de soulever en faisant varier convenablement les autres variables, et il trouve
- E = 0\ 000 024 tg a)|-
- 'g étant le poids d’un plan rigide de lm2,00 perpendiculaire à la direction du mouvement, à la vitesse de lm, et c le poids par kgm de tous les appareils mécaniques réunis, à la même vitesse. On voit d’abord que le poids maximum, utile augmente lorsqu’on diminue le poids relatif des machines ou celui du plan rigide, ainsi que l’angle d’inclinaison de ce plan. Il est inutile de faire remarquer que, par suite des oscillations, cet angle ne peut être diminué au delà d’une certaine limite, que l’auteur a supposée de 1/10 ; •de plus on ne peut construire un plan sans épaisseur, qui n’éprouverait dans l’air aucune résistance, quand son inclinaison est nulle.
- En appliquant à la formule ci-dessus les données que fournit l’aéroplane de M. Tatin, on trouve que le maximum de poids utile que pourrait soulever un appareil du même type, dont les dimensions seraient choisies à volonté, est de 350 grammes. Encore n’a-t-on pas tenu compte de la surépaisseur qu’on serait obligé de donner au plan rigide, pour lui permettre de résister aux coups de vent et aux chocs imprévus, On n’a pas tenu compte non plus du peu de durée de fonctionnement du moteur •employé par M. Tatin.
- Parmi les moyens qu’on a proposés pour augmenter la force ascensionnelle des aéroplanes, M. Faraud indique celui qui a été expérimenté par M. Goupil, et qui consiste à remplacer le plan rigide par une sur face identique à celle que présente un oiseau pendant le vol planant. M. Goupil aurait obtenu ainsi deux résultats importants : 1° Il aurait
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- diminué jusqu’à \/1ù l’angle que nous avons appelé a, et qui est en réalité l’angle de la réaction de l’air avec la verticale; 2° Il aurait obtenu une force ascensionnelle trente fois plus grande qu’avec un plan rigide dont la réaction aurait la même inclinaison. Ce seraient là des résultats vraiment merveilleux, s’ils étaient confirmés par d’autres expériences.
- L’aéroplane mixte est une enveloppe cylindrique contenant un gaz et coupée en avant par un plan incliné rigide. M. Faraud le suppose d’abord coupé également à l’arrière par un plan incliné, de façon qu’il ne reste aucune partie intacte du cylindre. Il est soumis, comme l’aéroplane ordinaire, à trois forces, à condition de considérer comme une seule force la différence entre son poids et sa force ascensionnelle. Les quatre équations qui contiennent la solution du problème s’écrivent donc d’une manière analogue. L’auteur a eu soin, dans ces équations, de remplacer la surface rigide S en fonction de la longueur l de l’aéroplane ; il a supposé, en effet, qu’on étudiait une série d’appareils du même type, dans lesquels le rapport entre la longueur et la largeur était toujours le même.
- Par les mêmes éliminations que précédemment, on réduit les quatre équations à une seule, exprimant le poids utile porté E en fonction de la longueur l, de la vitesse Y et de l’angle a.
- M. Faraud a reconnu ensuite que l’aéroplane mixte est soumis, comme l’aéroplane ordinaire, à la loi des petits angles, mais avec quelques modifications. Il est évident, en effet, que le poids utile porté n’a pas de maximum : la difficulté est de l’augmenter suffisamment sans allonger l’appareil outre mesure et en lui conservant une bonne vitesse.
- Pour éliminer cette difficulté, M. Faraud a comparé la longueur de l’aéroplane mixte avec celle d’un ballon du même type que le ballon la France, en supposant le poids utile négligeable, et il a cherché les vitesses pour lesquelles le premier serait plus court que le second, il a vu ainsi que la limite supérieure de ces vitesses correspond à un angle d’inclinaison du plan rigide donné par la formule '
- tga
- 1
- 52
- 1
- 4cV ’
- c étant le poids des appareils mécaniques, à la vitesse de 1 mètre et par kilogrammètre.
- On voit que cet angle sera forcément très petit, et l’on sera même obligé le plus souvent de s’arrêter à une valeur pratique de a.
- Quant à la limite supérieure de la vitesse à laquelle il convient d’employer cet aéroplane, elle serait de 8 mètres environ, en adoptant les bases de calcul qu’on peut déduire des expériences les plus récentes. Au delà de cette vitesse, il y aurait intérêt à employer le ballon ordinaire. Comme, d’autre part, l’auteur a négligé les résistance^ accessoires, en particulier celle de la nacelle, cette limite supérieure ne peut évidemment être atteinte dans aucun cas ;
- Mais remarquons que, pour l’aéroplane mixte, comme pour l’autre, la
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- limite de l’effort qu’il est capable de produire augmente quand on diminue le poids relatif des machines ou bien celui du plan rigide.
- M. Faraud a cherché alors si on ne pourrait pas trouver des formes plus avantageuses ou du moins plus pratiques que celle qu’il a soumise au calcul. Il conclut qu’il y aurait intérêt à faire les modifications suivantes :
- Laisser intacte la plus grande partie possible de l’enveloppe cylindrique, en ne modifiant que les extrémités, de façon à obtenir une proue et une poupe ;
- Remplacer le plan incliné par une proue ogivale dissymétrique, dont le sommet serait sur la génératrice supérieure du cylindre.
- M. Faraud a donné à cette forme, qu’on serait probablement d’après lui conduit à adopter par la force des choses, le nom de ballon à proue rigide.
- La troisième partie de ce mémoire est relative à des expériences faites par l’auteur pour étudier la résistance de l’air au mouvement d’un coin, représentant l’aéroplane mixte rudimentaire. Il a reconnu que cette résistance est égale à celle des plans minces, multipliée par un coefficient qui décroît de 1 à 0,58 entre 90° et 30°, et qui croît de 0,58 à 0,80 entre 30° et 10°. 11 a reconnu ainsi qu’au point de vue de la résistance de l’air, une surface courbe ne peut être considérée comme un assemblage de plans minces très petits. Enfin il a vu que la poupe a pour effet de diminuer la composante horizontale de l’air dans une proportion qui peut aller jusqu’à la moitié.
- M. Faraud a employé, pour exprimer la résistance de l’air au mouvement de l’aéroplane mixte, la même formule que pour l’aéroplane ordinaire. C’est celle qui a été donnée par M. le commandant Renard, d’après les expériences de Hutton et de Thibaut, sur des plans minces de petites dimensions, mobiles autour d’axes fixes.
- N = K S V2 (1,67 sinac — 0,67 sin3a).
- Pour tenir compte de la diminution de résistance due à l’influence de la poupe dans le sens horizontal, il suffit de supposer que, lorsque l’angle au sommet de l’aéroplane mixte est de 1/10, l’angle de la réaction de l’air avec la verticale est de 1/20. Il est vrai qu’on ne sait pas ce que devient la composante verticale : si la poupe est symétrique, il y a lieu de croire qu’elle est la même. Pour tenir compte du coefficient 0,8 relatif au coin pour les petits angles, il suffit défaire K =0,08. La vitesse limite diminue peu, et la valeur la plus favorable de a augmente ; le problème reste donc à peu près le même.
- M. Faraud termine en rappelant une ides difficultés qui ont soulevé les plus vives discussions. Nous voulons parler du travail mécanique.
- On a l’habitude de calculer la force des machines d’après le travail utile qu’elles ont à produire. Au point de vue industriel, cela est parfaitement logique.
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- En effet, la dépense pécuniaire d’une machine à vapeur, par exemple, est proportionnelle au travail exercé directement sur les pistons, qui est le travail dépensé en toute circonstance; par suite, la substitution d’une machine à un certain nombre d’hommes ne se justifie que si le rendement, c’est-à-dire le rapport entre le travail utile produit et le travail dépensé, est assez voisin de l’unité. Mais, si l’on peut en général satisfaire à cette-condition dans une entreprise industrielle, il n’en est pas forcément de même dans la résolution du problème de l’aviation. Supposons un oiseau qui se maintienne dans l’air sans se déplacer, ni en hauteur, ni horizontalement. Il fait équilibre à son propre poids, et pour cela il dépense une . certaine quantité de travail, mais il n’en produit aucun qui soit utile, puisque le point d’application de son poids n’est pas déplacé; il arriverait sans aucune dépense au même résultat, en se tenant immobile au sommet d'un clocher ou d’un arbre. Remplacez cet oiseau par un hélicoptère, vous aurez une machine qui dépensera sans rien produire, c’est-à-dire un engin déplorable au point de vue industriel.
- Mais puisque, dans la nature, rien ne se perd, où se retrouve le travail dépensé? Pour l’oiseau qui vole sur place, il se retrouve dans le mouvement des ailes, et il est égal au produit de leur déplacement par la résistance de l’air.
- Pour un engin destiné à imiter plus ou moins le vol des oiseaux, c’est le travail de l’appareil de propulsion. Or, l’expérience a démontré que, pour un navire ou un aérostat en mouvement uniforme, et dont le mécanisme est convenablement aménagé, ce travail ne diffère pas trop de celui qui est nécessaire pour déplacer le bâtiment dans son milieu. C’est ce dernier travail qu’il faut considérer comme travail utile, bien qu’il dépende essentiellement des formes adoptées par le constructeur. M. Faraud a admis la même définition pour l’aéroplane ordinaire ou mixte, bien que la résistance de l’air dépende, non seulement des formes adoptées, mais encore de l’inclinaison choisie par l’aéronaute.
- En partant de là, il a déterminé le poids des appareils mécaniques par la condition d’être proportionnel au travail utile, c’est-à-dire au travail nécessaire pour déplacer l’aéroplane dans l’air. -
- :Tels sont les principaux résultats auquels M. Faraud arrive dans son intéressante étude. Il faut en retenir plutôt les méthodes que les chiffres, car ceux-ci dépendent-essentiellement du plus ou moins de perfection apportée à la Construction des appareils, et des progrès continuels de l’industrie. Ees lois principales ne pourraient disparaître qu’à la suite d?une transformationcomplète des matériaux employés; telles sont!la loi des petits angles, la petitesse des poids soulevés par l’aéroplane ordinaire et les vitesses limitées pour lesquelles l’aéroplane mixte est préférable aux ballons du même type que le ballon «. la France ». Mais il! faut noter xpie toutes ces limites seront de moins en moins resserrées, au fur et à mesure que l’on diminuera le poids relatif des appareils mécaniques, ou celui des plans rigides. (.Applaudissements.)
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- M. le Président remercie M. de Nansouty d’avoir présenté, dans le style qu’on lui connaît, l’analyse du Mémoire de M. le capitaine Faraud, dont le sujet bien qu’aride et difficile n’en est pas moins très intéressant. M. le Président craint bien que malgré les efforts qui pourront être tentés, l’homme soit condamné, pour longtemps encore, à voyager sur terre ou sur l’eau, mais non dans l’air.
- M. le Président annonce que M. Anthoni qui doit faire, dans la prochaine séance, une communication sur son système de fondation élastique, invite la Société à visiter mercredi prochain à 9 heures du soir, chez M. Pulsford, 31, faubourg Saint-Martin, une machine dont les fon-
- (or
- .FONDATION ÉLASTIQUE' ”!-T ° ISOLANTE V
- dations sont établies d’après ce système. Si quelques membres désirent s’y rendre un autre soir, il leur suffira d’aviser M. Anthoni qui seffientà leur disposition pour cette visite.
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- EN
- EAU, FORCE ET LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- AU MOYEN D’UNE
- DÉRIVATION DES EAÜX DES LACS DD JURA SUISSE
- PAR
- M. O. RITTER
- SOMMAIRE
- I. — Nécessité de procurer à la ville de Paris une eau abondante, limpide, pure et fraîche, pour tous ses besoins. 233
- IL — Volume d’eau disponible avec le nouveau projet. . . . 240
- JII. — Qualité de l’eau proposée....................... 244
- IV. — Prise de l’eau dans les couches profondes du lac de Neuchâtel................................................ 233
- V. — Grand tunnel transjurassique nécessaire à la dérivation
- projetée........................................ 256
- VI. — Aqueduc de dérivation. .............. 262
- Vil. — Arrivée et emploi de l’eau à Paris. . . ............. 268
- VIII. — Dépense à prévoir pour l’exécution du projet..... 271
- IX. — Comparaison du projet Ritter avec celui d’une dérivation
- des eaux du lac Léman......................... 272
- X. — Question de l’internationalité du projet........ 272
- XL — Résultats 5 prévoir avec le nouveau projet...... 273
- XII. — Conclusions. ...................................... 276
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- CHAPITRE 1er
- Nécessité de procurer à la ville de Paris une eau abondante, limpide, pure et fraîche pour tous ses besoins.
- Cette nécessité s’impose absolument : Paris consomme en chiffres ronds 500 000 m3 d’eau par jour dont 140 000 environ d’eau de source; le reste, soit les 7/10, comprend de l’eau de la Seine, de la Marne et de l’Ourc-q, éminemment dangereuse lorsqu’il faut pendant les sécheresses en fournir à l’alimentation.
- En effet, des preuves certaines démontrent que la fièvre typhoïde augmente dans une proportion énorme (1) lorsqu’il faut avoir recours à ces eaux de rivière polluées eCcontaminées d’une manière effrayante (2). 1
- D’autre part, les chiffres cités récemment par M. Alphand don-
- nent comme analyse microbiologique :
- Eau de la Vanne 115 baçtérides par cm3 d’eau
- — Dhuys 595 — —
- Eau de Seine à Ivry 5 760 — —
- — Austerlitz-Chaillot 12 000 — —
- Eaux d’égout 38 800 — —
- Eaux des drainages d’Asnières 58 — —
- Ainsi donc sous ce rapport, l’eau de Seine à Ivry, c’est-à-dire prise en amont de Paris, équivaut comme danger épidémique engendré par les baçtérides à 1/7 de celui de l’eau d’égout, et en aval, c’est-à-dire pompée près de Chaillot, à 1/3 environ de cette même eàu d’égout.
- Si celle-ci est représentée par 100 comme danger
- à Ivry, l’eau de Seine l’est par 16 —
- à Chaillot, près du pont d’Austerlitz, elle l’est par 31 à 32 —
- Si donc il est démontré, comme l’a fait M. Brouardel, que l’eau de Seine et ses similaires de l'Ourcq et de la Marne jetées dans l’alimentation engendrent la fièvre typhoïde dans une proportion
- (1) L’augmentation estimée par les entrées dans les hôpitaux a dépassé jusqu’à 300 0/0.
- (2) Voir le rapport de M. le docteur Brouardel, doyen de la Faculté de Médecine de Paris, au congrès d’hygiène de Vienne en septembre 1887.
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- énorme; — s’il est prouvé de plus que l’air humide, c’est-à-dire de simples émanations de canaux d’égouts, peuvent transmettre le germe morbide du typhus aux hommes, — n’est-on pas en droit de conclure que les 350 à 360 000 m3 d’eau de rivière contaminée à raison de 16 et 31 ou 32 0/0 de l’eau même des égouts et jetée sur nos rues pour l’arrosage produisent, par voie de transmission aérienne, des effets sinon proportionnels du moins sensibles.
- On peut donc conclure de ces faits indiscutables admis par tous les hygiénistes sérieux, que l’abandon complet des eaux de mauvaise qualité, non seulement pour l’alimentation mais encore pour les autres usages, serait un immense bienfait pour la population parisienne.
- Inutile de s’appesantir davantage sur ce point, quoique a priori les observations faites à propos du microbe du typhus permettent sans doute de supposer qu’il n’est point l’unique, ni le seul germe vivant malfaisant contenu dans les eaux malpropres utilisées à Paris pour les besoins de l’édilité, mais seulement une des espèces, genres ou variétés pathogènes dont l’absorption par l’homme est dangereuse ou nuisible à sa santé.
- Nous reviendrons sur ce sujet à propos de la qualité de l’eau proposée.
- CHAPITRE II
- Volume d’eau disponible avec le nouveau projet.
- Le bassin hydrographique de l’Aar, dont la régularisation des eaux s’opère au moyen de cinq lacs, est un des mieux, sinon le mieux étudié de la Suisse au point de vue météorologique.
- Le lac de Brienz comporte 30 km2 pour une surface alimentaire de 1 134 km? Celui de Thuone — 47 9 » — —. 2 451. »
- — Morat — 27 4 » ' — — 77 9 »
- — Neuchâtel— «239 6 a — — 2 620 »
- — Bienne — 42 4 » — — 8 331 »
- Le total de la surface régularisatrice des lacs est de :
- 387 3 /cm2
- pour une surface alimentaire de :
- 8 331 /cm2 (1)
- Les hauteurs d’eau tombée ou hauteurs pluviales y sont données
- (1) Ce chiffre de 8331 km'1., comprend le bassin alimentaire de l’âar à Aarberg, point où le canal de Hagneck jette une partie des eaux de cette rivière dans le lac de Bienne.
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- aujourd’hui par quinze stations météorologiques, fonctionnant depuis 1886 et enregistrant journellement les quantités tombées.
- Les observations faites en 1885 ont prouvé qu’il est tombé, sur le bassin du Léman, de 7 995 km2, les 64 0/0 seulement de l’eau tombée sur celui de l’Aar.
- En 1886, le bassin alimentaire du Léman a donné 79 0/0 En 1887, — — 76 0/0
- Il résulte de ces chiffres une infériorité considérable de puissance alimentaire pour le bassin du Léman sur celui de l’Aar avec ses cinq lacs, étant donné toutefois que ceux-ci régularisent aussi complètement les eaux de leur bassin hydrographique que le lac Léman opère la régularisation des eaux de la surface alimentaire qui y arrivent.
- Gomme chiffres, on peut, en vertu de ce qui précède et sans se tromper, admettre une plus-value en puissance de 1/4 au moins et presque un tiers en moyenne sur celui du lac Léman, car le rapport
- , 8331 x 1 8331 ' '
- moyen donne 7,,,,r>: 7;. == -giST = 1,43 pour 1.
- Cherchons maintenant à déterminer le volume d’eau disponible, par exemple en 1886.
- Pour 8331 km2, l’eau tombée ayant été de 1,250 m, représente 8 331000 000 X 1,250 m = 10 413 750000 m3 d’eau disponible.
- Mais il faut compter, dans cette contrée, sur une perte de 25 0/0 due à l’évaporation et à l’absorption par les plantes, il reste disponible pour l’écoulement 7 810 312 500 m3 d’eau. Or, l’année ayant 86400 x 365 — 31536 000 secondes, l’écoulement total
- J A J -7810312500 Q
- moyen par seconde devient ou ascende à —31'536 000 “ m
- par seconde.
- M. Lauterburg, l’ingénieur suisse qui s’est le plus occupé de la détermination de ces quantités, trouve comme moyenne effective, pour le bassin de l’Aar, de 270 à 290 m3 par seconde.
- M. de Graffenriecl, l’ingénieur en chef de la correction des eaux du Jura, entreprise au moyen de laquelle on a régularisé les eaux de l’Aar, en jetant cette rivière dans le lac de Bienne et par reflux, dans ses voisins de Neuchâtel et Morat, donne pour
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- minimum de l’Aar, à la sortie du lac de Bienne, de 200 à 400 m3, chiffre bien vague.
- Quoi qu’il en soit, on peut admettre 250 m3 au moins pour les années extraordinairement sèches et de 250 à 300 pour les autres.
- Par suite, en demandant à la Suisse de prélever 20 à 30 m3 d’eau par seconde, c’est 1/12 à 1/15 du volume disponible pour le premier chiffre et 1/8 à 1 /10 pour le second. On peut donc résoudre le problème sans amener aucune perturbation dans le régime du bassin qui alimenterait ainsi Paris d’après le système proposé ici. Toutefois, il y aurait à perfectionner et parachever quelques travaux de l’entreprise de la correction des eaux du Jura, notamment certains barrages et vannages, enfin diverses parties de canaux reliant les lacs qui nous intéressent ici et qui sont mal établis, travaux nécessaires pour compléter le jeu régulateur des trois lacs du Jura suisse.
- Un mot encore sur la puissance régularisatrice de ces lacs.
- Les trois lacs de Neuchâtel, Bienne et Morat, reliés par les grands canaux de l’entreprise de la correction, peuvent être considérés comme ne formant qu’un seul lac, puisque le sens de l’écoulement dans leurs canaux de liaison ou communication se fait tan tôt dans une direction tantôt dans l’autre, suivant qu’il y a remplissage ou vidange.
- La surface de ces trois lacs est de 309,4 km2. Mais ils sont entourés d’au moins 40 à 50 km2 de terrains perméables au sous-sol sablonneux et graveleux, absolument imprégnés d’eau, malgré que la surface des marais du Seeland et de l’Orbe soit aujourd’hui indemne d’inondations périodiques.
- On peut donc admettre 350 km2 de surface aquifère sensible à la baisse ou à la hausse des eaux des lacs, et si l’on admet une couche d’eau de 1 m comme latitude accordée de hausse et de baisse pour les besoins du nouveau canal dérivateur parisien, cette couche tout apport d’eau cessant, suffirait pour alimenter de 20 m3, par seconde la nouvelle dérivation pendant
- 350000000 80 400 X 20
- 350 000 1728
- 202 jours, soit 6 mois et 2/3.
- Avec 30 m3 d’écoulement par seconde, cette même couche suffirait encore pendant 138 jours à ce débit journalier de 2 592 000 m3, soit donc pendant 4 mois 1/2.
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- Or les plus longues sécheresses dans la contrée ne régnent jamais à la fois sur la région alpestre et jurassique qui alimente les lacs en question et ne dépassent jamais trois ou quatre mois; de plus, tout apport d’eau ne cesse jamais dans ces lacs pendant les sécheresses; enfin, les 300 km2 de glaciers qui ne fournissent pas d’eau en hiver interviennent pour fournir de l’eau précisément en été, lorsque la sécheresse pourrait avoir quelque influence.
- Aussi les hautes eaux des dits lacs du Jura qui se produisaient autrefois régulièrement en avril et au plus tard au commencement de mai, tendent, maintenant que l’Aar s’y déverse, à se produire en juin et juillet et persistent même jusqu’en août et septembre, et le minimum se fait sentir en hiver seulement.
- Dès lors, il n’y a plus à redouter de longs espaces de temps sans voir se produire des arrivages volumineux d’eau glaciaire ou des basses Alpes dans les lacs du Jura. Indépendamment des 300 km2 de glaciers, le dégel commence en avril et mai et se termine en juin, sur une étendue de plus de 2 000 km2 de hautes régions des basses Alpes, alors que la région des glaciers proprement dite ne fournit encore aucune eau par le dégel ou du moins très peu d’eau.
- Tous ces faits, toutes ces circonstances de situation élevée ou de régions aux neiges éternelles font donc du bassin de l’Aar avec ses deux lacs glaciaires et ses trois lacs du Jura, la plus considérable, régulière et avantageuse accumulation d’eau qu’il soit possible de désirer, pour résoudre victorieusement et à jamais le problème des eaux de Paris et de ses environs.
- La Suisse a, sous ce rapport, une situation telle qu’elle pourra avec le temps, à l’instar de ce que nous proposons pour Paris, faire rayonner d’immenses aqueducs dans toutes les directions, — jusqu’en Hollande au nord,—Milan et la Lombardie au sud, — dans la vallée du Rhône de l’autre, — et devenir ainsi la mère nourricière en fait d’eau d’alimentation, d’une étendue considérable des contrées basses qui l’environnent, et qui lui devront ainsi un des principaux éléments de vie, de prospérité et de bien-être.
- Son heureuse neutralité y trouvera aussi une force irrésistible de plus !
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- CHAPITRE III
- Qualité de l’eau proposée.
- Fournir de l’eau en quantité nécessaire pour satisfaire à l’alimentation de Paris et présentant les qualités requises pour être excellente, est chose qui, au premier abord, paraît impossible, puisqu’il s’agit de 6 à 700 000 m3 par jour.
- L’eau de Seine puisée en amont de la ville contient, avons-nous vu, selon les chiffres officiels, 5 760 bactéries, tandis qu’en aval, au pont d’Austerlitz, elle accuse 12 000 microbes, c’est-à-dire un peu plus de d/7 pour la première et un peu moins de d/3 pour la seconde, de la quantité de ces embryons organiques contenus dans les eaux d’égout de la capitale qui en accusent à l’analyse 38 800 par centimètre cube.
- Aussi n’est-il pas étonnant que l’eau de Seine, même la meilleure, c’est-à-dire celle puisée à Ivry, jetée dans l’alimentation, engendre ou augmente presque instantanément les cas de fièvre typhoïde dans les arrondissements alimentés avec cette eau.
- Mais allons plus loin : les émanations des canaux d’égout engendrent par propagation aérienne les mêmes phénomènes de production de la terrible maladie que l’absorption d’eau polluée par le dangereux microbe. Ce fait est indéniable et absolument prouvé.
- Dès lors, n’est-il pas permis de se demander si l’eau de la Seine prise à Austerlitz, contenant une proportion de 1/3 des germes, dont une partie dangereux, constatés dans les eaux impures de nos égouts, n’est-il pas permis de se demander avec quelque anxiété si les 350 000 m3 d’eau employés journellement à l’arrosage des rues, places publiques et autres services, présentent une innocuité absolue sous ce rapport.
- Évidemment, les personnes qui ne croient pas aux microbes ou à leur influence riront de ce raisonnement, mais nous osons croire avec quelque raison, que beaucoup d’autres riront peu ou même ne riront pas du tout et penseront avec nous, que si toutes les opérations du service des eaux pouvaient se faire avec de
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- l’eau plus pure, il en résulterait un grand progrès hygiénique et qu’on ne serait pas loin de la perfection sous ce rapport.
- Disons, en passant, que des eaux, même de sources absolument indemnes sous le rapport des microbes, sont rares. En effet, nous avons vu que même l’eau de la Dhuys contient, selon l’analyse citée par M. Alphand, le joli nombre de 595 microbes, et l’eau de la Yanne elle-même 115 de ces animalcules par centimètre cube.
- Chose bien curieuse : l’eau des drainages provenant des irrigations d’eau d’égout, utilisée dans la presqu’île de Gennevilliers, et ayant traversé 3 m environ de terrain, cette eau ne contient plus que 58 microbes sur 33 800 qu’elle accusait avant l’irrigation.
- L’oxydation des matières organiques et la filtration lente qui la favorise ont donc presque complètement détruit ou transformé les organismes vivants microscopiques de ces eaux d’égout, et ce fait a une importance capitale sous le rapport de l’excellence de l’eau que nous proposons dans ce projet.
- L’eau de source est en grande faveur aujourd’hui à Paris depuis que les dérivations des eaux de la Dhuys et de la Yanne ont démontré leurs avantages hygiéniques sur celle de l’eau de Seine, même filtrée, et précédemment employée avec celle du canal de l’Ourcq.
- Eh bien ! nous disons qu’il y a des eaux supérieures en qualités hygiéniques à celle des eaux de sources : ce sont celles des lacs profonds des hauts bassins hydrographiques où il n’existe pas de terrains pouvant, par érosion et dissolution, fournir à celles-ci des matières insalubres ou désagréables, et où le milieu des couches profondes des lacs est défavorable à la multiplication des microbes et favorable à leur disparition.
- Tel est le cas* pour les eaux des lacs de la Suisse, notamment de celui de Neuchâtel, récepteur de 8 331 km2 de terrains de nature excellente comme retenue d’eau et dont les 3/5 sont en région élevée alpestre, 1/5 seulement environ en plaine et 1/5 formé de montagnes jurassiques, formation dont les grandes masses rocheuses constituent par leurs innombrables fissures, failles, fendillements et mêmes cavités et cavernes, de véritables réservoirs d’où s’échappent une masse de sources, comme l’Orbe,
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- la Reuse, la Serrière, et d’autres moins importantes, trop longues à énumérer ici.
- Un grand nombre de ces sources servent à alimenter les villes et villages de la région où elles se trouvent.
- L’alimentation de la ville de Neuchâtel en Suisse, celle de la Chaux-de-Fonds qui comporte une élévation d’un seul jet de pompes élevant 3 000 l par minute à 500 m de hauteur, sont des projets d’eau que nous avons élaborés et proposés (1), et qui utilisent des eaux de sources que nous avons, en majeure partie, non seulement étudiées hydrologiquement, mais même découvertes; nous sommes donc en mesure de parler en cette matière, sinon avec quelque autorité, du moins avec une certaine expérience en fait d’eau d’alimentation.
- Excusez-nous, Messieurs, de vous parler de ces travaux; mais pour vous engager à vouloir bien prendre connaissance du projet que nous venons vous soumettre, quelques preuves à l’appui de nos dires ne sauraient être superflues en l’occurrence.
- Ceci dit, reprenons notre sujet.
- Vous savez que l’eau, pour être potable, ne doit contenir que des matières minérales, carbonates de chaux et magnésie, en pro-18
- portion inférieure à "Iqqqqq? c’est-à-dire marquer 18 degrés hy-drotimétriques.
- Or, l’eau de la Seine accuse Celle d’Ourcq. . —
- — d’Arcueil. . —
- — de la Dhuys —
- — de la Vanne —
- 17 à 20° hydrotimétriques 31° —
- 37° -
- 17 à 18° —
- 12 à 13° —
- L’eau du lac de Neuchâtel marque 12,6° à l’hydrotimètre, c’est-à-dire qu’il faut 1,260% de savon pour précipiter les 126 g de carbonate de chaux contenus dans 1 m3 d’eau ; donc supériorité incontestable sur toutes les eaux de Paris sous ce rapport, sauf sur celle de la Vanne avec laquelle il y a parité.
- Cette eau du lac ne contient ni chlorures, ni sulfates, ce qui la distingue également de la plupart des eaux de source de Paris.
- (1) Il en est de même des projets d’alimentation et travaux hydrauliques de Fribourg, ainsi que des premiers projets d’utilisation des eaux du Léman à Genève, (Voir les publications y relatives de 1876).
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- Les eaux de Ja Dhuys contiennent par litre jusqu’à 0,0174 g de nitrates, ou selon Boussingault 0,0093 g, et selon Mangon 0,0085 g d’acide azotique.
- L’eau du lac de Neuchâtel en donne 0,0015 g, c’est-à-dire plus de dix fois moins, etM. Boussingault déclarait dans le temps absolument sans inconvénient cette quantité décuple. (Voir page 421 du volume publié par l’Administration en 1861, sous le nom de Documents relatifs aux Eaux dé Paris.)
- Mais où l’eau du lac de Neuchâtel l’emporte sur beaucoup'd’eaux de sources, c’est sur l’absence complète de matières organiques dangereuses.
- Elle ne renferme jamais trace d’ammoniaque ni d’azotites — ce qui indique l’oxydation complète de toutes les matières d’origine organique et que celles-ci ont subi leur transformation depuis longtemps ; il est rare de trouver des eaux de sources, même formées dans des terrains favorables, qui ne fournissent pas parfois des traces d’azotites ; cela n’a rien d’étonnant après les nouvelles découvertes de MM. Berthelot, d’une part, et Gauthier et Drouin, de l’autre.
- M. Berthelot a démontré récemment, à propos de la fixation de l’azote de l’air par la terre végétale, qu’il fallait considérer cette terre non comme une matière minérale, inerte, stable et invariable dans sa composition tant que les végétaux ne s’y développent pas, mais comme une matière remplie d’êtres rivants dont la composition chimique et spécialement la richesse en azote varient et oscillent suivant les conditions qui président à la vitalité de ces êtres, notamment celle d’humidité, d’accès à l’air ou porosité, enfin de température.
- MM. Gauthier et Drouin constatent également que le sol est le siège d’une constante déperdition d’azote ammoniacal par suite de causes multiples qu’ils indiquent et entre autres par suite des fermentations bactériennes qui se passent dans son sein.
- Ceci démontre que l’eau du ciel peut se charger de matières organiques azotées, même en tombant sur une terre vierge de tous détritus ou fumures apportés par la main de l’homme, car les êtres animés dont il est ici question naissent, mangent, digèrent, enfin croissent, meurent et se décomposent, et par suite, chargent les eaux de pluie de matières qui sont loin d’être toujours favorables aux qualités hygiéniques des eaux de source.
- Bull. 17
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- De là cette conclusion qu’il ne suffit pas que l’eau soit de source pour être bonne, il faut encore que le terrain régulateur, au travers duquel elle passe en l’imprégnant avant de s’écouler au jour, ou que les réservoirs ou nappes souterraines qui accumulent cette eau, la retiennent et en régularisent l’écoulement, donnent, par le temps employé à cet effet, aux corps dangereux organiques ramassés en route, le moyen de se transformer ou se déposer, ou aux matières en dissolution le temps de s’oxyder et devenir des sels stables qui ne nuiront plus à l’organisme.
- Et parmi ces matières, deux principalement sont, à juste titre, considérées comme nuisibles, indépendamment des microbes.
- La première est l’ammoniaque dénotant sûrement la présence dans l’eau de matières organiques animales en décomposition.
- L’ammoniaque a été constaté dans les eaux de la Dhuys par l’analyse faite à l’École des Ponts et Chaussées, par M. Mangon.
- Il en a trouvé 0,00032 g, -j^q-qqp
- de gramme par litre.
- (Voir le
- même volume publié en 1861 et déjà cité).
- L’eau du lac de Neuchâtel ne contient jamais trace d’ammoniaque. L’azote, sous cette forme, n’y existe pas.
- La seconde forme dangereuse comme indice, sous laquelle on trouve l’azote, est celle des azotites, composés instables indiquant que les matières organiques dangereuses qui fournissent l’azote n’ont pas encore subi leur transformation complète et existent encore dans l’eau, cela même après la formation de l’ammoniaque, premier produit qui se forme s’il s’agit de matières animales surtout.
- Il était d’usage autrefois de doser les nitrites avec les nitrates et ce n’est que depuis quelques années qu’on le fait séparément avec soin, lorsqu’on veut se rendre compte de l’excellence absolue d’une eau destinée à l’alimentation d’une population et s’assurer si la purification est déjà éloignée des causes qui auraient pu la salir, l’infecter ou la rendfe momentanément mauvaise.
- Tout ceci indiqué, le montent est venu pour nous de j ustifier notre dire, que l’eau que nous proposons pouf l’alimentation de Paris est supérieure comme qualité aux eaux de sources. En effet :
- L’eau qui sera fournie par le projet sefa puisée à 80 m de profondeur et 20 m au-dessus du fond; or le calcul démontre que
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- toutes les eaux arrivant dans cetté couche profonde, dont la température est de 4°, emploieront près de quarante années avant de passer de la surface de.l’eau au fond.
- A raison de 310 km2, surface des lacs de Neuchâtel, Morat et Bienne, une prise de 20 ra3 par seconde absorbera par jour 1 728 000 m3 ou 630 720 000 mA par année. Le volume de 80 m d’épaisseur d’eau du lac représentant 24 800 000 000 m3, il faudra donc bien quarante années pour que les eaux des couches supérieures arrivent à remplacer complètement la couche absorbée par l’aqueduc parisien.
- L’ordre des températures des diverses couches s’opposera, en hiver comme en été, à la descente immédiate des couches supérieures, et on est certain d’une exposition des eaux de surface au contact de l’air pendant plusieurs années et d’environ un demi-siècle avant leur emploi total, donc oxydation complète et disparition des produits organiques instables considérés comme dangereux dans les eaux d’alimentation, tel est le résultat certain des conditions physiques et chimiques qui régissent les eaux profondes des lacs où il s’agit de puiser l’eau.
- La certitude est absolue puisqu'elle dépend de lois qui dureront autant que le monde et aucune eau de source n’offre de semblables excellentes conditions de durée de purification, car ces dernières varient de volume, décomposition et de pureté selon les saisons et les quantités d’eaux pluviales tombées, causes variables qui indiquent un court séjour dans le sol puisqu’elles se font sentir après quelques semaines et non après un grand nombre d’années.
- Mais ce n’est pas tout.
- Non seulement les eaux des innombrables sources et rivières alimentant les lacs resteront huit, dix ou quinze années, dans les couches supérieures, remuées et mélangées à l’air par les brises, vents et courants, voire même par les ouragans, avant que de descendre un premier échelon, mais il y a plus : des animaux pélasgiques, de l’espèce des petits crustacés (cladocères et copépodes)* vivent dans les cinquante premiers mètres de ces eaux comptés en partant de la surface et y absorbent et détruisent toutes les matières nutritives organiques minuscules en suspension, à tel point que dans les couches inférieures, débarrassées, purifiées et oxydées, ces
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- m —
- colonies fourragères ont disparu et même les évitent, parce qu’elles n’y trouvent plus rien à absorber pour se nourrir ; la famine due à la pureté de l’eau les en chasse.
- Disons, en passant, que les crustacés dont il s’agit ici, invisibles à l’œil nu, sont comme les poissons et les écrevisses, inoffensifs et plutôt nutritifs pour l'organisme. A Zurich et à Genève, villes alimentées avec l’eau des lacs puisée dans les couches superficielles contenant des myriades de ces animaux pélasgiques, l’hygiène publique n’en souffre nullement; malheureusement l’eau y est très chaude en été, ce qui est un grave inconvénient qu’il importe aussi d’éviter.
- Ainsi donc, non seulement les actions chimiques qui transforment la matière inanimée, agissent dans nos lacs jusqu’à extinction complète et transformation en sels stables et inoffensifs des éléments azotés que l’on redoute, et dont toute eau de source se charge plus ou moins en traversant le sol fourmillant de microbes ; mais ici encore la vie organique y travaille jusqu’à disparition complète, radicale et absolue, de tout élément étranger à une bonne et pure eau d’alimentation.
- Si l’eau des irrigations de Gennevilliers perd de 38 800 de ses microbes à 58 par une filtration de quelques semaines au travers de 3 à 4m de matière terreuse, que doit être la purification d’une eau des grands lacs descendant de 15° à 4°, s’acheminant pendant des dizaines d’années, lentement, de la surface à 80 m de profondeur et soumise aux actions multiples, chimiques ou organiques que nous venons d’esquisser.
- Si les eaux des fleuves polluées jusqu’à saturation redeviennent déjà meilleures après 30 à 40 km de parcours, comme on en a fait l’expérience avec l’Oder à Breslau, ville de 300 000 âmes, à propos de question d’égout, que doit devenir l’eau^fë surface de nos lacs, déjà presque pure, battue pendant dix ou vingt années parles vents, se rafraîchissant peu à peu et arrivant finalement à la couche de 4°, son maximum de densité, densité qui, l’hiver comme l’été, la maintient en position fixe dans cette même couche, de 30 à 40 m d’épaisseur, c’est-à-dire jusqu’au fond du lac.
- Nous le répétons, aucune eau de source ne saurait offrir de semblables, excellentes, absolues et durables conditions de perfection comme salubrité et de production comme quantité.
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- Maintenant, si nous nous adressons à l’analyse chimique pour nous renseigner sur la qualité de l’eau, elle nous démontre qu’elle est la meilleure possible et incomparablement meilleure que les meilleures eaux de sources des montagnes du Jura, par exemple, réputées cependant comme excellentes et faisant la joie des populations qui s’en abreuvent.
- C’est ainsi que l’analyse donne pour l’eau prise à 9 m de profondeur seulement :
- Matières organiques. Ammoniaque (N H?)) Azotates (K N03). . Azotites éK N02) . . Chlorures (H Cl) . . Sulfates (H3 SO<). . Carbonate de chaux Résidu salin total .
- 0,009 g (grammes par litre.)
- 0
- 0,0015 g 0
- Traces légères.
- 0
- 0,126 g 0,153 g
- La chimie nous indiq ue donc uniquement des matières salubres ou neutres et inoffensives dans cette eau plusieurs fois analysée.
- Nous avons beaucoup parlé de microbes, Messieurs, et, il y a un mois, lorsque nous avons pris la liberté de venir proposer cette communication à votre honorable et savante Société, nous nous étions contenté de la certitude que les eaux du lac de Neuchâtel, comme celles des lacs de Zurich et de Genève, contenaient peu de ces êtres vivants, en raison d!expériences probantes établissant ce fait pour ces deux lacs.
- Mais on pouvait nous en demander la preuve et, malgré que nous n’eussions pas à l’Académie de Neuchâtel l’outillage nécessaire pour y faire opérer sous nos yeux les cultures nécessaires pour la détermination du nombre des microbes, nous nous sommes mis à la besogne et, grâce à la grande obligeance d’un professeur zurichois, M. le docteur Cramer, nous sommes en mesure aujourd’hui de donner des chiffres, provisoires, il est vrai, mais qui confirment cependant pleinement nos prévisions.
- Voici les résultats :
- Eau des couches superficielles du lac prise à 10 m de profondeur :
- lr0 expérience par centimètres cube. 226 germes ) Mm,onno
- 2° expérience — 180 — ï Moyenne zud
- r eïSco : : : JS. = ! 36
- «-‘«••IfïSSS:: : ?! = I»»— 80
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- Ainsi donc, malgré clix-huit heures écoulées entre la captation de l’eau et les expériences de Zurich, malgré une fermeture défectueuse des bouteilles, enfin des imperfections qui ont introduit un peu d’air et des débris de corde dans les flacons, nous avons déjà, à 100 mètres de profondeur, ce résultat splendide, d’une eau meilleure que celle de la Vanne qui renferme 115 germes et de la Dhuys qui en donnait 595 à l’analyse citée par M. Alphand dans les débats à propos de l’irrigation projetée des environs de Saint-Germain.
- Inutile de dire que nous compléterons ces données par des analyses bactériologiques qui seront faites à Neuchâtel même, aussitôt r[ue nous serons outillés pour les commencer, et l’eau sera alors captée dans des conditions absolues de pureté, c’est-à-dire de séparation de toute matière étrangère du milieu cl’où elle sera tirée.
- Les résultats seront donc très probablement bien meilleurs.
- Reste à conclure sur la qualité de l’eau :
- Donc, ni matières animales en décomposition, ce qui est démontré par l’absence d’ammoniaque.
- Ni matières végétales en décomposition, ce qui est démontré par l’absence d’azotites.
- Puis 13° hydrotimétriques comme matières calcaires, proportion excellente, car au. delà de 15° les inconvénients commencent, puis-qu’au delà de 18° on n’admet plus les eaux qui en sont chargées comme bonnes pour l’alimentation sous ce rapport.
- Reste la question de température :
- Or, puisée dans la profondeur du lac à 4° centigrades, l’eau arrivera à Paris à 8 ou 9°, comme il sera expliqué bientôt ; donc température agréable et hygiénique en toute saison.
- L’eau du lac prise dans les profondeurs contient beaucoup d’air en dissolution, air qui s’échappe lorsque l’on remonte à la surface le flacon capteur; ceci est encore une excellente condition hygiénique de cette eau. L’oxygène ne lui fera donc pas défaut.
- Enfin moins de microbes que dans la meilleure des eaux de sources qui alimentent Paris actuellement, c’est-à-dire celle de la Vanne, un tiers en moins, et sept fois moins que dans l’eau réputée bonne de la Dhuys. C’est donc là la meilleure et la plus décisive des démonstrations.
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- On ne saurait donc trouver ailleurs une accumulation d’eau à la fois aussi considérable, régulière et excellente d’eau potable disponible, pour l’alimentation complète de Paris, de ses environs et des nombreuses localités des neuf départements que traversera le grand acqueduc projeté.
- CHAPITRE IV
- Prise de l’eau dans les couches profondes du lac de Neuchâtel.
- L’eau du lac de Neuchâtel présente comme température :
- à la surface 11°
- à 20 m de profondeur . . 7°
- à 50 m — ... 5°
- à 75 m — . . . 4 l/‘
- à 100 m — ... 4°
- Les variations diurnes de la température ne se font pas sentir dans nos lacs suisses au delà de 10 à 15 m de profondeur. Les variations annuelles ou de saisons peuvent faire varier la température des eaux profondes de 1 à 1 1/2 degré, c’est-à-dire de 3 1/2 à 5 degrés, et seulement pour certaines années exceptionnelles. Quoi qu’il en soit, aucune perturbation grave n’est apportée dans l’ordre de superposition des couches de l’hiver à l’été, et aucun fait imprévu ne pourra amener aux orifices de prise, directement, de l’eau de surface en quantité appréciable.
- Si donc on veut de l’eau fraîche à 4°, il faut la puiser ou la capter à 80 m au moins de profondeur.
- Le système que nous nous proposons d’employer (fig. 1, pl. 184) serait formé de deux grands tubes rectangulaires de 3x6 m de section, en tôle forte armée de puissan tes nervures, et calculés pour la longueur nécessaire de 280 m, de manière à pouvoir porter au besoin sur leurs parties extrêmes sans crainte de déformation aucune. Une vaste crépine grillée recouvrirait et protégerait l’orifice d’introduction de l’eau de chacun des deux tubes et; serait perforée
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- de trous, de manière que la vitesse modérée d’introduction permette aux poissons de ne pas se laisser entraîner et, par suite, obstruer les orifices d’écoulement du grillage. Ces crépines doivent pouvoir être remontées facilement au moyen d’un treuil pour leur nettoyage ; elles seront donc munies de roues et les nervures verticales des tubes leur serviraient de voie (voir fig. 2).
- La force en hauteur d’eau à vaincre, pour équilibrer les différences de densité des deux colonnes intérieures à 4° et extérieure à 4 H- 14
- 2
- = 9° en été, sera de 17,6 mm; le volume de l’eau
- étant de 1,000 à 4°, il est de 1,000176 à 9°, soit pour 100 m 0,0176 en hauteur de plus.
- Enfin, pour produire l’écoulement de 30 m* * 3 * * 6 * * * * Il par seconde dans un semblable tuyau, il suffira d’une dénivellation de moins de 0,001 m par mètre, soit de 28 cm entre le niveau des eaux du lac et celui des eaux du canal où les tubes aspirateurs déverseront leurs eaux.
- Trois tuyaux cylindriques de 3 m de diamètre, avec la même charge, donneraient, selon la formule de Darcy, un débit de 30,51 m3, et les périmètres mouillés y sont aux sections dans le 28 26
- rapport de tandis que dans le tube cjuadrangulaire de
- 18
- 6 X 3 le rapport est de -jg-, c’est-à-dire que la surface frottante
- y sera 1 contre 1,33 dans les tuyaux cylindriques.
- Ainsi la différence de niveau ou charge pour vaincre la diffé-
- rence de densités et la perte de charge due au frottement n’at-
- teindront pas même 0,30 m au total.
- Il serait difficile de déterminer d’avance la température à laquelle l’eau arrivera à Paris, avant l’élaboration . d’un projet définitif fournissant des données exactes sur la température des milieux traversés par l’aqueduc. Si celui-ci est admis comme section mouillée de 2,65 X 6 m et 2,65 X 5 m, avec des pentes variant de 0,0004 à 0,0006, la vitesse moyenne de l’eau sur le parcours des 466 km sera de 2 m environ par seconde et le temps nécessaire pour l’arrivée de l’eau du lac de Neuchâtel à Paris sera de 65 heures, à peu près le temps que mettent les eaux de la Vanne pour y arriver.
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- II importera de mettre l’aqueduc et sa voûte à l’abri du soleil partout où il sera construit en élévation, et nous projetons, à cet effet, de le recouvrir simplement d’un toit avec tuiles assujetties solidement.
- Dans ces conditions, et en choisissant pour le tracé en sous-sol les revers des coteaux et collines plutôt que les parties exposées au grand soleil où le milieu thermique est considérablement plus élevé, on arrivera à fournir à Paris de l’eau à 8° ou 9° tout au plus en été, c’est-à-dire plus fraîche de 3 degrés que celle de la Vanne.
- Dans le lac de Neuchâtel, précisément sur la direction de l’alignement le plus court et le plus favorable au percement du massif jurassique, on trouve très facilement un endroit aux rives à fortes déclivités où, près du rivage, se présente rapidement une profondeur de 100 m et plus, permettant l’immersion des tubes d’aspiration comme ceux que nous nous proposons d’employer.
- Cet emplacement le plus favorable serait à Auvernier, dont la baie présente près du rivage la profondeur voulue, en même temps que par les plus violentes tempêtes l’eau y reste calme et d’une limpidité absolue. La baie d’Auvernier est à l’abri des vents d’ouest, seuls capables, par l’érosion des rives, de troubler les eaux sur quelques mètres de profondeur. Nous dirons quelques, car les plus forts vents ne remuent pas les eaux du lac à plus de 6 ou 7 m de profondeur, et les lames y atteignent rarement 3 m d’amplitude verticale.
- Un coup d’œil jeté sur la carte suisse d’état-major au 1/25000 avec courbes de niveau, démontre pleinement ce que nous avançons ici comme déclivité rapide du terrain sous-lacustre. L’abri que présente la baie d’Auvernier assure encore la possibilité d’y opérer l’immersion facile des tubes dont le poids sera d’environ 600 t, c’est-à-dire moins de 2 1/4 t par mètre courant.
- Pour opérer cette immersion, le plus sûr sera de relier les tubes aux maçonneries de tête du canal et de ses vannages par un très fort arbre transversal engagé dans ces massifs. Chaque tube, relié à cet arbre par deux ou plusieurs colliers très forts, prendrait ainsi la direction voulue sans aucun dérangement possible pendant l’opération.
- La masse ainsi dirigée serait soutenue par 4 bateaux pouvant
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- porter une charge de 3 à 400 t chacun et fortement entretoisés entre eux ; il sera facile, avec une série de rouleaux armés de-grands rochets, d’en opérer la descente lente et progressive jusqu’à lixation sur le sol préalablement réglé.
- On pourrait aussi procéder à l’immersion du tube en le faisant avancer du chantier sur lequel le montage aurait été opéré et le soutenant à son extrémité au moyen de bateaux ; il sera bon, dans ce cas, d’obturer le tube à son extrémité amont, ce qui l’allégerait quelque peu par voie de flottaison ; toutefois, il faudrait injecter, dans ce cas, de l’air pour parfaire aux pertes par les fissures qu’un pareil engin présentera toujours.
- Bref, les moyens d’immersion selon nous n’offrent aucune difficulté sérieuse, eu égard à la tranquillité des eaux dans la baie où il s’agit d’opérer et qui permettra de travailler avec sécurité en y employant tout le temps nécessaire sans dérangement aucun.
- Les deux tubes aspirateurs, ainsi immergés, serviront ensemble ou séparément, en cas de réparation ou nettoyage de la crépine grillée roulante'de l’un d’eux.
- CHAPITRE V
- Grand tunnel transjurassique nécessaire à la dérivation projetée.
- La perforation de la chaîne jurassique sur une longueur de 36800 m serait un problème redoutable partout ailleurs que sur le tracé fixé, car la possibilité d’opérer sur ce tracé deux puits de 200 et 206 m de profondeur, divise en réalité ce long tunnel en trois parties distinctes et de longueurs plus abordables chacune. Ces puits, galeries de Valangin et de Biaufond — diviseraient le tunnel en trois parties de 4 000, 18 000 et 14 800 mètres de longueur chacune.
- La coupe du tunnel avec indication des natures géologiques des bancs traversés peut être établie avec une grande certitude ; cette coupe permet d’en étudier, comme percement,
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- a) Les conditions géologiques,
- b) — thermiques,
- c) — hydrologiques,
- cl) — d’exécution.
- Conditions géologiques. — La coupe démontre que le tunnel traversera principalement les bancs solides du terrain jurassique supérieur, portlandien, ptérocérien et astartien; les marnes à ciment de l’oxfordien et des couches plus inférieurs du batho-nien et du lias ne joueront relativement à la longueur de perforation qu’un rôle moindre. En revanche, le tracé se trouvera assez fréquemment aussi dans la dalle nacrée et l’oolite, roches solides du jurassique inférieur et qui n’exigeront pas de revêtement. Yu les nombreux percements similaires exécutés dans le massif jurassique suisse pour l’établissement des chemins de fer, l’épaisseur des diverses couches à traverser est connue assez exactement et la coupe que nous en donnons (fig. 4) est basée sur ces épaisseurs. Nous pensons donc ne pas nous écarter beaucoup de la réalité à. ce point de vue dans nos appréciations.
- Il sera fort intéressant, en cas d’exécution du tunnel, de voir où l’on arrivera en deux ou trois points de la'perforation, c’ést-à-dire là où l’on arriverait selon les prévisions dans les couches tria-siques et salifériennes ou même dans le terrain carbonique. Ces parties pourront, sous le rapport des richesses minérales, ménager quelques surprises agréables comme aussi quelques mécomptes, au point de vue de la mauvaise nature de la roche et de sa résistance.
- A part donc la perforation de quelques parties, les conditions géologiques de percement du tunnel seront on ne peut plus favorables à l’exécution de l’œuvre.
- Dans le contrat à faire avec le canton de Neuchâtel il sera, bien entendu, prévu que l’entreprise aura la concession des minéraux (sel, houille, bitume, etc.), qu’elle voudra ou pourra utiliser, moyennant paiement des droits usités en pareil cas.
- Des sondages au burin rotatif seront pratiqués depuis l’intérieur du tunnel, à quelques cents mètres sous son radier et l’écorce terrestre sera ainsi étudiée à fonds, en ces points, sur plus de 1 500 ni de son épaisseur.
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- Conditions thermiques. — Nous ne nous appesantirons pas. beaucoup sur la démonstration à faire de l’excellence des conditions thermiques de la perforation du grand tunnel.
- Un coup d’œil jeté sur les profils comparatifs connus de chacun des grands percements alpins et de leurs lignes isothermes démontre que nous aurons une température de 20° au maximum et de 15°, en général, pour le percement en question.
- Dès lors, pas d’anémie dévorant les hommes comme au Gothard où 3 000 sur 40 000 ouvriers ont succombé et où sur 24 000 malades 47 0/0 ont été atteints dangereusement. Pas d’air saturé d’eau de 30 à 35 degrés de chaleur, ce qui rend cette saturation éreintante pour l’ouvrier et le place dans des conditions d’incapacité de travail et de manque d’énergie presque absolus.
- Au lieu de cela une température normale et nous dirons même plutôt agréable pour les chantiers, si la ventilation y est bien faite, voilà ce qui se produira sous ce rapport, vu la faible hauteur du massif superposé sous lequel le percement sera opéré (500 m en moyenne).
- Conditions hydrologiques. — Il est peu probable que l’on ait, pendant la perforation de ce grand tunnel, de graves ennuis avec les infiltrations d’eau et que les épuisements nécessaires soient considérables. Toutefois il importe, pour l’ingénieur qui projette une œuvre semblable, de prévoir le pire pour combiner d’avance les moyens d’y porter remède.
- Or ici pourraient peut-être se produire pendant la perforation deux accidents hydrologiques qui pourraient susciter pas mal d’embarras et contrarier beaucoup l’avancement des travaux.
- Le passage du tunnel sous les deux rivières, le Seyon au Val de Ruz ou plutôt, sous son cours souterrain, la Serrières qui résulte de la fissuration et perméabilité des bancs du Jurassique supérieur, fissuration qui permet le cheminement souterrain des eaux, cette perforation pourrait peut-être atteindre quelque caverne ou grande fissure en relation avec ce cours d’eau souterrain. Dès lors, ce serait 2000 l d’eau par seconde à évacuer; aussi est-ce la raison principale pour laquelle nous avons adopté de projeter le puits-galerie de Valangin. La partie comprise entre le lac et le puits n’offrira aucune infiltration sérieuse ; or, une fois
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- cette perforation exécutée on aura là le moyen d’évacuer les eaux d’envahissement de la Serrières souterraine jusqu’au lac, en les élevant de 7 ou 8 m seulement, ce qui pour 2000 l par seconde représente 16000 kgm ou 214 chevaux de force; soit, en eau montée 480 chevaux. Or, comme on disposera pour les attaques sud du tunnel de plus de 7 000 chevaux de force on peut attendre de pied ferme le danger que nous signalons s’il devait se produire.
- Voilà pour l’un des accidents. Pour l’autre, il s’agit du Doubs à son passage sur le tunnel à Maison-Monsieur; mais ici un coup d’œil jeté sur la coupe fait voir que le tunnel en ce point est situé dans la dalle nacrée (banc supérieur du groupe oolitique) et que pour qu’une infiltration des eaux du Doubs se produisît, celle-ci devrait traverser tout le massif oxfordien marneux, terrain absolument imperméable. Si cependant, malgré cette probabilité rassurante, un fait pareil se produisait, il ne resterait qu’à activer la perforation de la partie aval du tunnel; puis, celle-ci opérée, de laisser couler les eaux d’infiltration dans une rigole séparée. Cette perspective donc n’entraînerait à aucune conséquence grave pour la réussite de l’œuvre autre qu’un retard fâcheux sans doute, mais non compromettant pour celle-ci.
- Conditions d'exécution. —L’exécution du tunnel sera singulièrement facilitée par l’emploi des forces motrices considérables dont on disposera. En effet, la Reuse, cours d’eau qui traverse le canton de Neuchâtel peut fournir un minimum de 3000 l par seconde avec une chute jusqu’au lac presque inoccupée de 200 m, ce qui représente 600 000 km, soit 8 000 chevaux bruts disponibles pour la perforation amont du tunnel.
- D’autre part, le Doubs pourra fournir environ 2500 à 3000 chevaux dans les mêmes conditions de disponibilité pour la perforation au puits-galerie de Biaufond; enfin le Dessoubre mettrait une force assez importante à disposition du front d’attaque aval de Blanchefontaine.
- La nature de la roche permettra facilement des avancements moyens de 7 à 8 m par vingt-quatre heures, grâce à la force considérable en même temps que très avantageusement située dont on disposera. N’ayant à faire ici qu’à des bancs calcaires de peu de dureté ou de dureté moyenne, on arrivera à des résultats que l’on peut supputer comme suit avec assez de certitude.
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- Le premier terrain que l’on rencontrera après la perforation de quelques dizaines de mètres de molasse d’eau douce, sera le massif crétacé dont l’épaisseur, mesurée dans le sens de Taxe du tunnel sera de 500 m environ. Les burins en acier des perforatrices y atteindront facilement une moyenne de perforation de 0,80 m à 1,00 m à l’heure. Ce terrain comprend l’urgonien, le néocomien moyen et le valangien comme roches demi-dures et tendres, avec intercalation de deux bancs marneux de peu d’épaisseur.
- Puis se présentera le massif du terrain jurassique supérieur comprenant les trois grandes divisions du portlandien, ptérocérien et astartien, tous calcaires moyennement durs, avec intercalation de calcaires dolomitiques blancs à polypiers et à chailles plus tendres; les burins perforateurs y opéreront facilement la confection des trous de mine à raison de 0,75 m à 0,80 m à l’heure sur 5 à 6 cm de diamètre.
- En calculant le temps perdu pour le chargement et l’explosion des mines, l’enlèvement des déblais, la remise en place des affûts portant les perforatrices et surtout, en supposant que l’on opérera simultanément avec deux galeries d’avancement, l’une de base, l’autre en calotte, on arrivera facilement dans le massif à un avancement par vingt-quatre heures de 7 à 8 m de tunnel en moyenne.
- Le battage au large devra suivre sur toute la longueur et toute l’intensité compatibles avec le déblaiement possible des matériaux.
- Le massif du jurassique supérieur régnera, selon les probabilités, sur 7 d/2 à 8 km de longueur du percement.
- La masse de déblais à enlever par front d’attaque sera pour üne section de 27 à 28 m2 et 7 m d’avancement journalier de 190 à 200 m3 ou. avec le foisonnement de 250 à 280 m3.
- Le terrain qui suivra, connu sous le noni de jurassique moyen ou oxfordien, est presque entièrement formé de banés marneux, peu résistants à la perforation, mais qui, en revanche, exigeront le revêtement de la majeure partie du tunnel;
- Au-dessous on rencontrera les bancs oolitiques qui, sur la totalité du tracé, se développent sur onze à douze km en y comprenant l’oxfordien.
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- L’avancement des burins y sera probablement aussi de 0,75 m à 0,80 m par heure en moyenne, sauf dans les couches supérieures dites de la dalle nacrée, dont la pâte très cristalline réduira l’avancement des perforatrices à 0,50 ni ou 0,60 m à l’heure. Les bancs à polypiers et du lédonien, ceux du bathonien ou bancs à ciment sont, par contre, beaucoup moins durs.
- 1.1 faudra donc, pour ces deux groupes, compter sur un avancement moyen du tunnel de 7 m et un revêtement de moins d’un quart de la longueur totale, oxfordien compris.
- Le massif basique, qui vient ensuite dans l’ordre de stratification, se présentera sous forme de calcaire schisteux peu dur et de calcaire à gryphées, dont un tiers exigera probablement un revêtement en maçonnerie des parois du tunnel.
- L’avancement journalier dans les 6 km de ce terrain atteindra facilement de 8 à 9 m.
- Viennent ensuite les terrains inférieurs comprenant un total de 8 à 10 km, parmi lesquels se trouvera le trias, comprenant des couches de grès à plâtre et à sel, puis du grès bigarré, tous de perforation facile mais à revêtement nécessaire sur probablement plus de la moitié de leur épaisseur totale. Ensuite se trouvera probablement le grès des Vosges et le carboniférien, seuls terrains sur lesquels on ne peut absolument rien dire de très certain, mais qui ne fourniront guère plus de résistance à la perforation des burins et qui permettront certainement un avancement moyen de 7 m au moins par jour.
- En résumé, l’étude du tracé du tunnel permet de constater l’absence complète de roches dures à traverser, c’est-â-dire aucun terrain primitif, serpentine, gneiss, protoginej schistes cristallins, etc., etc., à perforer.
- On peut donc hardiment, vu les imposantes forces motrices dont oïl pourraj moyennant quelques expropriations ou indemnités à payer j faire usage j compter sur un avancement moyen de 7 ili environ.
- La perforation du plus long tronçon de 18 000 m exigeait donc 1 300 jours environ poiir Chacune dé ses moitiés j soit moins de quatre ânnêes pour la totalité.
- L’exécution totale et générale dé l’entreprise exigera très probablement environ le même rionibfe d’années; dès lors la perfo-
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- ration du grand tunnel, cependant plus long que celui projeté sous la Manche pour relier la France à l’Angleterre, ne causera aucun préjudice de retard, avantage qui ne sera point à dédaigner, vu l’importance des capitaux qui seront engagés.
- Dans l’étude définitive du projet il y aura lieu peut-être de modifier quelque peu le tracé du tunnel pour multiplier les puits galeries de manière à réduire encore la durée d’exécution de l’entreprise. Les dépressions du val de Ruz et du val de Saint-Imier permettraient sans doute l’installation de puits, mais ceux-ci seraient plus profonds et plus coûteux que les deux prévus jusqu’ici de Yalangin et de Biaufond.
- CHAPITRE Vï
- Aqueduc de dérivation.
- La première impression que produit ce projet de la dérivation d’eau que nous proposons, pour alimenter non seulement la ville de Paris et les localités environnantes, mais encore de nombreuses villes et nombre de villages situés sur son parcours et dépourvus d’eaux abondantes ou alimentés au moyen d’eau de qualité inférieure, cette impression, disons-nous, est celle d’un sentiment d’impossibilité d’exécution et d’incrédulité qui ne se justifie en rien lorsque l’on se rend compte des bienfaisants résultats à tirer de cette oeuvre.
- En effet, si l’on veut bien prendre la peine d’examiner è fond les obstacles à surmonter, on arrive vite à se convaincre que rien ne s’oppose à une exécution sûre, certaine, prompte et relativement facile du projet.
- Examinons les conditions de tracé et d’exécution de l’aqueduc lui-même.
- Naturellement, un avant-projet fait au moyende cartes cotées et d’un aperçu général de la contrée parcourue, laisse énormément d’imprévu en ligne de compte, mais nous avons pour cette raison forcé l’importance des ouvrages, plutôt que de les diminuer.
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- Voici la nomenclature rapide des ouvrages d’art principaux et
- divers que comporte le projet.
- PONTS-AQUEDUCS Longueurs.
- 1 grand pont-aqueduc traversant leLoing et
- la plaine ou forêt de Fontainebleau, m. 42 000
- 10 grands, ensemble de 28 300
- 12 moyens, — 18 000
- 42 petits, — 30.000
- Ensemble 65 ouvrages d’un développement total de m. 118 500
- SIPHONS
- Pression maxima. Longueurs.
- 1 siphon franchissant la vallée du Doubs, m. 80 .m. 3~300
- 1 — — — de l’Oignon . 110 . . 3 500
- 1 — — — de la Saône. 130 . . 10 000
- 1 — — — de la Vanne. 100 . . 3 000
- 1 — — — de l’Yonne. . 110 . . 7 500
- * 5 siphons au total d’un développement de . . . m. 29 500
- TUNNELS-AQUEDUCS Longueurs.
- \ grand tunnel transjurassique . .711. 36*800
- 1 grand tunnel entre la Vingeanne et l’Aube . . . . 10 000
- 17 petits tunnels d’une longueur de ... . 16 500
- Total. . . . . . m. 63 300
- DIVERS
- Longueurs.
- 2 tuyaux d’aspiration d’ensemble. . ..................m. 360
- Canal reliant les aspirateurs au grand tunnel . . . . 2 400
- Ensemble...............m. 2 960
- AQUEDUCS EN TRANCHÉE
- L’aqueduc exécuté en tranchée comporte une longueur totale d’ouvrages de . . , ... . . . . . m. 233,300
- Bull.
- 18
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- RÉCAPITULATION
- Ponts-aqueducs ........................
- Siphons................................
- Tunnels................................
- Divers.................................
- Aqueducs en tranchée. .................
- Total de l’ensemble
- m
- Longueurs..
- 148500 29 500' 63 300 2 960 255 300
- 469 560
- Section mouillée de l’Aqueduc. — Avec une pente de 6 m par myriamètre, une section de 2,65 m x 5 m suffit pour l’écoulement de 30 m3 d’eau par seconde, en appliquant bien entendu
- au coefficient = A de la formule Y = y/— les chiffres de
- la table de Bazin, soit A = 0,000154 pour des parois très unies, c’est-à-dire lissées au ciment pur, comme ce sera le cas dans le projet qui nous occupe.
- La vitesse sera de 2,26 m par seconde, considérable sans doute, mais qui, eu égard aux maçonneries d’enveloppe de la section mouillée prévue en béton de ciment et formant une enveloppe monolithe sans désagrégation possible, ne présenterait rien d’extraordinaire.
- Avec une pente de 4 m par myriamètre, un rélargissement du canal de 1 m suffit pour produire le même écoulement avec une même hauteur d’eau de 2,65 m, la vitesse est alors de 1,91 m.
- Pour un écoulement de 20 m3, la hauteur de l’eau serait réduite à 2 m environ.
- Ajoutons que le profil du terrain sur la direction parcourue est assez favorablement épousée par le profil de l’aqueduc avec des pentes ne s’écartant que peu de celles de 6 et 4 dix-millièmes.
- Système de maçonnerie. — Le meilleur système pour la maçonnerie serait d’employer le béton de ciment.
- A Fribourg, en Suisse, les importants travaux hydrauliques que nous avons exécutés sur laSarine en 1871-72, rivière variant comme volume de 20 à 1200 m3 à la seconde, c’est-à-dire de 1 à 60, et dont les crues subites avaient immergé violemment et brusquement les chantiers plus de douze fois, à Fribourg, disons-nous, le grand barrage comportant cube de béton de 30 000 m3
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- a été exécuté au prix très bas de 10 f. le mètre cube ; il est vrai que le ciment .coûtait 3,50 f les 100 kg rendu à pied d’œuvre et que le caillou et le sable ne coûtaient que quelques transports seulement, la rivière en amenant abondamment lors de chaque crue.
- La main-d’œuvre était aussi très bon marché, les travaux du dit barrage de Fribourg ont admirablement résisté aux assauts de la rivière qui s’élève à 12 m de hauteur sur le seuil aval, et la hauteur de l’ouvrage sur fondation a atteint jusqu’à 23 m; c’est assez dire que sur une longueur de 200 m, la pression totale y est énorme, surtout pendant les fortes crues.
- Dans les travaux plus récents des alimentations d’eau de la Ghaux-de-Fonds et Neuchâtel, nos bétons ont varié de prix entre 25 et 35 f. Il ne s’agissait que cl’aqueducs de un demi à un mètre cube par mètre courant, ou de ponts ou réservoirs de quelques milliers de mètres cubes au plus.
- Nous conseillerions donc, en pareil cas, d’exécuter toutes les maçonneries en béton de ciment et chaux limités et nous n’hésiterions pas, vu la quantité énorme de ciment nécessaire à la construction de l’Aqueduc parisien, à organiser sur le parcours des travaux, aux endroits favorables, deux ou trois fabriques déciment, utilisant des gisements propices à cette fabrication. Gomme il s’agit ici de 250 à 300 millions de francs de travaux, cela en vaudrait la peine, soit comme sécurité d’approvisionnement d’abord, soit comme qualité, soit surtout comme fixité de prix.
- Malgré la concurrence des ciments de laitiers qui entrent aujourd’hui en lice, on ne peut obtenir de grandes quantités de ciment, c’est-à-dire par centaines de wagons à la fois, sans provoquer une hausse immédiate, et en cas de presse, on n’obtient souvent que des produits laissant fort à désirer comme qualité.
- Avec une fabrication appartenant à l’entrepreneur et utilisant, par exemple, les centaines de mille mètres cubes extraits des terrains oxfordiens et bradfordiens du grand tunnel, lors de sa perforation, puis utilisant pour le broyage et la pulvérisation, les excédents des forces de la Reuse, du Doubs ou du Dessoubre, on arrivera à pouvoir exécuter les bétons de ciment à 18 ou 20 f au maximum le mètre cube, au lieu de les payer 25 et 30 f si ce n’est plus. G’est là une certitude pour nous.
- Nous n’entrerons pas dans la description des détails de l’Aque-
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- duc. Un coup d’œil jeté sur le profil en long renseigne suffisamment sur notre avant-projet. Il serait aussi superflu d’entrer dans les détails descriptifs des types que nous avons admis pour l’estimation du coût du projet. Nous avons eu soin de forcer les cubes pour les diverses hauteurs de vallée à franchir.
- Pour les terrassements de l’Aqueduc en tranchée, nous emploierons, le cas échéant, un nouveau système d’exécution des travaux. Il s’agira plutôt d’une perforation de la section des terrains nécessaires à l’établissement de l’aqueduc que d’une tranchée ouverte. — Ce mode de travail permettra de se préoccuper beaucoup moins du profil du terrain et de ses accidents ; il raccourcira considérablement la longueur de l’aqueduc en permettant de franchir les mamelons sans les contourner.
- Ce système d’exécution s’obtiendra au moyen de couchis mobiles à crémaillère glissant sur des châssis assemblés et démontables à volonté, servant de fermes ou cintres et que le terrassier avance l’un après l’autre au fur et à mesure de l’excavation qu’il produit.
- Des couchis intérieures appliquées contre les mêmes châssis formeront avec les précédents extérieurs, l’espace à remplir de béton, — les maçons suivront ainsi les terrassiers.
- Parties métalliques de VAqueduc. — Nous avons prévu dans le projet cinq siphons, pour franchir des vallées dont la profondeur dépasse la limite dans laquelle, eu égard à la largeur de ces parties profondes, l’exécution d’un aqueduc en maçonnerie, à arcades étagées, coûterait plus qu’un siphon formé de tuyaux en tôle de grand diamètre.
- Ces va liés sont celles du Doubs, de l’Oignon et de la Saône, exigeant un total de 17 km de triple tuyauterie en tôle de 2,50 m de diamètre, avec 18/10 000 de pente.
- Le débit des tuyaux de ce diamètre serait, en y appliquant les formules de Darcy, de 8539 l par seconde, avec une vitesse de 1,742 m, tandis qu’en appliquant les formules de Maurice Lévy et les tables de calcul de M. Yallot, notre collègue, nous arrivons à un débit de 10 061 l et une vitesse de 2,05 m, soit presque 18 0/0 de plus.
- En conséquence, deux tuyaux suffiraient pour un débit de
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- 20 m3 par seconde et trois tuyaux pour le débit maximum projeté de 30 m3.
- Les deux autres vallées que nous projetons de franchir avec des siphons sont celles de la Vanne et de l’Yonne, pour lesquelles les déclivités des escarpements avals présentent une pente plus forte; des tuyaux de 2 m avec une pente de 35/10 000, donnent des profils qui se rapprochent sensiblement de ceux du sol suivant le tracé de l’Aqueduc.
- La vitesse de l’eau y atteindrait 2,20 m et le débit pour une conduite serait de 6 910 l; selon les nouvelles formules, ce débit arriverait à 7 538 l avec vitesse de 2,40 m, soit près de 10 0/0 déplus. Il faudra, dans ce cas, trois tuyaux pour débiter 22 1/2 m3 par seconde ou quatre pour débiter 30 m3, mais il est peu probable qu’arrivé si près de Paris, on n’ait pas débité une partie des 30 m disponibles ; en tout cas, nous avons compté, dans notre estimation, sur une dépense correspondant à trois tuyaux dès ce point, ce qui suppose un arrivage d’eau de 22500 l par seconde, à Paris.
- En faisant travailler la tôle à 6 A: le millimètre, on arrive à une épaisseur moyenne de métal de 10 mm pour les tuyaux de 2 m de diamètre et de 12 1/2 mm pour ceux de 2,50 m.
- Les siphons seront munis de joints à dilatation libre tous les 100 ou 150 m.
- Il y aurait lieu d’examiner s’il ne sera pas préférable de remplacer une partie du grand pont-aqueduc de Fontainebleau par deux ou trois siphons, en changeant la direction du tracé et reportant celui-ci plus au nord. On arriverait ainsi à une économie de quelques millions; mais cette économie, vu la perte de charge des siphons, réduirait considérablement la hauteur d’arrivée des eaux à Paris, hauteur qui est cependant un point capital comme valeur du rendement, ainsi que nous le verrons bientôt, à propos de la force motrice disponible.
- Enfin, il se pourrait que, pour franchir les ravins profonds, des ponts-aqueducs en métal fussent plus économiques que des ponts en béton avec deux ou trois rangées d’arcades superposées. L’eau pourrait être conduite dans un canal formé de deux enveloppes concentriques en tôles garnies entre elles de béton.
- Notre projet prévoit que le canal en béton sera recouvert d’une
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- voûte plate supportée par des poutrelles en fer, permettant d’y suspendre au besoin un canal en tôle intérieur, indépendant de celui en maçonnerie et formé de pièces à assemblage rapide et facile. Ce canal provisoire permettra de faire passer l’eau tout en opérant les réparations qui pourraient être nécessaires aux maçonneries de l’aqueduc.
- Malgré la nouveauté, nous proposons d’abriter l’aqueduc avec un toit à deux pans fortement inclinés, mettant celui-ci à l’abri du soleil, les tuiles seront assujetties au chevronnage en fer au moyen de crampons ; la charpente sera en fer, bien entendu.
- La construction présentera, après quelques années, l’aspect d’anciennes murailles fortifiées surmontées de leur hourds, et la patine, grâce au temps, donnera bien vite un aspect satisfaisant et pittoresque à tous ces aqueducs. Les trois ou quatre degrés de chaleur économisés à notre eau nous consoleront amplement des critiques que quelques esprits chagrins en matière de style architectural pourraient adresser à notre toit.
- Tracé de l’Aqueduc.— La petite carte (fig. 1, pl. 184) que nous donnons indique le tracé provisoire que nous avons fait de l’Aqueduc, et le profil en long (fig. 3) donne les noms des localités traversées, des rivières et ravins à franchir, enfin des 19 tunnels à percer. Une description plus détaillée serait, dans ce court mémoire, superflue.
- L’Aqueduc franchit, au moyen d’un dernier tunnel, le plateau qui domine le bois de Meudon et qui se termine près de Châ-tillon, et débouche dans la forêt de Meudon, près de l’Allée des Chasses: de là, l’eau reçue dans un réservoir de distribution sera dirigée dans les réservoirs de la ville et de la banlieue.
- CHAPITRE YII
- Arrivée et emploi de l’eau à Paris.
- Nous voici donc, après avoir traversé la France, du Jura, à Paris, arrivé sur les hauteurs de Meudon, à 120 m au-dessus du niveau de la mer, avec un volume d’eau de 20 à 22 300 l par
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- seconde. 5 000 /, soit 432 000 m3 par jour, seraient utilisés par la Ville pour sa distribution, avec les 140 000 m3 d’eau de source déjà disponible. La capitale serait ainsi en mesure de renoncer à l’emploi de ses eaux de rivière et de fournir l’eau au 1/3 des maisons qui ne sont point encore abonnées (25 000 sur 75 000) ce qui augmenterait le rendement de sa distribution et le porterait de 10 à 15 millions annuels. La Ville économiserait en outre d’énormes frais de pompages à vapeur, d’entretien d’usines. Enfin Paris serait la ville la plus richement et la plus superbement dotée sous le rapport de l’eau d’alimentation. Cela serait absolument incontestable.
- Mais ce n’est pas tout !
- Il nous reste 15 000 l au moins d’eau par seconde disponibles sur les hauteurs de Meudon ou Clamart, à la cote 120 au-dessus du niveau de la mer.
- En faisant travailler cette eau de la cote 120 à la cote 40, hauteur qui permettrait encore de la faire s’écouler le long de la vallée de la Seine, jusqu’à Rouen s’il le faut, et même plus loin, pour la mettre fraîche et pure, malgré le travail moteur accompli, à la disposition d’innombrables localités qui n’ont que de la mauvaise eau de Seine pour satisfaire à leurs besoins, on en tirerait un revenu double, savoir : celui de la force d’abord, puis celui de l’eau livrée aux distributions actuelles de cette contrée.
- Peut-être serait-il plus avantageux de renoncer à l’emploi de l’eau comme force et de la distribuer à haute pression aux habitations des localités environnantes, plutôt que de la livrer simplement aux puisards des usines élévatoires d’eau qui les alimentent.
- Toutefois, examinons le progrès que la Ville de Paris pourrait réaliser avec ce projet en mettant en œuvre le système d’utilisation de l’excédent d’eau disponible.
- Par seconde, 15 000 l avec une chute de 80 m produiront :
- 1 200 000 kilogrammètres ;
- Soit 16 000 chevaux de force brute,
- t ; f Ou 12 000 chevaux de force effective et perma-
- nente.
- ') vt v j ni
- Or, M. l’Ingénieur Allard, dans le remarquable rapport qu’il a
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- fait sur l’éclairage électrique concernant Paris, établit que l’emploi de la force doit être compté comme répartition dans la journée parisienne d’éclairage comme suit :
- JDe 6 h. du matin à 4 h. du soir, soit 10 heures, à raison de 1/4 de la force.
- De 4 h. du soir à 2 h. du matin, soit 10 heures, — 1/1 —
- De 2 h. du matin à 6 h. du matin, soit 4 heures, — 1/2 —
- Or, nos 12 000 chevaux travaillant 24 heures produiront, en chevaux-heures, 288 000 unités.
- Ce qui correspond à peu près à 20 000 chevaux travaillant pour l’éclairage, car
- 1/4 soit chevaux 5 000 X 10 heures — 50 000 chev.-heures.
- 1/1 soit — 20 000 X 10 heures = 200 000 —
- 1/2 soit — 10 000 X 4 heures — 40 000 —
- Soit au total.............. 290 000 unités.
- Donc presque égalité des deux chiffres ; et comme nous disposerons de 22 m3 cubes d’eau plutôt que de 20 seulement, on peut hardiment compter sur 20 000 chevaux travaillant comme le prévoit M. Allard.
- Avec un éclairage quadruple de celui actuel obtenu avec le gaz, la Ville consommerait ou userait 22 976 lampes à arcs de 20 carcels, soit de 200 bougies chacune environ, et la force effective nécessaire serait de 14 375 chevaux.
- Conséquences. — On pourrait ainsi éclairer les 990 kilomètres de rues de la capitale quatre fois plus brillamment qu’elles ne le sont actuellement, et il resterait 5 625 chevaux de force disponible pour les pertes dues aux distances, etc., etc.
- Avec un éclairage double au lieu de quadruple, la force exis-
- 14 375
- tante disponible serait alors de 5 625 chevaux 4- —— =
- Jt
- 12 812 chevaux, c’est-à-dire de quoi fournir à l’éclairage privé environ 180 000 lampes de 10 bougies, soit 14 par cheval.
- Cependant, disons de suite que la variabilité de la force pendant la journée ne pourrait être obtenue que par un accumulateur d’eau d’environ 1 000 000 de m3, que l’on pourrait installer facilement dans la vallée de la Bièvre ou dans le bois de Meudon, ou enfin ailleurs. •'• •• ?
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- Le passage rapide de l’eau dans cette capacité régularisatrice n’aurait aucune influence sur la qualité de l’eau motrice et fort peu sur sa température.
- Nous n’en dirons pas plus sur cette question d’éclairage.
- La majeure partie des 20 m3 d’eau arrivant à la cote 120 seulement ne seront qu’à 80 m tout au plus dans les réservoirs d’alimentation ; dès lors, en supputant le volume à 10 m3, on pourra en tirer une force de 50 0/0 en eau montée, c’est-à-dire par la chute de ces 10 m de la cote 120 à la cote 80, remonter 5 m3 de la cote 120 à la cote 160.
- Or, nous le demandons, que deviendraient les environs de Paris avec une distribution d’eau extra-haute, partant de la cote 160 ?
- CHAPITRE VIII
- Dépenses à prévoir pour l’exécution du projet.
- L’estimation des dépenses que nécessiterait l’exécution de ce travail peut se résumer comme suit :
- Ponts-Aqueducs...............Fr. 153 400 000
- Siphons........................... 35 450 000
- Tunnels.......................... . 78 400 000
- Aqueduc en tranchée............... 82 000 000
- Prise d’eau et divers . . . . . . V 5 750 000
- Total. . Fr. 35,5 000 000
- comprenant les sommes à valoir pour imprévu.
- En estimant la dépense totale à 400 millions pour un débit de 20 m3 d’eau seulement par seconde, le mètre cube journalier reviendrait à 14 ou 15 francs par an, tous frais et intérêts du capital compris. Ce chiffre représente 1/5 à 1/4 du prix de la vente de l’eau dans les villes de province et 1/10 à 1/8 du prix de la vente à Paris. „ f
- Nous pensons donc avec quelque raison, et vu les besoins énormes de bonne eau, qu’une pareille oeuvre est viable. . ;
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- Les travaux seront facilement exécutés à forfait, pour les chiffres cle notre devis, il ne saurait donc se présenter aucun aléa sérieux fâcheux pour l’avenir de l’œuvre dont nous proposons la réalisation.
- CHAPITRE IX
- Comparaison du projet avec celui d’une dérivation des eaux du lac Léman.
- Nous nous bornons à indiquer sommairement ce qui suit pour faire comprendre les avantages de ce projet sur celui du Léman.
- Au Léman :
- (a) Longueur d’aqueduc plus grande, 150 k au moins.
- (b) Altitude en moins 55 m, exigeant un tiers de dépense en sus pour écouler le même volume d’eau pris au Léman.
- (c) Impossibilité de captation en eau profonde à moins de se jeter très au nord : Donc, eau à 20 degrés et 24 à 26 à Paris les jours d’été; ou bien, tunnel transjurassique d’une longueur énorme de de 60 à 70 k et sans puits possibles, ou enfin, si on veut éviter celui-ci avec une prise profonde, contournement du Jura et tunnel avec puits, mais d’une longueur immense : donc conditions impossibles, comme dépense.
- (d) Enfin inconvénients graves pour les établissements industriels de Genève; aucun pour ceux du bassin de l’Aar, avec notre projet.
- CHAPITRE X
- -<ü. ! .
- ' t. ’
- Question de l’internationalité du projet.
- Une question à toucher ici est celle de la prise d’eau en pays étranger et des conditions spéciales qui en résulteraient pour la ville de Paris, la Suisse'œi^le canton de Neuchâtel.
- Avec l’utilisation des eaux du lac Léman, la même question se poserait, mais avec cette circonstance aggravante, que l’eau
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- enlevée représenterait le tiers environ des apports du lac en temps d’étiage, que cette dérivation léserait énormément l’entreprise des forces motrices du Rhône à Genève et donnerait lieu, par suite, à des ennuis perpétuels et à des réclamations et redevances formidables à payer à la ville de Genève et aux intéressés.
- A Neuchâtel, au contraire, notre projet viendrait en aide à l’œuvre du dessèchement des marais du Seeland et faciliterait le maintien d’un niveau moyen des lacs pendant la saison où les glaciers, c’est-à-dire l’Aar, leur fournit trop d’eau; enfin aucune usine hydraulique, aucune entreprise quelconque de ce genre ou de navigation ne serait affectée par la dérivation projetée.
- D’autre part, le nouveau projet pourrait être combiné de manière à attirer annuellement sur le pays de Neuchâtel un flot de visiteurs tel qu’il en résulterait pour ce petit pays un avantage considérable. Les autres contrées de la Suisse ont sous ce rapport leurs glaciers, Neuchâtel aurait une des merveilles modernes de l’art technique à montrer aux touristes qui, se rendant en Suisse, passeront par cette vil Je en s’y arrêtant, tandis qu’actuellement ils ne s’y arrêtent que peu ou point clu tout.
- La population entière du canton, nous en sommes certains, appellerait de tous ses vœux la réalisation de ce travail qui serait ainsi exécuté chez elle et aux bénéfices duquel elle participerait dans une modeste mais juste mesure.
- La perforation du tunnel transjurassique permettrait aussi de réaliser indirectement pour les deux villes de Neuchâtel et de la Chaux-de-Fonds, deux œuvres spéciales d’ordre technique qui modifieraient considérablement les conditions économiques et industrielles de ces deux localités, en augmentant leur prospérité et leur bien-être.
- Nous ne voulons pas entrer ici dans des développements ou des indications superflues pour le moment, cela sera fait en temps et lieu. — Quoi qu’il en soit, ces deux villes auront, une fois ces» avantages assurés, le plus grand intérêt à ce que le projet * se réalise, m
- Reste la question au point de vue -international a proprement * dit. Or, la Suisse est pays neutre de par les traités et par les aspirations de tous ses habitants sans, exception aucune, i —* Désirant vivre en bonne harmonie avec ses voisins,, elle ne «ferait au-:
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- cune difficulté de voir des eaux neuchâteloises, c’est-à-dire une minuscule partie des eaux suisses, s’écouler d’un côté plutôt que d’un autre, puisqu’il n’en résulterait aucun inconvénient pour personne et qu’au contraire cette dérivation viendrait en aide au grand projet de la correction des Eaux du Jura, entreprise subventionnée par la Confédération elle-même.
- Paris participerait, il va sans dire, dans une proportion équitable, à l’entretien des canaux récemment construits par cette entreprise de la correction et reliant les trois lacs, ainsi qu’à l’entretien du canal de Hagneclt amenant l’Aar dans le lac de Bienne, enfin à celui des vannages d’introduction des eaux à Aarberg et de leur sortie à Nidau.
- Ainsi donc pour les cantons intéressés à l’entreprise de la correction des Eaux du Jura et pour la Confédération suisse elle-même, qui a payé les deux tiers de la dépense, ils auront l’avantage de trouver un associé nouveau aux frais d’entretien des ouvrages qui assurent la navigation par la régularisation des eaux des trois lacs. Pour le canton de Neuchâtel, il aura en outre les avantages que nous avons déjà indiqués. Voilà pour l’intérêt attaché à l’entreprise du côté suisse.
- Un mot encore sur le cas d’un conflit entre la France et une autre nation voisine de la Suisse.
- Dans ce cas, l’eau n’étant pas marchandise prohibée en temps de guerre, la Suisse, vu sa neutralité, pourra tolérer chez elle en tout temps la dérivation exécutée.
- En cas de guerre donc entre ses voisins, la neutralité suisse assure encore de ce chef le fonctionnement du projet nouveau des eaux de Paris.
- En raison de toutes ces circonstances, le projet que nous avons l’honneur de proposer sera donc aussi avantageux à la Suisse et au canton de Neuchâtel, qu’il le sera, proportion gardée, à la ville de Paris elle-même. Conséquemment, aucune objection sérieuse ne peut être faite sous ce rapport d’internationalité et mettre en doute la possibilité d’une entente, soit pour son exécution, soit pour son bon fonctionnement, une fois l’œuvre mise en exploitation.
- Le grand aqueduc de dérivation sera bien certainement le plus sûr et indestructible trait d’union matériel qui puisse exister entre deux peuples amis.
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- Il sera l’emblème et le sceau d’un traité de paix perpétuel, et, sous ce rapport, renforcera encore puissamment les sentiments de bienveillance et de sympathie réciproques des deux nations française et suisse.
- Reste le cas d’invasion du sol français.
- On ne peut plus admettre une répétition des événements de 1870. La France est aujourd’hui prête et organisée, et il serait peu flatteur pour elle et fort maladroit de la part des adversaires du projet de se livrer à de semblables suppositions pour le faire échouer.
- En tout cas, il sera plus facile de défendre la ligne de notre aqueduc que les plaines de la Champagne, voie ordinaire des armées envahissantes et qui aboutit directement sur les aqueducs de la Dhuys et de la Vanne.
- Notre aqueduc sera d’autant plus facilement défendable, qu’il suivra les hauteurs à grandes distances et complètement en dehors des vallées ordinairement suivies par les armées d’invasion, en effet, situé sur les hauteurs au sud des imprenables forteresses de Langres et Belfort, il ne saurait être mieux placé.
- CHAPITRE XI
- Résultats à prévoir avec le nouveau projet.
- Ici encore une énumération rapide suffira :
- Nous arriverons, au moyen de la création du grand aqueduc à réaliser :
- A) L’alimentation en eau fraîche et pure des localités sur une
- longueur de 5007cm, et on peut compter sur plus de 1 500 distributions d’eau à établir. ?
- B) L’alimentation de certains canaux de l’est de la France manquant d’eau dans les hauteurs, c’èst-à-dire près des points de partage de leurs eaux.
- Si l’État veut profiter de l’œuvre et participer à sa dépense, on pourra modifier le tracé et les pentes de l’aqueduc, de manière aie faire servir à cette fin, tout en réalisant les autres buts pour lequel il est projeté.
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- Nous devons à M. l’Ingénieur Delignj, rapporteur du projet à la Commission municipale de Paris, d’avoir eu notre attention attirée sur cette question, et il résulte effectivement des renseignements qu’a bien voulu nous donner M. Denys, Ingénieur en chef des Ponts et Chaussées à Épinal, que ce but, moyennant certaines conditions, peut être facilement atteint : la question est à l’étude !
- C) L’alimentation complète et constante en eau pure et fraîche, à volume abondant, de la ville de Paris.
- D) Sous ce rapport on réalisera encore, au besoin, l’éclairage électrique public de la ville sur une base au moins double de l’éclairage actuel.
- E) Il restera aussi pour fournir l’énergie à 180 000 lampes de l’éclairage privé ou à des industriels, une force d’environ 6 à 12 000 chevaux en 10 heures, suivant l’intensité et la puissance fixée pour l’éclairage public de la capitale.
- F) On pourra encore, malgré cette production et emploi de force, alimenter d’eau fraîche, limpide et pure toutes les distributions élévatoires d’eau de rivière de la vallée de la Seine,
- G) Enfin il sera possible de faire remonter avec la force propre de l’eau utilisée à Paris, un certain volume de la nouvelle eau, à des hauteurs de 160 m au-dessus du niveau de la mer, c’est-à-dire inconnues comme altitude possible de distribution, dans la contrée. De ce chef d’alimentation élevée, non seulement lès plus hauts points des environs de la capitale jouiront de notre excellente eau, mais il sera possible delà diriger au loin et même très loin dans toutes les directions.
- CHAPITRE XII
- CONCLUSION
- En vous remerciant, Monsieur ,1e Président et Messieurs nos honorables et chers collègues de la Société des Ingénieurs civils de France, de la, bienveillance avec laquelle vous avez bien voulu prendre connaissance du projet que nous avons eu l’honneur de
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- vous soumettre, nous terminons en nous demandant si, eu égard à l’importance de l’œuvre et du bien-être qu’elle procurera à sept ou huit millions de nos concitoyens, nous nous sommes suffisamment étendu dans nos explications ; nous osons espérer et penser que oui, parce qu’il nous semble qu’une œuvre comme celle-ci se recommande d’elle-même.
- En finissant, nous dirons encore que, si encouragé par vos approbations et applaudissements, ainsi qu’aidé des nombreux et actifs concours qui nous sont promis de tous côtés, il nous arrive de réussir, nous faisons des vœux ardents pour que cette entreprise, à laquelle un grand nombre d’industriels et de techniciens de notre pays travailleront et prêteront leur savant concours, soit, comme conception, exécution et résultat, une nouvelle et éclatante preuve parmi tant d’autres, que la science et le génie français sont encore et resteront inébranlablement toujours à la tête de la civilisation moderne.
- Paris, 1er juin 1888.
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- MÉMOIRE
- SUR UN
- I0UVEAU GÉNÉRATEUR A PRORÏÏCTIDN DE TAPEUR INSTANTANÉE
- DE
- MM. SERPOLLET Frères
- PAR
- M. Georges LESOURD
- Ayant été à même de suivre de très près les développements de l’invention qui fait l’objet du présent mémoire, et d’apprécier les perfectionnements successifs qui, d’un appareil purement théorique il y a quelques mois, ont fait aujourd’hui une découverte des plus curieuses et des plus intéressantes, j’ai cru devoir la porter, dès à présent, à votre connaissance, et de vous exposer les usages déjà multiples auxquels elle se prête, me réservant de revenir plus tard sur les applications nombreuses et diverses qui pourront en découler.
- Avant d’entrer dans la description de l’appareil, j’exposerai d’abord en quelques mots les motifs qui ont conduit au dispositif adopté.
- Les applications successives de la vapeur aux chemins de fer, à la marine et aux petites industries, ont depuis longtemps nécessité une transformation complète dans les anciens types de générateurs, dont le poids et le volume devenaient trop considérables pour ces usages, en même temps que la surface de chauffe était trop faible, et la mise en pression trop lente.
- C’est pour satisfaire à ces nouveaux besoins que tous les efforts des inventeurs se sont portés vers des générateurs de petit volume
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- et de grande surface de chauffe, et qu’ont été créés successivement les types si variés et si nombreux de chaudières tubulaires qui existent aujourd’hui. Une fois dans cette voie, on devait être fatalement conduit vers ce qui semble le dernier terme de ces perfectionnements, et la réalisation la plus complète de ces conditions nouvelles, c’est-à-dire vers un générateur à vaporisation instantanée.
- C’est pour se rapprocher de ce but qu’ont été imaginés les appareils de Boutigny d’Evreux, de Buisson, d’Isoard et autres analogues, dans lesquels l’eau se vaporise successivement au contact de surlaces diverses portées à des températures croissantes.
- Quoi qu’il en soit, et malgré quelques résultats heureux, il ne semble pas que ces appareils puissent jamais entrer dans le domaine de la pratique, à cause des difficultés sérieuses que présente leur fonctionnement, et du danger permanent qui peut résulter de leur emploi, par suite des phénomènes de caléfaction et de vaporisation brusque qui tendent toujours à s’y produire.
- MM. Serpollet furent amenés, en étudiant les accidents causés par les incrustations de chaudières, à envisager le problème sous un jour absolument nouveau, et à le résoudre d’une façon qui a conduit aux résultats les plus inattendus.
- Frappés de la vaporisation brusque qui suit les phénomènes de. caléfaction globulaire, lorsque l’état sphéroïdal cesse pour une cause ou pour une autre, et des effets dynamiques extrêmement violents qui se développent alors, iis cherchèrent à maîtriser cette force jusque-là nuisible, et à en utiliser toute la puissance.
- Dans ce but, ils eurent la pensée de supprimer l’état sphéroï-dal, et d’écraser pour ainsi dire, au fur et à mesure de leur production, les gouttelettes d’eau globulaires entre deux parois métalliques chauffées à température convenable, et rapprochées le plus possible l’une de l’autre. La difficulté consistait à trouver deux surfaces métalliques assez résistantes, ne laissant entre elles qu’un espace, pour ainsi dire capillaire, permettant à l’eau d’y être injectée, mais trop faible cependant pour qu’elle pût y pénétrer en quantité appréciable et donner lieu à des* phénomènes de caléfaction. . v e
- Après avoir essayé successivement de plaques de tôle rivées l’une contre l’autre qui se disjoignaient rapidement, et de tubes concentriques rentrant l’un dans l’autre à frottement doux, oh lieu.. 19
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- s’est arrêté au dispositif suivant qui donne d’excellents résultats, et dans lequel consiste, à proprement parler, le principe de l’invention.
- Un tube de fer de diamètre et d’épaisseur variables suivant les cas, est laminé à chaud, mais à une température inférieure à celle de la soudure du métal, de façon à rapprocher aussi fortement que possible les surfaces intérieures l’une contre l’autre, tout en laissant aux parois une épaisseur suffisante pour en assurer la résistance.
- Nous avons représenté (PI. 185, fig. 1 et 2), deux coupes transversales du tube, avant et après le laminage.
- On peut voir sur des sections transversales de tubes laminés que l’espace laissé entre les deux parois n’est visible que comme une ligne noire de la grosseur d’un cheveu, et qu’il peut être évalué au plus à l/20e de millimètre. Et il est facile de se convaincre du contact intime des parois, par la difficulté qu’on éprouve à faire traverser un pareil tube soit par de l’eau, soit même par de l’air sous pression.
- Les deux extrémités du tube ont été disposées de façon à recevoir deux raccords filetés, ainsi que le montre la figure 3, on lui donne une forme en rapport avec l’espace qu’il doit occuper, et le générateur proprement dit est ainsi complet et prêt à fonctionner. Le tube étant placé dans un foyer et chauffé à une température voisine de 250°, si on injecte à une des extrémités de l’eau avec une pompe de compression, elle est aussitôt vaporisée, et ressort à l’autre extrémité à l’état de vapeur d’autant plus sèche et à une pression d’autant plus grande, que la température est plus élevée et la longueur du tube plus considérable. Le temps mis au passage de la vapeur à travers le tube est absolument inappréciable.
- La production de la vapeur est entièrement liée à la quantité d’eau injectée par la pompe, et cesse immédiatement lorsqu’elle devient nulle : c’est donc bien là un générateur à vaporisation instantanée, transformant l’eau pour ainsi dire goutte à goutte au fur et à mesure des besoins.
- Le passage si rapide de la vapeur à travers le tube semble être dû à line vibration extrêmement vive des deux parois sous l’influence de la pression énorme développée par la vaporisation su-
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- bite de l’eau; l’élasticité moléculaire du métal qui a été fortement comprimé sur lui-même, empêchant tout espacement durable de se produire.
- On constate seulement sur des sections longitudinales et transversales d’un tube, après plusieurs mois de service, que les frottements considérables qu’à dû vaincre la vapeur mêlée aux matières salines pour se frayer un passage, ont donné aux deux faces internes un certain poli, sans pour cela modifier leur, espacement d’une façon appréciable.
- Les matières salines en dissolution dans l’eau sont, au moment de la vaporisation, brusquement réduites en poudre impalpable, et projetées dehors en mélange intime avec la vapeur.
- Nous devons maintenant entrer dans quelques détails indispensables de fonctionnement.
- L’alimentation se fait à l’aide d’une pompe de compression dépendant généralement du moteur à vapeur, et qu’on amorce soit en actionnant légèrement le volant, soit à l’aide d’un petit levier relié au piston plongeur, et qui permet d’injecter quelques gouttes d’eau dans le tube, et de produire une quantité de vapeur suffisante pour la mise en marche.
- Mais, comme il ne faut introduire à chaque coup de piston que la quantité d’eau simplement nécessaire à une production de vapeur correspondant au volume d’une cylindrée au plus, on conçoit que ce volume sera très'faible,: et que le corps de pompe pourra être réduit à des dimensions très inférieures à celles auxquelles on est habitué. La pompe sera le plus souvent actionnée par un excentrique placé sur l’arbre de la machinej et cette disposition permettra, pour les usines de vaste étendue, où la force motrice est disséminée, de munir chaque machine de son générateur spécial, et d’éviter ainsi les pertes, et les frais de canalisation et d’isolement qui sont le résultat forcé du transport de la vapeur à distance.
- La première objection qu’on est tenté de faire au générateur est son manque apparent de modérabilité, et les risques d’emballement que court le irioteur lorsque le travail demandé à celui-ci vient à diminuer brusquement. ; >
- Aussi, nous attirerons l’attention sür deux modes de régularisation qui remplissent parfaitementle but cherché. Tous déux reviennent naturellement à agir sur la quantité d’eau injectée, puisque c’est
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- d’elle que dépend, instant par instant, la quantité de vapeur produite.
- Le premier consiste à placer sur la conduite de refoulement de la pompe un robinet qui permet de ramener une partie plus ou moins grande de l’eau à la bâche où on l’a puisée. La clef de ce robinet est commandée à l’aide d’un ensemble de leviers par le régulateur de la machine à vapeur, en telle sorte que chaque fois que la vitesse augmente, le régulateur ouvre le robinet de décharge dont il vient d’être question. L’eau, trouvant un libre passage, s’échappe, et la quantité injectée diminue ainsi jusqu’à pouvoir, au besoin, devenir nulle à un moment donné.
- Le deuxième consiste à commander la tige du piston de 1a, pompe par une coulisse reliée au régulateur. De cette façon, pour une position extrême de la coulisse, le piston plongeur fait sa course maxima ; pour la position opposée, sa course est nulle. On peut donc concevoir que le régulateur agisse sur la position de la coulisse, de façon à diminuer l’injection de l’eau quand la vitesse de la machine augmente.
- Le premier mode de régularisation a été spécialement conservé pour les tricycles ; le deuxième est surtout employé pour les moteurs. Tous deux permettent d’assurer à la machine une allure très constante, quelles que soient les variations de résistance qu’on puisse produire.
- Nous,devons mentionner ici un lait assez curieux, quoique très explicable, qu’on remarque dans le fonctionnement de ce système, c’est que le plus puissant régulateur semble être le générateur lui-même : en effet, la forte épaisseur du tube lui permet d’emmagasiner une grande quantité de chaleur ; dès qu’on y injecte un certain volume d’eau, elle commence d’abord à s’échauffer, puis se transforme en vapeur de plus en plus sèche aux dépens de la chaleur du tube ; en sorte que, si nous considérons l’état de régime, nous avons d’un côté le foyer qui fournit au métal un certain nombre de calories ; de l’autre, l’eau ou la vapeur qui lui fournit un certain nombre de frigories ; il en résulte une ligne neutre à l’intérieur du métal, représentée en A B par exemple (PL 185, fig. 4), et qui ne reçoit ni ne fournit de chaleur. Si l’injection augmente, le nombre de frigories fournies augmente, et la ligne A B se rapprochant de la face externe, vient par exemple en CD.
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- Et avec un appareil d’injection assez paissant et assez rapide, on arriverait à amener cette ligne neutre en EF, GH, c’est-à-dire à refroidir en partie ou même complètement le tube, et à recueillir à l’extrémité de l’eau au lieu de vapeur.
- Si l’injection diminue, les mêmes phénomènes se passent en sens inverse
- Or, on a pu remarquer que c’est précisément quand la vitesse de la machine augmente que le refroidissement du tube s’accentue, et que la quantité de vapeur produite devient moindre.
- Lorsqu’au contraire la vitesse de la machine diminue, le tube se réchauffe, et la quantité de vapeur produite augmente.
- Cette série de phénomènes se produisant d’une façon continue adonné, dans le cas des générateurs de faible puissance, une-régularité d’allure très remarquable, qui présente un des côtés les plus intéressants du système.
- Il va, sans dire que cette remarque ne tend nullement à prouver l’inutilité des régulateurs, qui devront au contraire être d’autant plus perfectionnés qu’on atteindra des puissances plus grandes.
- A un autre point de vue, il était important de se demander si rentraînement des sels mêlés à la vapeur n’amènerait pas une usure plus ou moins rapide des organes ; or il se passe au contraire ce fait remarquable que l’extrême ténuité des matières les a rendues lubréfiantes à la façon du talc ou de la mine de plomb, et que loin de nuire aux organes intérieurs, elles en assurent au contraire le bon fonctionnement. Cet effet peut même être développé par l’addition à l’eau d’alimentation d’une certaine quantité de savon. Du reste ces matières ne s’accumulent jamais de façon à pouvoir devenir gênantes, étant entraînées par l’échappement.
- Il a été fait à ce sujet des constatations très sérieuses, et l’on a pu se convaincre en démontant le piston et le tiroir d’une machine qui avait fonctionné 8 heures par jour pendant 6 mois, que ces organes étaient en très bon état, bien que l’alimentation eût été faite avec une eau extrêmement séléniteuse de Montmartre, i En ce qui concerne la dépense de combustible, il serait difficile jusqu’à présent de se prononcer, les expériences n’ayant porté que sur des générateurs de faible puissance, ne dépassant pas
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- 1 cheval 1/2. Les chiffres trouvés dans ces cas ont été à peu près les mêmes que ceux donnés généralement pour les meilleurs types de chaudières.
- Il semble cependant, que grâce aux dimensions restreintes du générateur et du foyer, à la grande réduction de la surface de chauffe et à l’absence complète du volume d’eau plus ou moins considérable qui existe dans les autres types, on pourra arriver pour des générateurs de plus grande puissance à une utilisation meilleure de la chaleur, et à une économie réelle de combustible. Au surplus, les pertes de calorique provenant de l’alimentation et des purges fréquentes nécessitées p$.r les désincrustants, disparaissent complètement ici, et la chaleur à fournir n’est juste que celle nécessaire à la transformation successive de l’eau en vapeur, abstraction faite des -causes de déperdition inévitables .
- Il est arrivé souvent, une fois le feu bien allumé, et le tube porté à température convenable, de fermer presque complètement les portes de tirage et d’abandonner pendant deux heures et plus la machine à elle-même, sans qu’elle cesse de fonctionner avec la régularité la plus parfaite, et une dépense miniraa de combustible. *
- Nous ne terminerons pas cette partie de notre sujet, sans rappeler les expériences de physique bien connues qui ont été faites sur la transmission de la chaleur, et qui consistaient entre autres à vaporiser de l’eau en lui faisant traverser un tube plongeant dans un bain d’huile! à température constante.
- On avait constaté qu’avec des tubes de faible diamètre intérieur, les formules ordinaires cessaient tout à fait d’être applicables, et que la « transmission de da chaleur devenait proportionnelle à la vitesse du fluide ; si bien qu’en plaçant un thermomètre à la sortie de la vapeur, et en faisant passer la vitesse de 1 à 10, le thermomètre ne bougeait pas, bien qu’il y ait eu production de dix! fois «plus de vapeur, et que la quantité de chaleur transmise ait été par conséquent dix fois plus grande dans le même temps. Or, il est à remarquer que nous nous trouvons précisément dans un cas analogue, et dans des conditions particulièrement favorables, puisque le tube a un diamètre intérieur très faible, et qu’il est plongé dans un milieu à tempé-
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- rature à peu près régulière. Il semble donc y avoir là une régularisation autogène très remarquable, et une utilisation extrêmement méthodique de la chaleur produite par le foyer.
- Quoi qu’il en soit, la disposition du générateur semble devoir favoriser beaucoup l’emploi de combustibles spéciaux, tels que les huiles minérales par exemple, et nous pouvons dire que des essais seront très prochainement tentés à ce sujet.
- Il paraît enfin presque certain que la nature du tube se prêtera sans danger à une application très intéressante: celle de la production de la force, déjà tant de fois essayée, non plus par la vaporisation de l’eau, mais par la volatilisation de liquides, tels que l’éther, l’essence de pétrole et autres, et qui, jusqu’ici, a été plus particulièrement enrayée, par suite des difficultés que présente l’emploi de ces matières.
- Nous ne ferons que mentionner en passant le peu desurveillance que demande ce nouveau type de générateur, qui ne comporte plus ni manomètres, ni niveau d’eau, ni injecteur, ni joints autoclaves, ni rivures, et qui est par là même à l’abri de l’entretien constant que nécessitent ces différents organes; et sans insister sur le peu de temps et la faible dépense que demanderont le remplacement d’un tube détérioré, nous arriverons à ce qui, selon nous, constitue un des plus grands mérites de l’invention, c’est-à-dire sur l’impossibilité absolue d’aucun accident.
- Les causes les plus fréquentes dues aux incrustations, aux coups de feu, et au mauvais état ou fonctionnement de tous les organes cités plus haut, sont écartées, étant incompatibles avec la nature même du générateur. Il ne reste donc plus à envisager que le cas d’une rupture de tube, provoquée par un excès de pression ou par un défaut du métal. Or , an cours d’expériences faites dans ce sens, on a pu constater que la rupture d’un tube n’était accompagnée d’aucune projection et ne donnait lieu qu’à un dégagement relativement faible de vapeur, accompagné d’un certain sifflement. Immédiatement la machine et par conséquent la pompe s’arrêtent.
- Ce résultat est, du reste, assez facile à expliquer, par ce fait que la vapeur est produite au fur et à. mesure de son emploi, et qu’il n’en existe dans le tube qu’un volume très restreint. Elle ne peut donc avoir dans cet espace, pour ainsi dire capillaire, aucune force projective, et elle n’acquiert cette force que lors-
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- qu’elle sort du tube pour occuper un espace appréciable. Doue, dans tous les cas, un abandon de la machine à elle-même, ou un défaut de surveillance, ne pourraient jamais amener qu’une seule chose, l’arrêt du moteur, provoqué soit par la rupture accidentelle d’un tube, soit par le manque d’alimentation.
- Tous les tubes sont, du reste, essayés à des pressions considérables, et, dans des expériences faites devant MM. les Ingénieurs des Mines, on a pu porter la pression dans un tube chauffé au rouge à une valeur de plus de 500 atmosphères indiqués au manomètre, sans produire aucune tissure du métal.
- On trouvera représenté (PI. 185, fig. 5) le type de générateur de ! cheval qui est construit aujourd’hui couramment; la forme, en plan est hémicirculaire.. Le socle est formé de quelques lits de briques, surmontés de dalles réfractaires; le corps est composé de deux séries de briques réfractaires courbes à emboîtement, qu’on trouve communément dans le commerce et séparées par une couronne de fonte; le tout est recouvert d’un couvercle en forte tôle à garniture intérieure réfractaire avec regard et ouvertures nécessaires au passage du conduit de vapeur et du tuyau de tirage. La partie plane qui forme le devant est en fonte et comprend la porte de tirage et la porte de chargement; elle soutient une extrémité de la grille dont l’autre s’appuie sur la. couronne de fonte.
- Le tube roulé en spirale est soutenu d’une façon convenable à la partie supérieure de l’enveloppe ainsi formée, et recouvert d’une tôle à garniture réfractaire, dont les rebords verticaux forcent les gaz chauds à rebrousser chemin, avant de s’échapper à l’extérieur. „
- Le foyer est alimenté à la houille ou au coke.
- Au point de vue des dimensions adoptées, le tube qui peut être employé pour une puissance moyenne de 1 cheval a 2 m de long, 0,105 m de large, ) 0,022 d’épaisseur totale, soit 0,011 m pour chaque paroi. s : q . ?
- La surface de chauffe ainsi formée est d’environ 0,4 m2. Le poids du tube est de 32 kg; celui de l’appareil entier, de 130 kg environ. La durée, moyenne de la mise à température est de 8 à 10 minutes. La dépense d’eau est d’environ 13' i par cheval et par heure. ? e r
- En outre du générateur demi-fixe que nous venons de décrire,
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- on a construit également des générateurs mobiles dont l’enveloppe est entièrement en fonte et qui peuvent se transporter d’un endroit à l’autre sans aucun inconvénient. La forme de tube adoptée pour les générateurs de ce genre a été représentée figure 7.
- Pour éviter la déformation qui tend à se produire lors du passage de la vapeur, on a soudé l’extrémité A à la première spire, de façon à en faire un cercle parfaitement rigide sur lequel viennent s’appuyer, par l’intermédiaire d’entretoises 66, toutes les spires suivantes.
- On a enfin construit un troisième type dans lequel le tube est enroulé non plus en serpentin, mais en hélice ; il est alors placé contre la paroi intérieure d’une enveloppe de tôle, formant ainsi un véritable poêle mobile dans lequel le combustible est placé à l’intérieur du tube spiral. Il est alors possible d’utiliser en même temps une partie de la chaleur pour le chauffage, et l’autre pour la production d’une force motrice destinée à l’éclairage électrique ou aux usages domestiques.
- Un générateur analogue à celui que nous venons de décrire actionne depuis longtemps, à titre de démonstration, un moteur d’un cheval qui fait mouvoir un tour. Il] permet, en attaquant des tiges de fer sur des épaisseurs atteignant 10 et 15 mm, et en supprimant brusquement ce travail énorme, de constater la parfaite efficacité du régulateur à coulisse, et la régularité de la machine dont la vitesse ne varie pas de façon appréciable.
- Plusieurs générateurs de 1 cheval à 1 cheval 1/2 sont employés depuis quelques mois soit dans l’industrie pour faire marcher des tours, soit dans les propriétés particulières pour élever l’eau nécessaire aux divers usages.
- Dans un autre ordre d’idées, une application des plus intéressantes a été faite aux tricycles. Celui que nous avons représenté (PL 185, fig. 6) comporte deux roues motrices à l’arrière et une roue directrice à l’avant. La machine, à laquelle on a donné la puissance d’un cheval, est placée sous le siège ainsi que la pompe d’alimentation. L’eau et le combustible sont renfermés dans le siège même. Le générateur placé dans un étui de tôle avec enveloppe isolante occupe l’arrière. Par un mécanisme fort ingénieux, une des deux poignées qui servent à diriger l’appareil peut éga-
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- lement, par un simple mouvement de rotation, commander la vitesse et l’arrêt immédiat, en ouvrant plus ou moins le robinet de décharge situé sur la conduite de refoulement.
- Gette manœuvre, accompagnée de l'application du frein que le conducteur a toujours sous le pied droit, permet, une fois lancé à toute vitesse, d'arrêter net et sans secousse, en moins de 2 m. Ce tricycle, qui a été le premier type que les inventeurs aient construit, a servi à faire les expériences les plus probantes. Sa vitesse moyenne est de 25 km à l’heure, et l’on peut facilement atteindre 30, 35 et même 40 km en forçant l’injection. La dépense d’eau est en moyenne de 15 l â l’heure. La machine développe une force suffisante pour gravir toutes les rampes usuelles des routes, et dans des expériences souvent répétées, au grand étonnement de tous, le tricycle a pu gravir entièrement la butte Montmartre par des pentes moyennes de 13 cm par mètre, atteignant même quelquefois 17 cm sur une longueur de 30 et 40 m, et en mauvais chemins caillouteux. Quelques-unes de ces pentes sont tellement raides que le centre de gravité passe à l’arrière et que le conducteur est obligé de se tenir debout et de se pencher en avant pour rétablir l’équilibre. Il est évident que, dans ces circonstances toutes particulières et absolument en dehors de la pratique, le générateur doit développer bien plus d’un cheval et c’est du reste une particularité du système de se prêter ainsi à une surproduction quelquefois considérable, lorsqu’on augmente l’injection en agissant par exemple sur le levier de mise en marche en même temps que la pompe fonctionne. Dans ce cas, la production de vapeur est telle qu’on peut laisser ouverts en grandî tes robinets de purge du cylindre, et obtenir cependant des vitesses considérables.
- Le poids total du tricycle n’est que de 185 kg. Sa conduite est d’une extrême simplicité et les efforts à exercer, soit) pour les changements de direction, soit pour l’arrêt ou les ralentissements, sont» tout à fait insignifiants.
- A la suite de ces résultats, on a mis en construction des quadricycles du même type, dont tous les organes ont été perfectionnés. Ils sont complètement suspendus sur des ressorts, pour atténuer la trépidation des divers organes dans les mauvaises voies ; la provision d’eau et de charbon permettra de marcher deux
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- heures et demie à une vitesse moyenne de 20 km, c’est-à-dire de faire 50 km sans arrêt. Le foyer est entièrement garni d’enveloppes isolantes, et le bruit de l’échappement supprimé par un appareil spécial. Nous ne doutons pas que ces nouveaux véhicules ne soient appelés à un énorme succès, et leur application à la vélocipédie militaire semble dès à présent tout indiquée.
- J’aurais voulu vous parler dans ce mémoire d’une application très intéressante qui a été faite récemment à un générateur de huit à dix chevaux qui commande une machine d’atelier. Il était composé de 22 tubes de 1,40 m de long, placés horizontalement les uns à côté des autres et réunis d’un côté à un collecteur d’eau, de l’autre à un collecteur de vapeur. Les essais, qui ont du reste bien réussi, et qui permettent d’espérer de très bons résultats, ont donné lieu à quelques modifications de détail, qui m’empêchent d’aborder aujourd’hui ce sujet; sans parler d’un petit bateau de plaisance qui fonctionne en ce moment de la façon la plus satisfaisante, nous aurons peut-être à revenir plus tard sur deux applications qui peuvent être tentées d’un moment à l’autre : l’une à un torpilleur, l’autre à une locomotive de chemin de fer.
- En résumé, à l’heure actuelle ce générateur est appelé à rendre les plus grands services dans toutes les petites industries qui ont besoin de forces motrices faibles, et qui disposent d’un espace restreint. La sécurité absolue qu’il assure et qui permet de le placer n’importe où, ses petites dimensions, le peu d’eau que nécessite son alimentation, et la facilité extrême de sa surveillance et de son entretien, le rendent précieux dans une foule de circonstances.
- Il peut donner les résultats les plus pratiques au point de vue de l’élévation de l’eau, et surtout de l’éclairage électrique des appartements et des magasins.
- Outre les tricycles dont la réussite est assurée par les essais cités plus haut, les appareils de traction à vapeur sur route jusqu’ici peu employés, et principalement les voitures à vapeur, les pompes à incendie, et les locomotives routières qu’emploie le service de la guerre, pourraient alors entrer dans le domaine de la pratique.
- Enfin, la possibilité d’une application aux bateaux à vapeur et aux locomotives une fois démontrée, pourra devenir la source de changements complets dans la construction de ces divers engins.
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- Aussi, en envisageant ces différents points de vue, et en présence d’une invention qui a déjà à son actif de tels résultats, et qui semble en promettre de si féconds pour l’avenir, j’ai pensé qu’il pouvait y avoir grand intérêt à en faire le sujet d’une communication, et je vous demanderai la permission de compléter ultérieurement, par des documents plus précis que les expériences en cours nous fourniront incessamment, l’exposé un peu rapide que je viens d’avoir l’honneur de vous soumettre.
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- MEMOIRE
- DEFORMATIONS........ÉLASTIQUES
- DES
- PIÈCES ET DES SYSTÈMES DE PIÈGES
- A HURES MOYENNES PLANES OU GAUCHES
- THÉORIE NOUVELLE ET APPLICATIONS
- PAR
- M. BERTRAND DE FONTVIOLANT
- PREMIÈRE PARTIE
- LES DÉFORMATIONS ÉLASTIQUES - LEUR RÉCIPROCITÉ
- CHAPITRE PREMIER
- \ou%elleü formules générales exprimant les déformations d’une pièce lléchie, dont la ligne moyenne est une courbe plane. — Réciprocité «les déplacements.
- § 1er. — Hypothèses.
- Nous admettrons que les sections normales à la ligne moyenne, planes avant la flexion, restent planes après, et nous supposerons établie la formule connue :
- .... v M N
- k=T-.¥’
- qui résulte immédiatement de cette hypothèse.
- Nous admettrons également le principe de la superposition des effets élastiques des forces extérieures, et, comme corollaire, celui de la proportionnalité des forces et des déformations correspondantes.
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- § 2. — Définitions.
- Les différentes espèces de liaisons auxquelles une poutre, droite ou courbe, peut être soumise, sont les suivantes :
- i° Un point de la poutre, pris dans le plan de flexion, est assujetti à demeurer sur une droite de ce plan : c’est le cas du repos libre ;
- 2° Un point est assujetti à rester entièrement fixe : c’est le cas d’une articulation;
- 3° Une section est astreinte à conserver une position invariable: c’est le cas d’un encastrement.
- La flexion étant plane, le nombre des conditions générales d’équilibre se réduit à trois, qui se traduisent par deux équations de projection et une équation de moments.
- On reconnaît facilement que les forces de liaison, ou réactions, sont calculables par ces équations, dans les deux hypothèses suivantes :
- 1° Système de liaisons iV° 4. — Un point de la poutre est assujetti à rester entièrement fixe, tandis qu’un autre point est astreint à demeurer sur une droite donnée du plan de flexion ;
- 2° Système de liaisons N° 2. Une section est assujettie à conserver une position invariable*
- Dès qu’une liaison vient s’ajouter à celles de l’un ou de l’autre système, les forces équivalant aux liaisons ne sont plus indépendantes des déformations élastiques* Mais si l’on remplace cette liaison supplémentaire par la force capable d’en tenir lieu, les autres liaisons redeviennent indépendantes des déformations et les forces correspondantes sont alors calculables par les équations générales! d’équilibre*
- Nous appellerons les liaisons des systèmes Nos 1 et 2 liaisons indépendantes de l'élasticité. Toute liaison supplémentaire sera dite dépendante de l’élasticité oü surabondante.
- § 3. — travail accompli pendant la déformation.
- Sür uflé pièce supposée SUrts poids, astreinte ou iion à des liaisons surabondantes, appliquons des forces quelconques, situées
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- clans le plan de la ligne moyenne. Imaginons que, partant de la valeur initiale zéro, les intensités de ces forces aillent en croissant progressivement jusqu’à des valeurs finales données; les forces intérieures développées dans la pièce croîtront en même temps, de la valeur zéro jusqu’à des valeurs correspondant à l’état d’équilibre définitif.
- Pendant ce mouvement, les forces extérieures directement appliquées et les forces intérieures ont accompli des travaux dont la somme est nulle en vertu du principe des forces vives, puisque les molécules sont parties de l’état de repos pour parvenir à un nouvel état de repos et que les travaux des forces de liaison sont nuis en raison de la nature purement géométrique de ces liaisons.
- Calculons en premier lieu les travaux des forces intérieures.
- Soient à un instant donné, pendant la déformation, RdS, RjdS, les composantes perpendiculaire et parallèle à la section M N, de la force intérieure agissant sur un élément superficiel d S situé à une distance v du centre de gravité de cette section (fig. 4).
- Évaluons d’abord le travail des efforts longitudinaux RdS. Appelons ds l’épaisseur de la tranche infiniment petite MNPQ, mesurée avant toute déformation ; c’est aussi la longueur de la libre pm de section transversale dS.
- A l’instant considéré, cette longueur s’est accrue d’une quantité A (ds), liée à la valeur de R correspondante par la formule connue :
- R -= E ou 4 (ds) = ds>
- dails laquelle Ë désigne le coefficient d’élasticité de la matière dans le sens longitudinal des fibres*
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- La flexion continuant, K s'accroît de sa différentielle t/K, tandis que l’allongement A(Js) s’accroît de sa différentielle (/|A(tù>)|; il en résulte pour la fibre pm de section cl S, un travail élémentaire exprimé par :
- R t/S x <i\\(ds)\ = fidSx^y dsj = R t/S t/.s = ---|R t/S d*.
- Pour la flexion complète, c’est-à-dire depuis l’instant où R pari de la valeur zéro, jusqu’au moment où il atteint la valeur liliale R, le travail a pour expression :
- /»ll
- (ci) I R dR
- E
- d S ds
- — t/S t/s.
- Pour passer de là au travail développé dans toute la tranche
- v M N
- MNPQ, il suffit de remplacer R par sa valeur—j------------et
- 1 S
- d’intégrer la fonction obtenue dans toute l’étendue de la section, ce qui donne
- oM
- i /«M A'\2
- / M'2 , /v, '2 M N N- ..A
- (îïï °'db - TUS vdb + Wlte)
- 1 . / M2 . N2 \
- 2 d'S \EI + ES /’
- car
- r2 c/S — I,
- vd S = 0,
- P'
- I t/S = S.
- «y v t/D y?)
- Enfin, pour toute la poutre AR, le travail des efforts intérieurs longitudinaux a pour expression :
- ‘ B
- 2
- «y a
- l’intégrale portant sur toute l’étendue de la poutre
- / M2 . N2 \ .
- \ El + ES ) ds’
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- On établit d’une manière analogue que le travail des efforts intérieurs Rt dS, transversaux à la pièce, est donné par la formule :
- \K GS
- ds,
- dans laquelle T représente l’effort tranchant et G le coefficient d’élasticité de la matière dans le sens transversal aux fibres.
- Le travail total des efforts intérieurs a finalement pour valeur absolue :
- B
- 1 / M2 , N2 , T2
- G S
- ds.
- Si maintenant nous représentons par S le travail total des forces extérieures pendant la déformation, nous pouvons poser la formule fondamentale :
- ou
- N2
- ES
- ^2
- GS
- ds = 0,
- (1) S=T/lw+-sre- + -&)*.
- en remarquant que les forces intérieures étant résistantes, leur
- travail est négatif.
- § 4. — Déplacement du point d’application d’une force extérieure, pendant la déformation.
- En un point D de la poutre AB (fig. %), appliquons une force extérieure, dont l’intensité, — ainsi qu’il a été dit plus haut, — est d’a- A, bord nulle et croît pro- i
- gressivementjusqu’à une Fia. 2.
- limite donnée.
- En vertu du principe de la superposition, admis dès le début Bull. 20
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- 1° Le déplacement DD' du point D est rectiligne ;
- 2° Il est, à chaque instant de la déformation, proportionnel à l’intensité F de la force extérieure au même instant, et il en est de même, par suite, de la projection DD" de ce déplacement sur la direction de la force F ; en sorte qu’on peut poser :
- DD" = X F,
- X étant un coefficient constant représentant la valeur de la projection du déplacement du point D, sous l’action d’une force de même direction et du même sens que F, mais égale à l’unité.
- Lorsqu’à partir de l’instant considéré, F s’accroît de sa différentielle d F, DD" s’accroît de sa différentielle:
- d (D D") = d (XF) = X cüF,
- et le travail élémentaire accompli par F a pour expression :
- F XdF = X FdF.
- Le travail total de la force F, depuis l’instant où elle commence à agir en partant de la valeur zéro, jusqu’à l’instant où elle atteint la valeur F, est donné par la formule :
- ;= I xFdF = y XF2;
- d’où, en vertu de l’équation (!) :
- (2)
- ds.
- Or, X F est égal à la projection sur F du déplacement total du point D, sous Faction de la force F, projection que nous représenterons par l et qui, dès lors, est exprimée par :
- (2 bis)
- kJ a
- dans laquelle M, N, T sont les moments fléchissants, tensions longitudinales et efforts tranchants produits par la force F.
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- 5. — Angle décrit pendant la déformation par une section à laquelle est appliqué un couple extérieur, dont l’axe est dirigé perpendiculairement au plan de la ligne moyenne.
- Soit G l’intensité de ce couple qui, ayant à l’origine de la déformation la valeur zéro, croît jusqu’à une valeur finale que nous représenterons également par C.
- L’angle DaD' (fig. 3) dont, à un instant donné, a tourné la section D, est proportionnel à la valeur de G A au même instant; de sorte qu’on peut poser : D aD' = y C, y étant un coefficient constant, représentant le déplacement angulaire de la section D sous l’action d’un couple de même sens que G, mais égal à l’unité.
- Le travail élémentaire développé par le couple, lorsqu’il passe de la valeur G à celle G -f- d G, est :
- Fig. 3.
- G d (DaD') = G d (y C) = yCdC;
- et le travail total, depuis l’instant où le couple commence à agir, jusqu’à l’instant où il atteint la valeur finale G, est donné par la formule : •
- 6 =
- c
- Y C dC = -L Y C* ;
- d’où, en vertu de (1) :
- (3)
- y G*
- / M2 .
- \e.ï + ES
- Or, l’angle total g, dont le couple G a fait tourner la section D, est égal à y G ; il est donc exprimé par la formule :
- (S bis) g =
- dans laquelle M, N, T représentent les moments fléchissants, tensions longitudinales et efforts tranchants produits par lec oupleG.
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- — 298 —
- § 6. — Déplacement d’un point quelconque d’une poutre soumise en un de ses points à l’action d’une force c xtérieure. — Premier théorème de réciprocité.
- Considérons d’abord deux forces appliquées en deux points (1) et (2) et dont les intensités, infiniment petites au début, croissent jusqu’à des valeurs finales données. Soient, à un instant déterminé, (!'), (2'), les positions des points (1) et (2); F1} F2,
- les valeurs correspondantes des deux forces (fi,g. 4). Le déplacement (1) (!') est la résultante des déplacements que prendrait le point (1 ) si les forces F{ et F2 agissaient successivement sur, la poutre (principe de la superposition des effets élastiques); la projection (1) (1") de ce chemin est donc la somme algébrique des projections de ces mêmes déplacements. D’ailleurs, ces dernières projections sont proportionnelles aux intensités F, et F2 des forces à l’instant considéré. On peut donc poser :
- Fig. A.
- (a)
- (•l.r) = X11Fl + XJ F2,
- où X , ll sont des coefficients ayant les significations suivantes :
- X4 est le déplacement qu’une force égale à l’unité, de même direction et de même sens que F15 imprimerait à son point d’application (1), ce déplacement étant estimé suivant la direction même de cette force.
- g .? •
- X4 est le déplacement qu’une force égale à l’unité, appliquée au point (2) et ayant même direction et même sens que F2, imprimerait au point (1) de la poutre, ce déplacement étant estimé suivant la direction de la force F*.
- Il est bien entendu que les déplacements X*,X* sont comptés positivement s’ils sont de même sens que F*, et négativement dans les cas contraire.
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- Si on désigne par X*, X*, des coefficients (*) de même nature relatifs au point (2), on peut poser de même que précédemment :
- (6) (2.2") = X* F, -]- x’
- Les deux relations (a) et (b) s’appliquent à tout instant de la déformation.
- Les travaux élémentaires produits par les forces F, et F2, lors-quelles s’accroissent de leurs différentielles dFt, dF2, et que par suite les déplacements projetés (1.1"), (2.2") s’accroissent également de leurs différentielles d( 1.1"), d(2.2"), ont pour expressions, aux infiniment petits du second ordre près :
- F,dl(l.l")==FI(xJ dF< + X* dF2) =. xJ F, d¥l -f xJ Ft dF2 F2 d (2.2") = F2 (X* dF1 + x; dF1) = x; F2 dFj -j- X^ F2 dF2.
- Le travail total accompli pendant toute la durée de la déformation, c’est-à-dire depuis l’instant où les forces partent d’une valeur initiale infiniment petite jusqu’à celui où elles atteignent les valeurs finales F4 et F2, est l’intégrale de la somme des travaux élémentaires, prise entre les limites F4 = F2 == 0 et Ft == F0 F2 = F2 ; ou :
- $ =
- x) Ff dF{ -f
- ,f* rF»F*-
- x|FsdF2 + / xJ Fj dF2 -(-
- 'Fi, fs. xjF.dF,
- •F,, F,.
- 0,0
- •?i, F*.
- = ¥dFÏ+I-^F’+ d / F< <*Fs + xj / F* <*Ft-
- '0,0
- fo.o
- L’intégration par partie donne :
- J F2 dF, = F, F2 — J F, dF,
- Substituant dans l’expression de
- w 6=-k‘F;+t^f!+X1F*F*+fi! -
- (*) Le coefficient X porte toujours en indice le numéro ou la lettre qui désigne le point dont il représente le déplacement, et, en exposant, le numéro ou la lettre qui désigne le point d’application de la force d’intensité 1 produisant ce déplacement.
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- Or, le travail des forces extérieures est également donné par la formule (i) :
- dans laquelle M, N, T sont les moments fléchissants, tensions longitudinales et efforts tranchants développés par les forces Fj et F, agissant simultanément.
- Ce travail est donc indépendant de la loi de variation des forces extérieures pendant la déformation, c’est-à-dire de la manière dont ces forces sont passées de leurs valeurs initiales infiniment petites à leurs valeurs finales Fd et F2. Or l’intégrale que renferme encore la formule (c) dépend nécessairement de cette loi de variation ; il faut donc que cette intégrale disparaisse, — ce qui nécessite:
- (4 (>.* - ^ = 0, ou = V
- En se rappelant ce que représentent xJ et X*,on peut traduire cette égalité comme suit :
- Premier, théorème de réciprocité.— Qu'une poutre soit, ou non, assujettie à des liaisons surabondantes, si une force égale à l'unité, appliquée en un point (1), suivant une direction F{, imprime à un point (2) un déplacement dont la projection sur une direction F2 à une valeur de X*,'tréciproquement, une force égale à l’unité, appliquée au
- point (2), suivant la direction F\, imprime au point (1) un déplacement 2 1 dont la projection li sur FA est égale à X2.
- Les trois relations (c}„ (1) et (d) permettent d’écrire :
- («) 4,'<F< + ¥'^+^F‘F'2
- Gela posé, soient Mv N15 1\, les moments fléchissants, tensions longitudinales et efforts tranchants que produirait la force Ft agissant seule; Ma, N2, T2, les mômes éléments correspondant à la force F2 ; on a :,; .
- {f) M = M, + M2 ; N = N, + N2; T = + T,..
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- De plus, la formule (2) du § 4 donne
- *B
- (9)
- 1 1 2 l
- —x F -- —
- 0) AiA 1 - O
- Mi nî , t; .
- El + ES + GS/ds;
- (h)
- 1 >V-I
- 2 2 2 “ 2
- MI N T.,
- El + ES + gt,rfs'
- A
- Effectuant dans l’équation (e) les substitutions qu’autorisent les formules (f), (g), (h), il vient, après réductions:
- w. =
- A
- M,M2 N,Nâ Ï/M
- “ËT- + 18 + ~GS/
- Dans cette relation, faisons F2 = 1 ; soient v, 0, les valeurs que prennent alors M.,, N2, T2; nous obtenons:
- Or, XgFj est la projection sur la direction F2 du déplacement que prend le point (2) lorsque la force F1 agilseule sur la poutre, ; c’est la quantité cherchée que nous représenterons par d’où :
- (4 bis)
- Cette formule exprime que, pour calculer le déplacement suivant une direction donnée, d’un point quelconque d’une poutre déformée par une force F1? on devra d’abord déterminer les moments fléchissants, tensions longitudinales et efforts tranchants M1} Nn T.,, produits en chaque point de la poutre par la force Fj ; puis appliquer au point dont on veut connaître le déplacement une force auxiliaire égale à l’unité et ayant la direction suivant laquelle on se propose d’évaluer le déplacement; calculer ensuite, en chaque point de la poutre, les moment fléchissant,, tension longitudinale
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- et effort tranchant auxiliaires <x, v, 0, correspondant à cette force; enfin, former l’intégrale indiquée ci-dessus, qu’on étendra d’une extrémité à l’autre de la poutre.
- § 7. — Déplacement d’un point quelconque d’une poutre soumise à l’action d’un couple agissant sur une section donnée. — Second théorème de réciprocité.
- Soient la section d’application du couple (fig. 5), et (2) le point dont nous nous proposons d’évaluer le déplacement en pro-
- \
- B
- Fig. 5.
- eclion sur une direction arbitrairement choisie A. Pour y parvenir, appliquons au point (2) une force ayant la direction A, et le sens suivant lequel les déplacements projetés sur A seront comptés positivement.
- Sous l’action du couple et de la force ainsi définis, que nous supposerons agir avec des intensités allant en croissant depuis des valeurs initiales zéro, jusqu’à des valeurs données, les points (1) et (2) et les sections correspondantes se déplacent.
- Soient, à un instant quelconque de la déformation, G; l’intensité du couple, F2 celle de la force, (P) et (2') les positions des points (1) et (2), Dj, D' celles des sections D( et D2.
- Le déplacement linéaire du point (2) et le déplacement angulaire de la section sont les résultantes des déplacements que prendraient respectivement ce point et cette section si le couple Gd et la force F2 agissaient successivement sur la poutre. (Principe de la superposition clés effets élastiques.) Ces derniers déplace-
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- mcnts sont proportionnels aux intensités des efforts, — forces ou couples,—qui les produisent. On peut donc écrire à l’instant considéré :
- («) (2.2") = x‘C, + xX
- (b) D.oD; = Ï|C1 +
- les coefficients X et y ayant les significations suivantes :
- X* est le déplacement, en projection sur la direction A, qu’un couple égal à l’unité, appliqué en D„ imprimerait au point (2) ;
- est le déplacement de même nature qu’imprimerait au même point, une force égale à l’unité, appliquée en (2) et ayant la direction de A, ou, ce qui est la même chose, de F2 ;
- y j est le déplacement angulaire qu’un couple égal à l’unité,
- appliqué à la section D„ imprimerait à cette même section;
- 2
- y, est le déplacement de même nature qu’imprimerait à la même section une force égale à l’unité, ajant la direction de A et appliquée en (2).
- Les deux relations précédentes s’appliquent à tout instant de la déformation. Les travaux élémentaires produits par le couple et la force, lorsqu’ils passent des valeurs G, et F.2 à celles Cj -f- dC,,
- F. 2 -j- dF,, ont pour expressions :
- F2 d(2.2") = X*F2 c/G, + x! F2 dF*,
- C, d^d)') = ïîCi A + t!ci
- Le travail total accompli pendant la durée de la déformation, depuis l’instant où le couple et la force ont des intensités nulles jusqu’à l’instant où ils atteignent respectivement les valeurs finales
- G, et F2, est l’intégrale de la somme des travaux élémentaires prise entre les limites G, = F2 = 0 et C, — C15 F2 = F2, ou :
- 1 2 „2 1
- G = 5 \ Fa
- f 2 Ii + \
- C l 5 F2
- G, c/F2.
- L’intégration par partie donne :
- f F, dC, = C, F, —f G, dF.,.
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- D’où, en substituant :
- W 6 = l*tf + jr;cî+ ^C,F, + (t;- X:
- Or, le travail des forces extérieures est également donné par la formule (1) :
- ci)
- ds,
- dans laquelle M, N, T, sont les moments fléchissants, tensions longitudinales et efforts tranchants développés par le couple C* et la force F2 agissant simultanément.
- Ce travail est donc indépendant de la loi suivant laquelle les efforts Ci et F2 ont varié pendant la déformation, depuis leurs valeurs initiales zéro, jusqu’à leurs valeurs finales Cd et F2. Or, l’intégrale que renferme encore la formule (c) dépend nécessairement de cette loi de variation ; il faut donc que cette intégrale disparaisse ; — ce qui nécessite:
- w ?:=>;
- Cette égalité se traduit immédiatement comme suit:
- Second théorème de réciprocité. — Qu’une poutre soit, ou non, assujettie à des liaisons surabondantes, si un couple égale à l’unité, appliqué à une section DL imprime à un point (2) un déplacement linéaire
- 1
- dont la projection sur une direction A a une valeur X2, réciproquement, une force égale à l’unité, appliquée au point (2) suivant la direction A, imprime à la section Di un déplacement angulaire (*) y*, précisément égal à X*.
- Les trois relations (c), (l) et (d) permettent d’écrire:
- w * tfÇ+iïtë+>£*,=
- ds.
- (*) Il est bien entendu que les déplacements angulaires sont mesurés sur l’arc de cercle du rayon 1 ; ce sont donc des longueurs.
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- Cela posé, soient Mt, N,, T1} les moments fléchissants, tensions longitudinales et efforts tranchants que produirait le couple G, agissant seul; M2, N2, T2, les éléments similaires correspondant à la force F2 ; on a :
- (f) M = M, + M.2 ; N = N4 —j— N2 ; T- = T4 —(— T2.
- De plus les formules (2) du § 4 et (3) du § 5 donnent :
- (h)
- 2 Tl0!
- Effectuant dans la formule (e) les substitutions qu’autorisent les relations (f), (g), (h), il vient, après réductions:
- (k)
- *A f2
- %Ma
- El
- i/A
- n*n2
- ES
- ds.
- Dans cette équation, faisons F2 = 1 ; soient g, v, 9, les valeurs que prennent alors M2, N2, T2 ; nous obtenons ;
- A
- Or, X^Cj est la projection, sur la direction A, du déplacement linéaire imprimé au point (2) par le couple Cj agissant seul sur la section D* ; c’est la quantité cherchée, que nous représenterons par /2; d’où :
- (5 bis)
- ll2 =
- .El ES "T" G-S/
- ds.
- § S.
- Les formules (4 bis) et (5 bis) expriment que, pour calculer le déplacement suivant une direction donnée A, d’un point quel-
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- conque d’une poutre déformée, soit par une force F1? soit par un couple Cd, appliqués à un point ou à une section quelconque, on devra d’abord déterminer les moments fléchissants, tensions longitudinales et efforts tranchants produits en chaque point de la ligne moyenne soit par la force Fd, soit par le couple Cd, puis appliquer au point dont on cherche le déplacement, une force auxiliaire égale à l’unité, dirigée suivant A, et évaluer, pour chaque point de la ligne moyenne, les moment fléchissant, tension longitudinale et effort tranchant auxiliaires, correspondant à cette force, et enfin former les intégrales indiquées par les formules dont il s’agit.
- § 9. — PREMIÈRE FORMULE GÉNÉRALE. — Déplacement d’un point quelconque d’une poutre soumise à l’action simultanée de plusieurs efforts extérieurs, — forces ou couples.
- Soient Fd, C2, C3, F4,.. les forces et les couples agissant sur la
- poutre; (M„ N„ T„), (M2, N„ Ts), (MS) N„ T3), (M„ N„ T,), etc... les moments fléchissants, tensions longitudinales et efforts tranchants produits en un point quelconque de la poutre par chacun de ces efforts.
- Le déplacement total, suivant une direction arbitrairement choisie, d’un point donné de la poutre est exprimé, en vertu des équations (4 6*s) et (3 bis) et du principe de superposition, par la formule :
- dans laquelle, ainsi qu’il a été dit plus haut, g, v, 6 sont les moments fléchissants, tensions longitudinales et efforts tranchants auxiliaires correspondant à une force auxiliaire égale à l’unité, appliquée au point dont on cherche le déplacement et ayant la direction suivant laquelle on veut évaluer ce déplacement.
- Si on désigne par M, N, T, les moments fléchissants, tensions
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- longitudinales et efforts tranchants produits par l’action simultanée des efforts F0 C2, C3, F4., on a:
- M = Mt + M,+........; N =Nf + N2T = T{ + Tt+..................;
- et l’expression du déplacement cherché devient:
- (A)
- C’est la première formule fondamentale que nous nous proposions d’établir.
- § 10. — Déplacement angulaire d’une section quelconque d’une poutre déformée par une force extérieure appliquée en un point donné.
- Les formules (d) et (k) du § 7 donnent :
- ds.
- Si, dans cette relation, on fait Ci — 1, et si l’on désigne par p, v, e, les valeurs correspondantes que prennent Ml5 N0 Ti? on obtient :
- t/A
- Le produit y^F2 représente précisément l’angle g2 dont on a tourné la section D* (fig. 5), pendant la déformation produite par la force F2 appliquée au point (2) ; on a donc :
- M2,x
- El
- ds.
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- § 11. — Déplacement angulaire d’une section quelconque d’une poutre déformée par un couple extérieur, appliqué à une section donnée. — Troisième théorème de réciprocité.
- En répétant l’analyse suivie déjà deux fois (§§ 6 et 7), on arrive aisément aux formules ci-après :
- («) ï, = ï, > ’
- (b)
- dans lesquelles :
- Cj et C2 sont deux couples respectivement appliqués aux sections
- Dd et D2 (fig. 6);
- M1? N4, Tj sont les moments fléchissants, tensions longitudinales et efforts tranchants développés par le couple Cj agissant seul;
- M2, N2, T2, les mêmes éléments correspondant au couple C2 ;
- Y * le déplacement angulaire qu’un couple égal à l’unité, appliqué en D1? imprimerait à la section D2 ;
- Y l le déplacement angulaire qu’un couple égal à l’uni'té, appliqué à la section D2, imprimerait à la section Dt.
- La formule (a) se traduit comme suit:
- Troisième .théorème de réciprocité. — Qu une poutre soit, ou non, assujettie à des liaisons surabondantes, si un couple égal à l’imité, appliqué à une section JJi imprime à une autre section D2 un déplacement angulaire y2, réciproquement, un couple égal à l’unité, appliqué à la section D2, imprime ci la section Dx un déplacement angulaire précisément égal ci’y*.
- Quant à la formule (6), si on y fait G, = 1, et si on désigne
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- par ja, v, 0, les valeurs que prennent alors , Nt, Tt, on obtient :
- ü)
- ds,
- Or, le produit yJC2 représente l’angle g J dont a tourné la section Dj pendant la déformation produite par le couple C2; on a donc:
- ÇJbis)
- M2 JA- , N, V
- , El 'h ES
- ds .
- § 12. - SECONDE FORMULE GÉNÉRALE. - Déplacement angulaire d’une section quelconque d’une poutre soumise à l’action simultanée de plusieurs efforts extérieurs, — forces ou couples.
- En partant des formules (66<s) et (7-b“), et en appliquant de la même manière qu’au §. 9, le principe de la superposition des effets élastiques, on trouve pour expression du déplacement angulaire (g) d’une section quelconque :
- A
- Dans cette formule, M, N, T, sont les moments fléchissants, tensions longitudinales et efforts tranchants développés par les efforts, — forces et couples, — simultanément appliqués ; ja, v, 0, sont les moments fléchissants, tensions longitudinales et efforts tranchants produits par un couple auxiliaire, égal à l’unité, appliqué à la section dont on cherche le déplacement, et dans le sens positif dudit déplacement.
- § 13. — Sur l’application des formules générales aux pièces assujetties à des liaisons surabondantes.
- 4
- Soit une pièce astreinte à des liaisons surabondantes et soumise à l’action de forces données* Proposons-nous de calculer,..par
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- exemple, la projection l du déplacement d’un point D de cette pièce, sur une direction A arbitrairement choisie. Supposons que les moments fléchissants, tensions longitudinales et efforts tranchants M, N, T, soient connus.
- Nous pouvons procéder de deux manières différentes:
- 1° Appliquer directement la formule générale (A) du § 9, ce qui nécessite la détermination préalable des termes {*, v, 0, c’est-à-dire des moments fléchissants, tensions longitudinales et efforts tranchants que développerait, dans la pièce considérée, une force auxiliaire égale à l’unité, appliquée en D et ayant la direction A; ces éléments dépendent de l’élasticité de la pièce et des liaisons surabondantes ;
- 2° Rendre d’abord libre la pièce en remplaçant les liaisons surabondantes par des forces capables d’en tenir lieu, — ce qui ne change pas la valeur des termes M, N, T, — puis appliquer la formule (A) dans laquelle ,u, v, e désignent alors les moments fléchissants, tensions longitudinales et efforts tranchants que produirait dans la pièce considérée, dépouillée de ses liaisons surabondantes, une force auxiliaire égale à l’unité, appliquée en D et ayant la direction A; ces éléments sont indépendants de l’élasticité de la pièce et des liaisons surabondantes ; nous les représenterons par |/, v', o'.
- Il suit de là que le déplacement cherché est exprimé indistinctement par l’une ou l’autre des formules suivantes:
- dans lesquelles M, N, T ont les mêmes valeurs, et où les quantités auxiliaires jx, v, 0 d’une part, jx', v', 0' d’autre part, résultent: les premières, de l’application de la force auxiliaire définie plus haut, à la pièce donnée astreinte à ses liaisons surabondantes; les secondes, de l’application de la même force à la pièce donnée dépouillée de ses liaisons 'surabondantes.
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- Ce résultat, paradoxal au premier abord, s’explique aisément comme suit :
- Exprimons les quantités auxiliaires p, v, G, en fonction de </, v, (/.
- Commençons par le moment p,.
- Soient L15 L2,..., L„, les points ou les sections de la pièce astreints aux liaisons surabondantes.
- On sait qu’on peut toujours rendre libre la pièce par la suppression des liaisons surabondantes, à la condition d’appliquer aux points ou sections L15 L2,.... L)t, des forces (ou des couples) de liaison, ou réactions, s’opposant à tout déplacement de ces points ou sections, incompatible avec lesdites liaisons. Soient f\, f2....fn, les valeurs des forces ou des couples de liaison développés par la force auxiliaire.
- Dès lors, la pièce est libre sous l’action simultanée de la force auxiliaire et des forces de liaison /j, /2.... fn.
- Chacune de ces forces, considérée comme agissant isolément, donne lieu, en tout point de la poutre rendue libre, à un moment fléchissant, savoir :
- La force auxiliaire produit un moment qui n’est autre que celui désigné précédemment par p/; les forces /j, /!,,... fn, développent des moments que nous représenterons par p^/j, p2/2,..., {xnfn,— en désignant par p.j, p,2,..., p.(l, les moments fléchissants que produiraient respectivement des forces égales à l’unité, et ayant mêmes points d’application et mêmes directions et sens que /j,
- /ir") fn-
- Or, le moment total, produit par la force auxiliaire et les forces /j, agissant simultanément sur la poutre rendue libre, est
- égal au moment fléchissant produit par la force auxiliaire seule agissant sur la poutre astreinte aux liaisons surabondantes, moment que nous avons désigné par p. ; on a donc :
- [-<- — F- + f*l/l H~ V-'îfi -]“•••• + fJ-nfn ;
- On établirait de même les deux relations de même forme suivantes, relatives aux tensions longitudinales et aux efforts tranchants :
- v = v' —(— Vi fi -f- V.2 fl -f- -j- v« fn 5
- 0 =: 0r -j- 0)! /i -j- 02 /2 “f" ~{~ f n '
- Bull. 21 *
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- En substituant ces expressions de u, v, 0, dans la formule (A), il vient :
- EI ~*~E S ' GS/ds-
- M, N, T représentant les moments fléchissants, tensions longitudinales et efforts tranchants produits par les forces extérieures, en chaque point de la pièce astreinte à ses liaisons surabondantes,
- l’intégrale
- i/A
- 1 B
- vei g s/
- ds n’est autre chose que l’ex-
- pression du déplacement que lesdites forces extérieures impriment au point ou à la section L1} suivant la direction de et cela en vertu de la formule générale (A). Or, ce déplacement est nul en raison de la liaison même du point ou de la section L,. Les intégrales suivantes sont milles pour le même motif; il vient donc finalement, les forces f\, /2..../,( n’étant pas infinies:
- ce qui montre bien que l’on peut faire usage de la formule générale exprimant les déplacements linéaires, soit sous la forme (A), soit sous 1a. forme (A Us).
- Même démonstration, en ce qui concerne la formule générale (B) des déplacements angulaires.
- Remarque importante. —* Soit encore une pièce astreinte à des liaisons ’en nombre quelconque,
- Nous venons d’établir que, pour le calcul des quantités auxiliaires p, v, 9, on pouvait considérer la pièce comme astreinte seulement aux liaisons indépendantes de l’élasticité*
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- Or il y a, en général, plusieurs manières différentes de ramener la pièce à cet état (*). A chacune d’elles répond évidemment un système particulier de valeurs de p,, v, ô, et par suite une forme également particulière, soit de la formule (A), soit de la formule (B).
- Ces formules renferment donc implicitement autant d'expressions différentes des déformations que les liaisons de la pièce peuvent former de groupes différents de liaisons indépendantes de l'élasticité.
- Dans les applications, nous mettrons à profit cette remarque importante en choisissant, parmi les systèmes de liaisons indépendantes de l’élasticité, celui qui conduira aux calculs les plus simples.
- § 14. — Identité des formules générales (A) et (13).
- Il faut remarquer que c’est par une formule unique (A) que sont exprimés les déplacements d’un point d’une poutre de forme quelconque, quelles que soient les directions arbitrairement choisies pour estimer ces déplacements.
- 11 y a plus, l’expression (B) du déplacement angulaire d’une section quelconque se présente sous la même forme. Toutefois, les termes p., v, 0 ne paraissent pas, au premier abord, avoir .la même signification dans les deux formules (A) et (B); dans la première, ils désignent les moments fléchissants, tensions longitudinales et efforts tranchants produits par une force auxiliaire égale à l’unité, appliquée au point dont on cherche le déplacement et ayant la direction et le sens suivant lesquels on veut estimer ce déplacement; dans la seconde, ils désignent les éléments de même nature, correspondant à un couple auxiliaire égal à l’unité, appliqué à la section dont on cherche le déplacement angulaire et ayant le sens considéré comme positif pour la mesure dudit déplacement.
- (*) Soit, par exemple, un arc encastré à ses deux extrémités A et B.
- On peut considérer comme indépendantes de l’élasticité les liaisons en vertu desquelles la section A est astreinte à rester fixe de position (système n° 2, § 2), et par suite Comme surabondantes celles qui imposent la fixité de la section B.
- On peut encore considérer comme indépendantes de l’élasticité lés liaisons en vertu desquelles: 1° un point quelconque (1) de la section A est astreint à rester absolument lise; 2° un,point quelconque (2) de la section B est assujetti à demeurer sur une droite "W (2) W' de direction arbitrairement choisie (système n° 1 - § 2); et par suite comme surabondantes les autres liaisons, qui imposent : 1° l’invariabilité de la situation angulaire des sections A et B, 2° la fixité de position du point (2) sur la droite WW'.
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- Mais, en se rappelant qu’un couple n’est autre chose qu’une force infiniment petite agissant suivant la droite à l’infini du plan de ce couple, on voit que les deux expressions (A) et (B) constituent en réalité une seule et unique formule.
- §15. — Simplification des formules générales, dans le cas où l’on néglige les déformations de l’ordre de la tension longitudinale et de l’effort tranchant.
- Dans cette hypothèse, le second et le troisième termes des formules (A) et (B) disparaissent et l’on obtient les deux expressions approchées suivantes :
- dans lesquelles les lettres conservent les significations indiquées précédemment.
- § 16. -- Corollaires des théorèmes de réciprocité.
- On déduit immédiatement des deux premiers théorèmes de réciprocité les corollaires suivants :
- Corollaire du premier théorème. — Qu'une poutre soit, ou non, astreinte à des liaisons surabondantes, si une force appliquée à un point (1 ), suivant une direction imprime à un point, (2) un déplacement de di"ection A2, une force appliquée au point (2), perpendiculairement à A2, imprime au point (1) un déplacement perpendiculaire à la direction Ar
- Corollaire du second théorème. — Qu’une poutre soit, ou non, astreinte à tes liaisons surabondantes, si un couple appliqué à une section imprime à un point (2) un déplacement linéaire suivant une direction A2, une force appliquée en (2), perpendiculairement à n'im-prime aucun déplacement angulaire à la section D,
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- CHAPITRE II
- Extension «les formules générales et «les théorèmes «le réciprocité aux pièces ayant pour ligne moyenne uite courbe gauche* et soumises à «les forces <fucJcon<iucs (*).
- H •
- § 17. — Hypothèses et définitions.
- Le solide, dont nous nous proposons d’étudier les déformations, a pour ligne moyenne une courbe gauche quelconque. Il est engendré par une figure plane, dont le centre de gravité décrit la courbe gauche et dont le plan est constamment normal à cette courbe ; cette figure peut, d’ailleurs, changer de forme et de dimensions pendant le mouvement, mais d’une manière continue.
- Des forces quelconques sollicitent cette pièce et y déterminent des déformations et des efforts intérieurs.
- Nous supposerons connues les formules exprimant les forces intérieures de flexion, de torsion, de tension et de cisaillement, en une section transversale quelconque, en fonction des forces extérieures agissant à droite de cette section.
- Nous admettrons, comme précédemment, le principe de la superposition des effets élastiques des forces.
- D’autre part, nous dirons encore que les liaisons auxquelles une pièce est astreinte sont indépendantes de l’élasticité lorsque les forces de liaison, ou réactions, correspondantes seront calculables par l’application directe des six conditions générales d’équilibre ; et nous appellerons toute liaison supplémentaire surabondante ou dépendante de l'élasticité.
- On reconnaît facilement, par exemple, que les systèmes de liaisons suivants sont indépendants de l’élasticité.
- 1° Une section de la poutre est astreinte à tourner autour d’un axe fixe situé dans son plan, tandis qu’un autre point quelconque de la poutre est assujettie à demeurer sur un plan fixe.
- 2° Une section de la poutre est astreinte à conserver une position invariable.
- ,(*.). L’analyse à suivre pour établir les formules et les théorèmes relatifs aux déformations des pièces dont il s’agit étant identiquement celle exposée au chapitre Ier, nous serons très brefs, nous bornant à indiquer les calculs nécessaires.
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- § 18. — Travail accompli pendant la déformation.
- En reprenant le raisonnement du § 3, on voit que la somme des travaux des forces extérieures et intérieures est nulle pour la durée de la déformation.
- Calculons d’abord le travail de ces dernières.
- Soient :
- MN, P Q, deux sections infiniment voisines, normales en G et en G' à la ligne moyenne ab, qui est une courbe gauche (fig. 7).
- p M
- Fig. 7.
- Gç, la tangente à la courbe gauche.
- Gy,, Gç , les axes principaux d’inertie de la section MN.
- Les actions sur la portion de la pièce située adroite de la section M N peuvent être remplacées par leur résultante de translation appliquée en G et par un couple résultant dont l’axe* passe par G ; soient N, T , Tj,, les composantes de la résultante de translation suivant les directions normales . G g, G o , Gç.; soient Mç,. ,
- les composantes du couple résultant suivant les mêmes axes.
- Désignons enfin par R^, R.^, Rç, les composantes de l’effort intérieur R rapporté à l’unitë de surface, en un élément dS défini par les coordonnées i\ et K. On sait que ces trois composantes
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- sont liées aux quantités N, T , Tç, , M , M>, par les rela-
- tions suivantes :
- Rj — -f-
- I
- r,M, N
- 17 s
- +
- tM-c
- dans lesquelles 1^ , 1.^ , , sont les moments d’inertie de la section
- par rapport aux trois axes rectangulaires G? , G-o, G?'.
- Si on désigne par ds l’épaisseur de la tranche infiniment mince M N P Q, et par E et G- les coefficients d’élasticité dans le sens longitudinal et dans le sens transversal, le travail des forces intérieures pour la fibre de base dS et de longueur ds est :
- 1 R\ 1 R2 1 R2,
- Y T ds + Y -JT- dS ds + Y -1 dS ds,
- en vertu de la formule (a) du § 3.
- Pour obtenir le travail produit dans toute la tranche MNPQ, il suffit de remplacer R^ , R.^, R^ par leurs valeurs indiquées plus haut, et d’intégrer la fonction obtenue, pour toute l’étendue de la section M N ; on trouve, en développant les carrés et groupan t les termes: M .<
- ds
- /
- (vi2 + C2) M2
- Ç2 M2
- GI2
- El2
- dS
- N2 T2 T2 M T
- -j- g-g-2 dS -|- dS + dS 2 '(] dS
- GS2
- G S2
- GS L
- 12
- GSL
- M N ’ .... M. N MIL -H
- 2ËïïLus+2Ëk^s-2^usJ
- -Y) .*
- Les cinq derniers termes du développement sont nuis, car :
- /
- 7] dS = 0,
- 0 , f Tl ç ds = 0,
- puisque G est le
- centre de gravité de la section et que les axes -des 7) et des ç en sont les axes principaux d’inertie.
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- Quant aux six premiers termes, ils se simplifient en remarquant que :
- L’expression du travail dans la tranche M N P Q se réduit à :
- Et enfin le travail de déformation, ou des forces intérieures, est, pour toute la poutre, égal à l’intégrale de l’expression précédente, étendue d’une extrémité à l’autre de la poutre.
- En désignant par % le travail accompli par les forces extérieures, pendant la déformation, on peut donc écrire, en vertu de ce que nous avons dit au début de ce paragraphe, et en remarquant que le travail des forces intérieures est négatif :
- (!') ®
- 1_
- 2
- N2
- ES
- , ^ + GS
- ds.
- § 19. — Déplacement du point d’application d’une force extérieure, pendant la déformation.
- Soit F 1a, force extérieure appliquée à un point I), et X la projection sur la direction de cette force, du déplacement qu’imprimerait au point D une force égale à l’unité et ayant même direction et même sens que F.
- L’expression du travail de la force F conserve la forme indiquée au paragraphe 4, c’est-à-dire :
- d’où, en vertu de (!') :
- Æ . . £e , N2 r TV
- \GIç EI^+EL + ES+GS+GS,
- ds.
- (2') X F2 =
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- Et par suite le déplacement cherché l = 1 F est exprimé par la formule :
- {%) f = TT
- •6
- JP IP, N2 T2 ' T2,\
- (ilç + ËI^ + ËIJ + ËS + GS +Gs)rfs’
- dans laquelle M^, M , ...... Tç sont les moments, tensions et
- efforts tranchants produits dans les diverses sections de la poutre par la force F..
- § 20. — Déplacement angulaire d’une section à laquelle est appliqué un couple extérieur quelconque.
- Gomme il est d’usage, nous représenterons le couple et le déplacement angulaire, ou rotation, par leurs axes.
- Le couple appliqué à la section Df/îgr. 8) a d’abord, une intensité nulle et croît progressivement jusqu’à une valeur finale donnée; en même \ temps, la rotation croît aussi, et, en vertu du principe de superposition :
- 1° L’axe de cette rotation . Fia-. 8.
- conserve constamment la même direction ;
- 2° A chaque instant de la déformation, la valeur de la rotation, c’est-à-dire la longueur DE de son axe représentatif, est proportionnelle à l’intensité G du couple au même instant ; il en est de même, par suite, de la projection DE' de cette rotation sur l’àxe du couple (*), —en sorte qu’on peut poser: “
- DE' = yC ,
- y étant la projection sur l’axe du couple, de la rotation qu’imprimerait à la section D un couple de même direction et de, même sens que G, mais d’intensité 4.
- Gela posé, on sait que le travail d’un couple, pour un dépla-
- (*) Ainsi qu’il est d’usage, nous entendons par l’expression projection d’une rotation; la projection de la grandeur de cette rotation préalablement reportée sur son axe représentatif. ‘ .
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- cernent die rotation, est égal ail produit du couple par la projection de l’axe de la rotation sur l’axe du couple.
- Par conséquent, lorsque, à partir de l’instant considéré, G s’accroît de cl G, et que par suite la rotation projetée DE' = y G s’accroît de cl (DE7) = cl (y G) — y cl G, le travail élémentaire accompli a pour expression :
- C d (y C) = y G d G.
- Le travail' total du couple G, depuis l’instant où il commence à agir, en partant de la valeur zéro, jusqu’à l’instant où il atteint sa valeur finale G, est donné par la formule :
- $
- YCdC= 4- y C2
- d’où, en vertu de l’équation (l7) (§ 18) :
- (3')
- TC =
- m M2„ M2. N2
- ,gts+ei>]+ eTç + ës +
- T2
- -Q
- G-S
- ds.
- Or y G est égal à la. projection de l’axe de la rotation totale de la section D sur l’axe du couple G qui produit cette rotation nous représenterons cette projection par g et nous aurons :
- MK M2 M2 ' N2 T2 ' T2A + + EL + ES+GS +GS/rfs;
- dans cette expression M^,....Tç, sont les moments, tensions et
- efforts tranchants produits dans les diverses sections de la poutre par le couple G.
- §21. — Théorèmes de réciprocité. — Formules générales.
- Là marche à suivre pouf établir les théorèmes et les formules générales applicables aux pièces dont la ligné moyenne est gauche, est identiquement celle exposée aux paragraphes 6 et suivants pour les pièces dont la ligne moyenne est plane.. Afin d’abréger, nous laisserons au lecteur le soin dé reprendre lés calculs.
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- La démonstration que nous avons donnée des théorèmes , de réciprocité pour les pièces planes est fondée seulement sur le principe de la superposition des effets élastiques des forces, et sur ce que le travail des forces intérieures, pendant la déformation complète, ne dépend que des valeurs finales des forces extérieures. ' ,
- Ces deux principes régissent encore les pièces qui nous occupent : le premier est effectivement bien connu; quant au second, il résulte immédiatement de la relation (!') du § 18.
- On comprend donc, sans qu’il soit nécessaire d’en reprendre la démonstration, que les théorèmes de réciprocité s’étendent aux pièces dont la ligne moyenne est gauche.
- Ces théorèmes, ainsi généralisés, peuvent s’énoncer comme sui t :
- Qu'une pièce, ayant pour ligne moyenne une courbe plane ou une courbe gauche, soit, ou non, astreinte à des liaisons surabondantes :
- 4° Si une force égale à l’unité, appliquée à un point (4) suivant une direction \, imprime à un point (2) un déplacement dont la projection sur une direction A2 a une valeur A*, réciproquement, une force égale à l’unité, appliquée au point (2) suivant la direction A2, imprime au point (4) un déplacement dont la projection A^ sur \ est égale à A*.
- 2° Si un couple égal à l’unité, et dont Vaxe a une direction A1; appliqué à une section D{, imprime à un point (2) un déplacement linéaire dont la projection sur une direction A2 a une valeur A*, réciproquement, une force égale à l’unité, appliquée au point (2) suivant la direction A2, imprime à la section Di un déplacement de rotation qui, reporté sur l'axe représentatif, a pour projection y ^ sur \ la même valeur A \
- 3° Si un couple égal à l'unité et dont l’axe a une direction A15 appliqué à une section D±, imprime à une autre section D2 un déplacement de rotation qui, reporté sur l'axe représentatif, g pour projection,sur une direction A2, une valeur y*, réciproquement, un couple égal à l’unité, appliqué à la section D2 et dont Vaxe est dirigé suivant A2, imprime à la section D{ un déplacement de rotation qui, reporté sur l'axe représentatif, a pour projection y2 sur \ la même valeur y2.
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- En ce qui concerne les formules générales, on conçoit qu’elles doivent se présenter sous la même forme que celles du chapitre I; il suffit, à cet effet, de comparer les relations (1) (2) et (3) des §§ 3, 4 et 5 à celles de mêmes numéros des §§ 18, 19 et 20. On trouve d’ailleurs, en effectuant les calculs, les deux formules générales suivantes exprimant les déplacements linéaires et angulaires :
- El
- 1VL N v
- EL
- "r" El
- 0 | | ; + eic +
- ES
- Nv
- ES
- T o TA 71 71 + ç ç
- G-S
- T 0 '0 ~0
- GS
- G S
- 'Jds.
- ZâW
- GS/
- Dans ees formules, Mç...., N...., ^représentent les moments, tensions longitudinales et efforts tranchants développés par les efforts, — forces ou couples — agissant sur la poutre :
- H-ç, v, ......., 0? désignent f
- 1° Dans la formule (A'), les moments, tensions longitudinales et efforts tranchants produits par une force auxiliaire égale à l’unité, appliquée au point dont on cherche le déplacement et ayant la direction suivant laquelle on veut évaluer ce déplacement ;
- 2° Dans la formule (B'), les éléments de même nature produits par un couple auxiliaire, appliqué à la section dont on cherche le déplacement de rotation et ayant pour direction de son axe la direction suivant laquelle on veut évaluer la rotation '(*).
- § 22. — Remarques sur les formules générales.
- Les indications données au § 13, relativement à l’emploi des formules (À) et (B) pour le calcul des déformations des pièces astreintes à des liaisons surabondantes, subsistent encore ici ; c’est-à-dire que pour la détermination des termes auxiliaires f*ç.... ; ,
- v....... Gj,, on pourra faire abstraction des liaisons surabondantes
- et considérer par conséquent la pièce comme absolument libre;
- (*). L’expression abréviative évaluer une rotation suivant une direction signifie déterminer la projection de l’axe de la rotation sur cette direction.
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- il en résultera une grande simplification, puisque ces termes deviendront indépendants de l’élasticité.
- Il est essentiel de remarquer, comme au § 13, que les formules (A7) et (B7) renferment implicitement autant d’expressions différentes des déformations que les liaisons de la pièce peuvent former de groupes différents de liaisons indépendantes de l'élasticité.
- L’observation du § 14, relative à l’identité des formules générales (A) et (B), reste exacte pour celles (A7) et (Br) du § 21.
- § 23. — Simplification des formules générales dans le cas oü l’on néglige les déformations de l’ordre de la tension longitudinale et de l’effort tranchant.
- Dans cette hypothèse, les trois derniers termes des formules (A7) et (B7) disparaissent et on obtient les deux expression approchées suivantes : .
- dans chacune desquelles les lettres conservent les significations indiquées précédemment. i ;
- § 24. — Corollaires des théorèmes de réciprocité.
- On déduit immédiatement des théorèmes de réciprocité les corollaires suivants :
- Qu’une pièce, ayant pour ligne moyenne une courbe plane ou une courbe gauche, soit, ou non, astreinte à des liaisons surabondantes ;
- 4° Si une force appliquée à un point (1), suivant une direction imprime à un point (2) un déplacement de direction A2, une force appliquée en (2) perpendiculairement à A2, imprime au point (1) un déplacement perpendiculaire à . ,
- 2° Si un couple appliqué à une section D*, et dont l'axe a une direc-
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- tion imprime à un point (2) un déplacement linéaire de direction une force appliquée au point (2), perpendiculairement à A2, imprime à la section Dt un déplacement de rotation dont l’axe est perpendiculaire à
- 3° Si un couple appliqué à une section Dt, et dont l'axe a une direction Ad, imprime à une section D2 un déplacement de rotation dont l’axe a une direction A2, un couple appliqué à la section D2, et dont l'axe est perpendiculaire à A2, imprime à la section D4 un déplacement de rotation dont l'axe est perpendiculaire à \v
- CHAPITRE III
- Extension «les formules générales et des théorèmes «le réciprocité aux constructions élastiques.
- § 25. — Hypothèses et définitions.
- Les constructions que nous envisageons sont supposées constituées par des pièces de la nature de celles étudiées aux chapitres Ier et II, réunies entre elles, soit par des assemblages, soit par des articulations ou des rotules. Elles sont soumises à des forces extérieures quelconques.
- Dans le cas où les moments, les tensions longitudinales et les efforts tranchants produits par ces forces, dans les sections des différentes pièces, pourront être calculés directement, sans faire intervenir l’élasticité, nous dirons que la construction n’est astreinte qu’à des liaisons indépendantes de l'élasticité.
- Dans le cas contraire, nous appellerons surabondantes toutes les liaisons qu’il faudrait supprimer pour rentrer dans la première hypothèse, c’est-à-dire pour que les liaisons restantes soient indépendantes de l’élasticité.
- Les liaisons surabondantes peuvent être* soit extérieures) soit intérieures.
- Elles soiit extérieures, lorsqu’elles ont lieu entre des points* lignes, ou sections, appartenant à des pièces de là Construction et des points, lignes* ou surfaces* extérieurs à la construction pro-
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- prement dite. Elles sont réalisées au moyen de rotules, d’appuis, d’encastrements, etc.
- Elles sont intérieures, lorsqu'elles ont lieu entre des points, lignes ou sections appartenant à certaines pièces de la construction et des points, lignes ou sections appartenant à d’autres pièces de la construction.
- Par exemple : Étant donnée une construction astreinte seulement à des liaisons indépendantes R
- de l’élasticité et comportant une articulation à l’intersection 0 de trois de ses pièces OA, O B, OC (fig. 9), si on remplace cette articulation par un assemblage, celui-ci impose entre ces trois pièces de nouvelles liaisons qui sont à la fois intérieures et surabondantes.
- Par exemple encore : Si, dans la même construction, ou ajoute une barre supplémentaire AC, cette pièce établit entre les points A et C de nouvelles liaisons qui sont à la fois intérieures et surabondantes. On dit, en outre, dans ce cas, que la pièce AC est elle-même surabondante.
- Nous supposerons expressément que, pendant la déformation, les liaisons que les assemblages établissent oaitre les pièces de la construction ne sont pas modifiées par les .efforts que ces assemblages peuvent avoir à supporter; par exemple, il ne devra se produire aucun glissement entre des pièces serrées entre elles.
- Nous supposerons également que le jeu des articulations s’effectue sans frottement et qu’aucun arc-boutement n’est possible.
- Il résulte de ces hypothèses que les déformations de la construction ne dépendent que de l’élasticité des pièces et des assemblages, et qu’en conséquence, le principe de la superposition des effets élastiques, applicable à chaque élément du système, pris isolément, s’étend à l’ensemble de la construction,
- § 26. — Travail accompli pendant la déformation,
- ...
- En appliquant le théorème du travail, comme nous l’avons déjà fait aux chapitres Ier et II, on reconnaît que, pendant toute défor-
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- mation, la somme des travaux des forces extérieures et des forces intérieures, ou élastiques, est nulle.
- D’ailleurs, le travail de ces dernières est, pour chaque pièce du système, exprimé par la formule (1), et, plus généralement par la formule (F) (§ 3 et § 18); le travail total des forces intérieures est donc, pour la construction entière, que nous supposerons composée de n pièces, telles que AB :
- 2
- «•A
- ( M* M-
- __L i_ü_l :_L _L >
- ^G^ E1^ ' EIC "f" ES _r
- GS
- +
- rpo
- __L
- GS
- ds.
- Par conséquent, en négligeant le travail des forces élastiques dans les assemblages, relativement à celui beaucoup plus important accompli dans les pièces proprement dites, on a :
- m
- N-
- + ËÇ + i-s +
- T2 T GS ~GS
- ds,
- E représentant le travail des forces extérieures.
- § 27. — Théorèmes de réciprocité. — Formules générales.
- Les travaux accomplis pendant la déformation par une force F appliquée à un point, ou par un couple G agissant sur une section d’une pièce quelconque de la construction, conservent évidemment les expressions établies aux §§ 4 et 5 et rappelées aux §§ 19 et 20 :
- © = 4x ifi> ® = 4 rci-
- Ces deux formules et l’équation (1") sont, concurremment avec le principe de la superposition des effets élastiques des forces, le fondement de l’analyse à suivre pour établir les théorèmes de réciprocité et les formules générales dans le cas des constructions élastiques. Cette analyse est d’ailleurs identique à celle développée au chapitre Ier et résumée au chapitre II ; les calculs à faire
- n
- sont simplement modifiés par l’introduction du signe ^ devant
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- les intégrales, ainsi que le montre la comparaison des équations (1) et (1"). Nous pouvons donc énoncer immédiatement les résultats auxquels on parvient.
- Théorèmes de réciprocité. —• Étant donné un système composé d’une pièce élastique unique, ayant pour ligne moyenne une courbe plane ou gauche, ou d’un nombre quelconque de pièces de cette espèce,. arbitrairement disposées dans l’espace et assemblées ou articulées entre elles, ce système pouvant d’ailleurs être ou 'non assujetti à des liaisons surabondantes extérieures ou intérieures :
- 4° Si une force égale à l’unité et de direction Al7 appliquée à un point (4) d’une pièce quelconque, imprime à un point (2), appartenant à la même pièce ou à une autre pièce, un déplacement dont la projection sur une direction À2 a pour valeur réciproquement, une force égale à l'unité, appliquée au point (2) suivant la direction A2, imprime au point (4) un déplacement dont la projection Xf sur la direction k, est égale à X| (*).
- 2° Si un couple égal à l’unité, et dont l’axe a une direction A13 appliqué à une section]), d’une pièce quelconque, imprime à un point (2), appartenant à la même pièce ou à une autre pièce, un déplacement linéaire dont la projection sur une direction a.2 a une valeur X|, réciproquement, une force égale à l’unité, appliquée au point (2) suivant la direction A2, imprime à la section D, un déplacement de rotation qui, reporté sur l'axe représentatif, a pour projection y? sur A.,, la même valeur X|.
- 3° Si un couple égal à l’unité et dont l'axe a une direction ts.,, appliqué à une section Dx d’une pièce quelconque, imprime à une section D.2, appartenant à la même pièce ou à une autre pièce, un déplacement de rotation qui, reporté sur Vaxe représentatif', a pour projection sur une direction A2 une valeur y|, réciproquement, un couple égcd à l'unité, appliqué à la section D2, et dont l'axe est dirigé suivant A2, imprime à lasec-
- (*) Ce premier théorème a été établi par M. le professeur Krohn (Voir le Génie Civil, numéro du 21 septembre 1885), en ce qui concerne exclusivement les déplacements des nœuds des systèmes élastiques librement dilatables, composés de barres rectilignes articulées entre elles.
- Notre savant et honoré maître, M. Maurice Lévy, a donné une nouvelle démonstration du théorème de Krohn dans les additions à son beau Mémoire sur la recherche des tensions dans les systèmes de barres élastiques et sur les systèmes qui, à volume égal de matière, offrent la plus grande résistance possible, présenté à l’Académie en 1873, additions contenues dans la secon le édition de son grand Traité de'Statique graphique (1888).
- Bull. 22
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- tion Dt un déplacement de rotation qui, reporté sur l’axe représentatif, a pour projection y? sur la même valeur y| (*"*).
- Formules générales. — Dans le cas le plus général possible, où les pièces de la construction sont à double courbure ou bien, tout en ayant pour lignes moyennes des courbes planes, subissent des déformations non parallèles aux plans de ces lignes moyennes, les formules exprimant les déplacements linéaires et de rotation sont les suivantes :
- Dans ces formules, Mç,......, N, ...... Tç représentent les mo-
- ments, tensions longitudinales et efforts tranchants développés dans les sections transversales des pièces par les forces agissant sur la construction.
- , ty,......J v, ....., Gç désignent :
- 1° Dans la formule (A"), les moments, tensions et efforts tranchants produits dans les sections transversales des pièces par une force auxiliaire égale à l’unité, appliquée au point dont on cherche le déplacement et ayant la direction suivant laquelle on veut évaluer ce déplacement.
- 2° Dans la formule (B"), les éléments de même nature produits par un couple auxiliaire, appliqué à la section transversale dont on cherche le déplacement de rotation et ayant pour direction de son axe la direction suivant laquelle on veut évaluer la rotation.
- (**) Ces trois théorèmes sont le fondement d’une méthode générale de recherche des lignes d’influence dans les constructions élastiques astreintes à des liaisons surabondantes. En les combinant avec certains tracés résultant des formules générales, on peut démontrer que, quelles que soient les liaisons surabondantes auxquelles une construction est assujettie, les lignes d’influence des forces de liaison, ou réactions des appuis, sont dès courbes funiculaires, faciles à déterminer, et dont nous donnerons la construction notamment pour les arcs et les poutres continues (II0 Partie). Cette proposition a été énoncée pour la premièi’e fois, par M. Maurice Lévy, en ce qui concerne spécialement la Poussée des arcs.
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- Dan sle cas d’une construction composée de pièces dont les lignes moyennes sont planes avant la déformation et restent telles après, les termes Mç, M.,, T , s’annulent et on a simplement :
- en remplaçant les notations My,, et Tç par M et T.
- Ces équations sont de même forme que celles (A) et (B) du chapitre Ier.
- § 28. — Sur l’application des formules generales aux constructions assujetties à des liaisons surabondantes, soit extérieures, soit intérieures.
- On démontrerait, comme il a été fait au § 13 et rappelé au § 22,
- que, pour le calcul des termes mules (A") et (B") et de ceux fx, v, 0, des formules (A") et (B[), on peut supposer la construction dépouillée de ses liaisons surabondantes exté-, rieur es.
- Nous allons établir qu’on peut également, pour ce calcul, considérer la construction comme débarrassée de ses liaisons surabondantes intérieures.
- Afin de simplifier les formules entrant dans la démonstration, nous supposerons que la construction est composée de pièces dont les lignes moyennes sont toutes situées dans un
- auxiliaires v,... 9Ç des for-
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- même plan, et que les forces extérieures quelconques qui la sollicitent sont situées dans ce plan ; clans ces conditions, les déplacements des divers points de chaque pièce ont lieu parallèlement à ce plan et les formules exprimant ces déplacements sont celles (A"), (B").
- D’autre part, pour fixer les idées, nous supposerons que les liaisons surabondantes intérieures sont dues notamment à la présence d’une pièce surabondante PR, assemblée en P et en R. (Fig. 40.)
- Proposons-nous de calculer, par exemple, le déplacement d’un point H quelconque, suivant une direction A, arbitrairement choisie, en supposant connus les moments fléchissants, tensions longitudinales et efforts tranchants M, N, T, que les forces données produisent en toutes les sections transversales des pièces. Ce déplacement est exprimé par la formule :
- dans laquelle p„, v, 0, sont les moments, tensions et efforts tranchants que produirait dans les pièces de la construction une force auxiliaire égale à l’unité, appliquée en H, et dirigée suivant A.
- Cela posé, comparons la construction considérée à celle qui serait obtenue en supprimant*la pièce surabondante PR, ou, ce qui revient au meme, en coupant cette pièce suivant une section transversale K quelconque. Désignons par (a) la première construction, par (fi) la seconde.
- Sous l’action des forces extérieures, il se développe dans la section K de la pièce P R de la construction (a) des efforts intérieurs équivalents à une force et à un couple : soient F et C cette force et ce couple, considérés comme actions de la partie de barre RK sur la partie P K. Si, à la construction (p). on applique, outre les forces extérieures données, 1° une force F et un couple G à l’extrémité K du tronçon P K; 2° une force —F et un couple —C à l’extrémité K' du tronçon RK', il est clair que les moments fléchissants, les tensions longitudinales, les efforts tranchants et les déformations qui en résulteront seront exactement les mêmes dans ladite construction que dans celle (a) : en particulier, le déplace-
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- ment du point H sera le même, et les deux extrémités de tronçons K et K' resteront en contact dans la construction (p).
- De même, sous l’action de la force auxiliaire, il se développe, dans la section IC de la barre PR de la construction (a), des forces intérieures réductibles à une force Ft et à un couple C{. Si, à la construction (p) on applique, outre la force auxiliaire, 1° une force Ft et un couple Ct à l’extrémité IC du tronçon P K; 2° une force —et un couple —Cl5 à l’extrémité IC' du tronçon RIC', les moments fléchissants, tensions longitudinales et efforts tranchants qui en résulteront seront les mêmes dans la construction (p) que dans celle (a); leurs valeurs seront donc p, v, 0.
- Or, en toute section des pièces de (p), les moments, tensions et efforts tranchants sont respectivement les sommes des quantités de même nature produites en cette section, par la force auxiliaire et par les efforts Ft, C15—F.n—Gt, appliqués où il a été dit plus haut. Soient v', 0' celles de ces quantités qui correspondent à la force auxiliaire; soient, de plus, i*F, vFi, ôFj ;
- IVW v-f1’9-fi; l*_c1.,_c1> 8-c,’ les moments, tensions et efforts tranchants que produiraient respectivement des forces et des couples égaux à l’unité et ayant mêmes directions et mêmes sens que F15 C1?—Ft,—C,. On a, dès lors, en chaque section des différentes barres :
- ** — ^ + PcCi + P-F,*"* +
- v = v' + vKlFi + Ci +'v_F Fj + v__c CM-
- G = 0' -f- 6FFt + G^Cj + Q_FiF.1 + 9_c Ci.
- Substituant ces valeurs dans l’expression (A/') du déplacement du point H, il vient :
- N'
- ’h-L
- ES
- ïgK[
- GS
- ds -f.
- . i
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- Or, la première somme de la parenthèse que multiplie Fd, renferme les produits des moments, tensions et efforts tranchants que développeraient les forces extérieures et les efforts Fl5 C1}—F.,, — C4, dans la construction (JB), par les moments, tensions et efforts tranchants vFi, 0Fi, que développerait une force égale à l’unité, appliquée à l’extrémité K du tronçon de barre PK et ayant même direction et même sens que Fr Cette somme représente donc le déplacement imprimé au point K par les forces extérieures et les efforts F1? G,, — Ft, — G,, déplacement estimé suivant la direction de Fd.
- De même,' la seconde somme de cette parenthèse représente le déplacement du point IC dû à ces mêmes forces et estimé suivant la direction — Fr
- Or, nous avons vu précédemment que dans la déformation de la construction (p) les deux extrémités K et K' des tronçons P K et RK' restaient en contact. Il s’ensuit que les déplacements des points K et K' sont les mêmes et que, par suite, le déplacement de IC estimé suivant — Fj est égal et de signe contraire à celui de K estimé suivant -f- F*. Leur somme, c’est-à-dire la parenthèse dont Fi est facteur, est donc nulle.
- On démontrerait de même que la. parenthèse qui multiplie G, est nulle, par la considération des déplacements angulaires et en se fondant sur ce que, dans la déformation de la construction (p), les deux sections extrêmes K et IC restent en coïncidence.
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- La formule du déplacement du point H se réduit donc finalement à :
- Par conséquent, au lieu de faire entrer dans la formule (A/') les quantités auxiliaires ja, v, 0, on peut y introduire celles [F, v', 0', correspondant à Faction de la force auxiliaire sur la construction (8), c’est-à-dire sur la construction (a) donnée, dépouillée des liaisons surabondantes intérieures dues à la présence de la pièce surabondante PR.
- La démonstration qui précède s’étend à toutes les pièces et liaisons surabondantes intérieures.
- Nous avons établi précédemment la même proposition en ce qui concerne les liaisons surabondantes extérieures.
- On peut donc faire abstraction des liaisons surabondantes tant extérieures qpé intérieures pour la détermination des quantités auxiliaires f*, v, o, qui sont dès lors indépendantes de l’élasticité et, par suite, calculables par les procédés de la statique.
- Il faut remarquer que, dans la formule qui précède, les termes [F, v, o' n’existent que pour les pièces non surabondantes; il en est
- de même des produits M [F, N v', T 0' ; la somme ^ ne concerne
- donc que les pièces en question, dont nous représenterons le nombre par <p ; le déplacement l ne dépend donc pas, explicitement du moins, des moments fléchissants, tensions longitudinales et efforts tranchants développés par les forces extérieures dans les (n-p) pièces surabondantes, et la formule qui l’exprime doit être écrite comme suit :
- Il va de soi que la démonstration que nous venons de donner s’applique également aux constructions dont les pièces sont situées dans des plans différents, ou même ont pour lignes moyennes des
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- courbes gauches. Et la formule (A") du déplacement linéaire devient :
- On établirait de même que lès formules (B/) et (B") des déplacements de rotation se transforment en les suivantes :
- dans lesquelles (/, v', 0', v',.. 0'^ sont les moments, ten-
- sions et efforts tranchants développés par un couple auxiliaire égal à l’unité, appliqué à la section dont on cherche le déplacement de rotation et ayant son axe dirigé parallèlement à la direction suivant laquelle on veut estimer la rotation.
- Il est essentiel de remarquer enfin, comme nous l’avons déjà fait au § 13, que les formules générales qui précèdent renferment implicitement autant d’expressions différentes des déformations que les liaisons, tant extérieures qu’intérieures, auxquelles la construction est assujettie, peuvent former de groupes différents de liaisons indépendantes de Vélasticité.
- § 29. — Application aux constructions composées de barres rectilignes.
- Nous admettrons, — et cette hypothèse est ordinairement remplie dans la pratique, — que les lignes moyennes, ou axes de figure des barres qui ont un assemblage commun, concourent en un même point, ou nœud, de cet assemblage.
- On pourra .généralement, pour le calcul des quantités auxiliaires [x ,... v,.. Oç , ou fx, v, ô, remplacer les assemblages par
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- des rotules placées aux nœuds (*) et, en outre, supprimer les barres surabondantes, ce qui a pour effet de faire disparaître les liaisons surabondantes intérieures.
- Gela posé, si on se propose de calculer le déplacement d’un nœud quelconque, les termes ^ . v .. 0^ , ou y-, v, o, des for-
- mules (A") ou (A"t) répondront à l’application à ce nœud d’une force auxiliaire égale à l’unité. Or les barres de la construction modifiée par la suppression des liaisons surabondantes étant rectilignes et articulées à leurs extrémités, la force auxiliaire n’y produit aucun moment, ni aucun effort tranchant; par suite, les termes y^ , y.-0 , y. , 0O , oç , ou y- et 0, sont nuis, et les formules (A") et (A/') se réduisent, l’une et l’autre, à la forme très simple :
- (A")
- «-/a
- ds,
- puisque la tension longitudinale auxiliaire est constante tout le long d’une même barre.
- Si on suppose en outre, — ce qui a lieu ordinairement, — que les forces extérieures sont appliquées seulement aux nœuds de la construction, et que chaque barre présente une section constante, (A'") devient, en représentant par s la longueur d’une barre :
- p
- i
- § 30. — Corollaires des théorèmes de réciprocité.
- Il est clair que les théorèmes de réciprocité, relatifs aux constructions élastiques, admettent les trois mêmes corollaires que les théorèmes concernant les pièces pleines. (Voir au § 24 l’énoncé de ces corollaires.)
- (*) Il suffit pour cela qu’après le remplacement des assemblages par des rotules, la forme géométrique de la construction l’este déterminée.
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- NOTE
- Sur le Théorème des Dérivées du Travail.
- Nous allons montrer que le théorème des dérivées du travail, dû à l’ingénieur italien Castigliano, est une conséquence particulière des formules générales établies précédemment.
- Pour simplifier, nous considérerons une pièce ayant pour ligne moyenne une courbe plane et sollicitée par des forces situées dans le plan de cette courbe. Le mode de démonstration que nous allons employer conviendrait d’ailleurs à une pièce ayant pour ligne moyenne une courbe gauche, ou à une construction élastique quelconque.
- Soient F15 F2;....Fp....... F„, les forces extérieures données.
- Appliquons la formule (A) au calcul du déplacement du point d’application de la force Fp, estimé suivant la direction de cette force. Désignons respectivement par :
- Mt, M2... Mp... M,„ les moments fléchissants,
- N15 N2... Np... N„, les tensions longitudinales,
- T15 T2... Tp ... Tn, les efforts tranchants,
- que produirait dans la pièce chacune des forces données agissant seule ; et par :
- gl, g2. . . \J.p. . • g n v1? v2. . . V p. . . V n Oi, Ô2... 0 p... 0„
- les éléments de même nature que produiraient respectivement des forces égales à l’unité, ayant mêmes points d’application, mêmes directions et mêmes sens que Flr F2... Fp... Fn.
- On a entre ces quantités les relations suivantes :
- Mi = gi ly
- . ... N, = vx F,
- ~ T, = 0, F,
- En désignant parM, N, T, le moment fléchissant, la tension longitudinale et l’effort tranchant produits eh une section quelconque de la pièce par les forces données agissant simultanément, on a :
- M = M, + .. MP + .. • Mn — u-jl F1 -f- .. • + • • • P-nF
- M .= -,Np + .. . K = ,. . VpFp+ .. . v„ F
- T"’ = T, + .. • • Tp . Tn = o^F, -ft:;; • -0pEp -f- .. . Û«F;
- Mp — gp J p M„ — fj-n F„
- Np •— Vp fp N„. :— v„. fn
- Tp = 0p Fp T„ =Qn Fn
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- D’autre part, le déplacement cherché a pour expression, en vertu de la formule (A) :
- /*B
- M <j.p__________________Nvp
- El
- ES
- T Bp
- GS
- ds.
- En différentiant les équations (1) par rapport à Fp, il vient :
- d M _ dN __ dT ________________________
- dY„ ~ l‘p’ “ Vl” dFT _ 8p
- (3)
- P P
- Substituant dans (2), on a :
- Or :
- et, par analogie :
- d N
- N
- d F„
- i d ES
- d T dF„
- T2
- 1 d w 1 GS
- ES
- 2 dF„
- GS
- 2 dFw
- Par suite, l prend pour expression : as
- M2
- ~ËT“
- N2 T2 \ ES + GS i
- T2
- d F.n
- N2
- 1 / M2 2“ \~ËT + ’ËS' ~GS"
- ds
- ds.
- Cette dernière intégrale représente, d’après la formule (1) du chapitre premier , le travail % accompli par les forces extérieures pendant la déformation, on a donc finalement:
- d%_
- 1 = d F,,'
- Donc :
- Théorème des dérivées du travail. — Étant donnée une pièce ou une construction élastique soumise à des forces quelconques, le déplacement du point d’application d'une quelconque de ces forces, estimé suivant la
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- direction de cette force, est égal à la dérivée partielle, par rapport à cette force, du travail accompli par les forces extérieures, pendant la déformation.
- On remarquera que les formules des chapitres I, II et III sont beaucoup plus générales que le théorème des dérivées du travail. Effectivement, ce dernier ne fait connaître que les déplacements de points tout à fait particuliers, ceux d'application des forces extérieures ; et encore ces déplacements sont-ils évalués en projection sur des directions également particulières, celles des forces extérieures. Les formules (A"), (B"), au contraire, donnent les déplacements linéaires, ou de rotation, d’un point ou d’une section quelconque, estimés suivant des directions arbitrairement choisies.
- Il faut ajouter, en outre, que l’application de ces formules est plus rapide que celle du théorème des dérivées du travail.
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- TABLE DES MATIÈRES DE LA PREMIÈRE PARTIE
- Chapitre Ier Pages.
- Nouvelles formules générales exprimant les déformations d’une pièce fléchie, dont la ligne moyenne est une courbe plane. — Réciprocité des déplacements . . . 291
- 1. Hypothèses. — 2. Définitions. — 3. Travail accompli pendant la déformation.
- — 4. Déplacement du point d’application d’une force extérieure pendant la déformation. — 5. Angle décrit pendant la déformation par une section à laquelle est appliqué un couple extérieur dont l’axe est dirigé perpendiculairement au plan de la ligne moyenne. — 6. Déplacement d’un point quelconque d’une poutre soumise en un de ses points à l’action d’une force extérieure.
- — Premier théorème de réciprocité. —• 7. Déplacement d’un point quelconque d’une poutre soumise à l’action d’un couple agissant sur une section donnée.
- — Second théorème de réciprocité. — 8. Remarque. — 9. Première formule générale : Déplacement d’un point quelconque d’une poutre soumise à l’action simultanée de plusieurs efforts extérieurs, forces ou couples. — 10. Déplacement angulaire d’une section quelconque d’une poutre déformée par une force extérieure appliquée en un point donné. — 11. Déplacement angulaire d’une section quelconque d’une poutre déformée par un couple extérieur appliqué à une section donnée. — Troisième théorème de réciprocité. — 12. Seconde formule générale : Déplacement angulaire d’une section quelconque d’une poutre soumise à l’action simultanée de plusieurs efforts, forces ou couples.
- — 13. Sur l’application des formules générales aux pièces assujetties à des liaisons surabondantes. — 14. Identité des formules générales. — 15. Simplification des formules générales dans le cas où l’on néglige les déformations de l’ordre de la tension longitudinale et de l’effort tranchant. — 16. Corollaires des théorèmes de réciprocité.
- Chapitre II
- Extension des formules générales et des théorèmes de réciprocité aux pièces ayant pour ligne moyenne une courbe gauche et soumises à des forces quelconques......................................................................... 315
- 17. Hypothèses et définitions. — 18. Travail accompli pendant la déformation. — 19. Déplacement du point d’application d’une force extérieure pendant la déformation. — 20. Déplacement angulaire d’une section à laquelle est appliqué un couple extérieur quelconque. — 21. Théorèmes de réciprocité.—
- • Formules générales. — 22. Remarques sur les formules générales. — 23. Simplification des formules générales dans le cas où l’on néglige les déformations de l’ordre de la tension longitudinale et de l’effort tranchant. — 24. Corollaires des théorèmes de réciprocité.
- Chapitre III
- Extension des formules générales et des théorèmes de réciprocité aux constructions élastiques . .......................................................... 324
- 25. Hypothèses et définitions. — 26. Travail accompli pendant la déformation. — 27. Théorèmes de réciprocité. —Formules générales. — 28. Sur l’application des formules générales aux constructions assujetties à des liaisons surabondantes, soit extérieures, soit intérieures. — 29. Application aux constructions composées de barres rectilignes. — 30. Corollaires des théorèmes de réciprocité.
- Note
- Sur le théorème des dérivées du Travail
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- CHRONIQUE
- N» 104.
- Sommaire — Le nouveau pont de la Tay. — Formules pour le calcul de la puissance des machines marines. — Le City of New-Yorlt. — Moteur à hydrocarbure. — Peintures préservatrices pour les coques de navires. — Rideaux, en fer pour théâtres.
- lie nouveau pont «le la Tay. — On sait que le pont établi à rembou^ure'ïelirï^y7^èl,‘','de’'fiundee, fut emporté en grande partie par le mémorable ouragan du 28 décembre 1879. Cette catastrophe a été l’objet d’importantes discussions au sein de notre Société (Voir 1880, I, pages 101, 284, 295; H, 60).
- Ce pont a été reconstruit et est livré à la circulation depuis l’année dernière. Nous empruntons les détails suivants sur sa reconstruction à deux Mémoires lus devant l'Institution of Civil Engineers, l’un par M. P. Barlow, l’autre par M. W. Inglis.
- Le pont de la Tay est probablement le plus long qui existe actuellement, et ce qui ajoutait à la difficulté est qu’il a dù être établi à un point où le fleuve est navigable pour de gros navires. La longueur totale est de 3 211 m, dont 2 256 sont en ligne droite et parallèles à la partie droite de l’ancien pont, les axes des deux ponts étant distants de 18,30 m. Au sud les voies se bifurquent et se dirigent les unes à l’ouest, vers Saint-Fort, et les autres à l’est, vers Newport ; tandis qu’au nord l’extrémité du pont est en courbe pour se raccorder à l’ancienne ligne du chemin de fer qui court parallèlement à la rive du fleuve.
- Le tablier présente, du sud au nord, une pente de 1,3 millièmes jusqu’à la passe navigable, franchie par quatre travées laissant une hauteur libre de 23,48 m au-dessus des hautes mers de vive-eau ; à partir de ce point, il y a une pente continue de 8.9 millièmes jusqu’à l’extrémité nord.
- Il y a 85 piles, dont 73 sont portées sur deux tubes dont l’écartement, d’axe en axe, varie de 9.75 m. à 7,90 m selon le diamètre.
- Pour les grandes travées les tubes, qui sont en fer, ont 5,03 m de diamètre à la partie supérieure et7 m à la base, le raccordement se faisant par une partie en tronc de cône. Ces dimensions ont été calculées pour que la charge sur le terrain produite par le poids de la construction et par le poids roulant ne dépassât pas 3 à 3 1/2 t par pied carré, ce qui représente 3,25 à 3,75 kg par centimètre carré. Les tubes ont été remplis de béton au moyen d’échafaudages portés sur des caissons
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- flottants, lesquels échafaudages recevaient les appareils divers : machines, pompes à air, grues, malaxeurs, etc. Les caissons, établis d’une manière fort ingénieuse par M. Arrol, l’entrepreneur général, portaient sur le fond de la rivière par de fortes béquilles, terminées chacune par un vérin hydraulique qui permettait de régler la hauteur des caissons et des plates-formes qu’ils supportaient, indépendamment de la hauteur des marées.
- Les anneaux étaient amenés de terre sur les plates-formes, puis descendus à l’aide de tiges de suspension terminées par des vérins, l’anneau à tranchant le premier. On construisait à mesure dans les tubes une enveloppe en maçonnerie de briques pour aider à la descente par son poids. Le déblaiement de l’intérieur se faisait en partie par un excavateur du système Milroy, et en partie par aspiration au moyen d’une pompe puissante, qui pouvait enlever jusqu’à 30 m3 de déblais à l’heure, quantité correspondante à 0,60 m de hauteur des tubes.
- Une fois les tubes arrivés à profondeur, on les bétonnait au moyen de caisses à béton à fond mobile. Après l’achèvement du fonçage et du bétonnage d’une pile, on passait les caissons et les échafaudages à l’emplacement de la pile suivante.
- Pour les 73 piles où ce système a été employé, on a eu à manipuler :
- 2.300 t de tubes en fer.
- 680 — de caissons temporaires.
- 19.600 m3 de déblais.
- 4.930 — de maçonnerie de briques.
- 20.000 — de béton.
- 22.000 t de gueuses de fonte pour charger les tubes.
- Les tubes étaient continués par des piliers cylindriques en maçonnerie de briques, remplis à l’intérieur de béton, lesquels étaient, à 0,50 m au-dessus des hautes mers, réunis par une forte entretoise de construction composite en fer, briques et béton de 1 m d’épaisseur .
- Enfin, sur chacun des piliers était monté, fixé par 8 boulons de 64 mm de diamètre et 6,10 m de longueur, retenus par des plaques de fonte noyées dans la maçonnerie, un pilier octogonal en tôle et fers, les deux piliers de chaque pile étant réunis à la partie supérieure par une arcade métallique. C’est sur ces arcades que repose la superstructure du pont.
- Les ! 2 autres piles sont simplement établies en briques et, vu le peu de profondeur de l’eau près des rives, n’ont nécessité l’emploi d’aucun procédé spécial.
- Ou a utilisé pour la superstructure une grande partie des poutres de l’ancien pont, lesquelles étaient intactes ou avaient peu souffert, Ces poutres ont été employées comme poutres de rives et on a placé entre elles deux nouvelles poutres. On s’est servi, pour amener les anciennes poutres sur les nouvelles piles, de pontons spéciaux portant des colonnes télescopiques renfermant des presses hydrauliques. On amenait ces pontons sous les poutres à déplacer et, en combinant l’action de la marée et celle
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- des presses, on soulevait les poutres et on les amenait avec le ponton à la nouvelle position à leur donner. Ces poutres servaient elles-mêmes d’échafaudages pour la mise en place des poutres complémentaires neuves.
- Quant aux 13 grandes travées de la passe navigable, elles ont été construites sur la rive méridionale, sur des échafaudages installés à cet effet. On les descendait ensuite sur des pontons cpii les amenaient à l’emplacement qu’elles devaient occuper et on les posait sur la pile en briques laissée à la hauteur nécessaire pour que la poutre posée sur les pontons pût s’y ajuster. Cette poutre était supportée sur des vérins qui permettaient de la soulever, au fur et à mesure, pour continuer la construction des piles j usqu’à la hauteur définitive.
- Ces poutres, au nombre de deux par travée, ne pèsent pas moins de 514 t chacune. Elles ont 15 m de longueur, 6,10 m de hauteur aux extrémités et 9 au milieu, la plate-bande supérieure étant en arc. Ces poutres sont entretoisées par le plancher qui est formé de tôles et fers présentant une épaisseur de 0,40 m, et par des liaisons transversales établies à 4,80 m au-dessus du rail.
- Un parapet en treillis règne sur toute la longueur du viaduc ; il est bordé à l’intérieur par des gardes en bois qui sont évidées pour recevoir d’un côté une conduite d’eau de 0,22 m’de diamètre; de l’autre, une conduite de gaz et des fils télégraphiques.
- A cause de la pente que présente le pont, on a dû fixer solidement chaque travée à une des extrémités, pour l’empêcher de glisser dans le sens de la pente; mais on a laissé toute liberté à la dilatation, à raison de 1,50 m pour toute la longueur du pont, divisée, bien entendu, en une grande quantité de petits jeux, un par 150 m environ.
- Ce travail colossal a été commencé en juin 1882, et le pont a été livré à la circulation le 20 juin 1887.
- Formule® pour le ealeul al© la puftssauce «le® suaelsiue®
- marines, * ’
- Les anciennes formules usitées pour Je calcul de la puissance des machines marines ne s’appliquent pas aux machines compound. Ce genre de machines étant universellement employé aujourd’hui dans la navigation, on a, en Angleterre, éprouvé le besoin de codifier pour ainsi dire les éléments de ces appareils, et le Comité de la North Eastern Coast Institution of Engineers and Shipbuilders, à la suite d’un rapport sur la question, a proposé de déterminer par certaines formules la puissance indiquée des machines compound marines, en fonction de leurs éléments essentiels.
- Nous donnons ci-dessous ces formules avec leur équivalent en mesures métriques, sans, du reste, y attacher beaucoup d’importance, pour les raisons que no,us donnerons plus loin.
- Le rapport commence par exposer que ces formules ne sont applicables
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- qu’autant que les appareils pour lesquels on voudrait s’en servir fonctionnent dans les mêmes conditions, lesquelles sont au nombre de six :
- 1° Quelle que soit la pression initiale entre 30 et 230 livres (3 1/2 et 17 kg), la vapeur est supposée ramenée par l’expansion à la même pression finale ;
- 2° Quelle que soit la pression initiale entre les limites indiquées ci-dessus, on suppose que l’expansion se fait dans les mêmes conditions d’efficacité, pour que les machines soient comparables. On peut donc admettre que la pression moyenne effective dans les divers cylindres, ramenée à la surface du grand piston, est proportionnelle à la racine cubique de la pression à la chaudière, soit y P et que sa valeur à l’essai en charge peut être admise sans erreur sensible, comme Pm = 3,6y/ P , ce qui, exprimé en kilogramme par centimètre carré, donne PTO = 0,96 P étant la pres-
- sion à la chaudière exprimée comme d’habitude;
- 3° On suppose que la vitesse des pistons, quelle que soit la course, est toujours proportionnelle à la racine cubique de la course, et que cette vitesse pour l’essai en charge peut être exprimée, sans erreur sensible, par la formule V = 144 y/~cT, ce qui, en mesures métriques, donne Y = 2,3 y C , C étant la course du piston exprimée en mètres ;
- 4° On admet que, si les machines et chaudières se trouvaient établies dans des conditions particulières qui empêcheraient la condition 1 d’être remplie, mais qui n’affecteraient pas la condition 3, la consommation de combustible par unité de puissance ne serait pas affectée, mais qu’elle resterait constante pour la même pression à la chaudière ;
- 3° On suppose que les chaudières sont établies conformément aux bonnes règles pratiques moyennes, notamment pour ce qui concerne la proportion du réservoir de vapeur, le diamètre, l’écartement et la surface de chauffe des tubes, le rapport de la surface de grille à la surface de chauffe, la section de passage de la cheminée, etc.; que les chaudières fonctionnent à tirage naturel, etc. Dans ces conditions, la puissance est proportionnelle à la surface de chauffe, et on peut exprimer la puissance indiquée développée à l’essai en charge par rapport à la surface de chauffe S et la pres-
- sion P à la chaudière par l’expression
- s y p 16
- ou 1,62 S y P en me-
- sures métriques;
- 6° On admet que le rendement mécanique de l’appareil a la même valeur proportionnelle pour toutes les machines, et que le propulseur permet à l’appareil moteur d’utiliser toute la puissance des chaudières, dans les conditions indiquées en 3, 4 et 3V
- On peut obtenir la puissance indiquée, D étant le diamètre du grand
- 23
- Buix.
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- cylindre (1) en centimètres et n le nombre de tours par minute, par l’expression ordinaire en mesures métriques :
- Puissance ind.
- jD2xPmx2C
- n
- 60
- 75
- Si on substitue dans cette expression les valeurs de la pression moyenne-et de la vitesse du piston telles qu’elles sont supposées d’après les conditions 1, 2 et 3, la formule devient :
- D2 x 0,96 y/ P X 2,5 y/ C _
- d’où, en réduisant, on tire finalement :
- Puissance ind. = 0,025 D2 l/~PC~ (A>
- La formule anglaise équivalente est :
- d q/pc-
- 32
- D et C étant exprimés en pouces et P en livres par pouce carré.
- D’autre part, la puissance, par rapport aux chaudières, a été trouvée par la condition 5 égale à 1,62 S \/ P (B)
- de sorte que, si on admet l’égalité des pûissances indiquées obtenues par les expressions A et B, on a 0,025 D2 \/YC~== 1,62 S \/~T, d’où l’on tire la valeur :
- S = 0,0154 D2v/“C" (C)
- qui donne la relation normale entre les dimensions de la machine et celles de la chaudière, et qui est indépendante de la pression, qui a disparu.
- La formule anglaise est : .
- _ d* j/vr
- . . 3,25
- On peut admettre jusqu’à un certain point que la puissance réelle de l’appareil complet est égale à la moyenne des puissances trouvées séparément pour la machine et les chaudières, ; on trouverait dans cette hypothèses T expression suivante :
- 0,025 D2 v'rPir+ 1,62 S l/~?~
- 2
- d’où, par simplification, on tire :
- Puissance ind. = \/ P (0,0125 D2 y/ C -f 0,81 s) (D)
- (1) S’il y a plusieurs grands cylindres, on prend pour D2 la somme des carrés de leurs diamètres.
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- L’expression anglaise est :
- v/T~ (ü2 v/“C“+ 3 s) 10U
- On propose d’appeler la puissance obtenue par cette expression la puissance normale indiquée.
- On a vu que ces formules ne peuvent s’appliquer qu’à des machines fonctionnant dans des conditions déterminées. Pour d’autres machines, les coefficients devraient être modifiés. Le Comité a proposé une expression analogue pour exprimer la puissance développée par les machines à roues. La vitesse est supposé être 90 \/ C au lieu de 144 \/ C. La formule, en mesures métriques, deviendra donc 1.56 \/ C et l’expression A avec cette nouvelle valeur, sera
- Puissance normale ind. = 0,016 D2 y/ P C et l’équation C
- S = 0,01 D2 l/~C
- Les expressions analogues en mesures anglaises sont :
- Puissance normale ind. =
- _ (D2 J/ C + o S) 'y/ P
- 160
- 5.2
- (AO
- (CO
- Enfin, si on tenait à revenir à l’ancienne expression de la puissance nominale, le Comité propose de prendre purement et simplement pour cette puissance le sixième de la puissance nominale indiquée obtenue comme ci-dessus.
- Le défaut radical de ces formules est de n’être applicables qu’aux machines rentrant dans des conditions spécifiées et de donner les résultats les plus inexacts pour celles qui s’écartent de ces conditions. C’est ce qu’on reprochait avec juste raison aux anciennes formules de puissance nominale qui ont heureusement disparu ; on ne voit pas trop la nécessité de les rééditer sous une forme un peu différente. Pour justifier ce que nous disons, il nous a paru intéressant d’appliquer ces formules au cas des machines du nouveau paquebot City of New-York, dont nous parlerons tout à l’heure.
- Le grand cylindre de chacune des deux machines a 113 pouces, soit 2 860 de diamètre et 5 pieds, soit 1525 de courts. La pression aux chaudières est de 150 livres par pouce carré, soit 10 1/2 kg par cm2.
- D’après la relation donnée plus haut pour la vitesse du piston, V — 2.5 \/ C, on trouve V = 2.875 m par seconde. Or, aux essais,
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- le City of New-York a donné 73 tours, ce qui n’est pas, dit-on, le maxi-
- 75 X ^ X 1 325
- muni, et qui représente ------------------ = 3.810 m, c’est-à-dire
- 60
- 33 pour 100 de plus que la vitesse admise par la formule.
- Si on calcule d’après les mêmes formules la puissance normale indiquée de la machine et des chaudières, en prenant la formule D qui, dans ce cas, donnera la puissance la plus élevée à cause de la grande proportion de la surface de chauffe, on trouvera par cette formule, avec 4 630 rm et en prenant le double du carré du diamètre du cylindre donné plus haut pour tenir compte du double appareil moteur, on trouvera, disons-nous, une puissance totale de 13100 chevaux en nombre rond; or, on a réalisé, aux essais, 19 000 chevaux, et on espère en obtenir 20 000; c’est donc au moins 40 pour 100 de plus que ne donne la formule.
- Enfin, la surface de chauffe pour aller avec les dimensions des cylindres devrait être par la formule C : S = 0,0154 D2 y/ C = 2 897 m2. Or, les chaudières du City of New-York ont une surface de chauffe totale de 4650 m2, soit 60 pour 100 en plus du chiffre donné par la formule.
- L’explication de ces divergences est très simple : elles proviennent de ce que le City of New-York ne rentre pas dans les conditions dans lesquelles doivent être enserrés les appareils marins pour que ces formules leur soient applicables. Ce paquebot étant à double hélice, les machines tournent relativement plus vite, et, les chaudières fonctionnant à tirage forcé, la production de vapeur est plus abondante pour une même surface de chauffe. En admettant que ces faits suffisent à expliquer les énormes dilférences que nous avons signalées, quelle peut être la valeur de formules qui ne s’appliquent pas aux cas les plus intéressants qui se présentent et qui ne donneraient probablement de résultats, même grossièrement approximatifs, pour aucun des paquebots à grande vitesse faisant la navigation transatlantique, catégorie de navires qui n’est assurément pas négligeable.
- lie « City of Sfew-Yorh ». — Nous avons, dans la Chronique de février-1888,"*]^^^ donné" quelques détails sur les nouveaux paquebots
- alors en construction pour la ligne Inman.
- Le premier de ces paquebots, le City of New-York, vient d’entrer en service, et il nous paraît utile d’ajouter quelques renseignements à ceux que nous avions donnés. précédemment.
- Nous rappellerons que le City of New-York, construit sur la Clyde, ainsi que le navire jumeau City of Paris, par MM. J. et G. Thomson, a 172,32 m de longueur totale,! 9,30 m de largeur et 12,80 de creux, son tonnage (gross régis lcr) est de 10 500 soit 2 310 de plus que le City of Rome, 2 500 de plus que le Servia et 2 723 de plus que YEtruria ; il n’y a devant lui que le Great-Eastern, qui'restera probablement le géant des mers jusqu’au jour où il disparaîtra.
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- L’appareil moteur, dont nous nous occuperons plus particulièrement ici, n’occupe pas moins de 42,70 m de la longueur de la coque : cet intervalle est coupé par cinq cloisons étanches qui ne sont pas percées de portes pour plus de sécurité ; les compartiments sont desservis par des escaliers différents. En outre, le compartiment des machines proprement dites est divisé par une cloison longitudinale en deux parties, dont chacune contient un appareil moteur complet actionnant une hélice.
- Ces machines sont à triple expansion à trois cylindres placés les uns à côté des autres, et dont chacun actionne un coude de l’arbre moteur. Les diamètres respectifs de ces cylindres sont de 1,138 pour les cylindres à haute pression, 1,796 pour les cylindres intermédiaires et 2,860 pour les cylindres à basse pression, soit des volumes relatifs de 1 — 2.49 et 6.3. On peut donc, avec une admission de 0,4 à 0,05 au premier cylindre, avoir une expansion totale de 16 à 12 volumes. La course est pour tous les cylindres de 1.525, soit 5 pieds anglais seulement ; c’est peu pour des machines de cette puissance, beaucoup de paquebots transatlantiques ont au moins 5 1/2 pieds, le City of Rome a 6 et le Servia 6 1/2 pieds de course.
- La distribution de la vapeur se fait par des tiroirs cylindriques aciion-nés par des coulisses de Stephenson, il y a un tiroir pour le cylindre à haute pression, deux pour le cylindre intermédiaire et quatre pour le cylindre à basse pression. Les pompes à air et des pompes à huile destinées au graissage des boutons de manivelles sont seules mues par la machine; les pompes centrifuges de circulation d’eau aux condenseurs à surface sont actionnées par des moteurs indépendants.
- Les pistons sont en acier coulé, de même que les bâtis à deux jambes chacune à fourche et les plaques de fondation; ces dernières pèsent 50 tonnes chaque. Les arbres en acier ont 0,515 m de diamètre aux portées des coussinets et 0,534 m aux boutons de manivelles.
- Les chaudières, au nombre de neuf, occupent trois compartiments séparés par des cloisons transversales. Ces chaudières, qui fonctionnent à la pression de 10 1/2 kg (150 livres) ont 4,725 m de diamètre et 5,795 m de longueur ; chacune contient six foyers en tôle ondulée et 1,056 tubes de 61 mm de diamètre et 2,290 m de longueur. Elles sont en tôle d’acier; les enveloppes n’ont pas moins de 32,5 mm d’épaisseur. Chaque chaudière pèse 74 t. La surface de chauffe totale est de 4 650 m2 et la surface collective de grille des 54 foyers, de 120 m2. Les 9 chaudières sont desservies par 3 cheminées ; elles fonctionnent à tirage forcé avec chambres de chauffe fermées et sous l’action de 12 ventilateurs de 1,67 m de diamètre.
- Le navire a des aménagements pour 2 000 passagers; il est éclairé à la lumière électrique au moyen de 1 000 lampes à incandescence et d’un phare ou search light qui permet de reconnaître des objets de faible dimension à deux milles de distance. Les lampes sont alimentées par quatre jeux de machines. On peut estimer le prix du navire à 7 1/2 millions de francs.
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- A l’essai du 20 juillet dernier, devant la base de Skelmorlie, le City of New-York a réalisé une vitesse de 20,3 nœuds, les machines faisant 73 tours à la minute et développant une puissance collective de 19,000 chevaux indiqués sur les pistons. Les appareils moteurs ont fonctionné sans vibrations, échauffements ni fuites, et on ne les a pas, dans cet essai, poussés jusqu’à la limite. Le navire . s’est rendu ensuite à Liver-pool d’où il a effectué son premier départ pour New-York le 3 août.
- Cette traversée et celle de retour n’ont pas donné de brillants résultats au point de vue de la vitesse. On attribue ce fait à des défectuosités dans le fonctionnement de ces immenses machines, échauffements de coussinets et circulation imparfaite de l’eau dans les condenseurs à surface, etc. On s’occupe activement de faire disparaître ces défauts, et il est probable qu’au prochain voyage on pourra apprécier définitivement la valeur réelle de ce navire.
- Bïfflterar à E a y ef a» © © ai*lî ms*©. — Dans notre chronique de mai 1888, page 68Ô, nous avons donné quelques détails sur un moteur à hydrocarbure pour petites embarcations à vapeur construit par M. Yarrow. Depuis, ce constructeur a fait d’intéressantes expériences en employant successivement, dans le même appareil, la vapeur d’eau et la vapeur d’essence de pétrole; il a constaté que le travail produit était, avec cette dernière, sensiblement le double de ce qu’il était avec la vapeur d’eau.
- Notre collègue, M. Daniel Stapfer, que nous avions cité dans l’article rappelé plus haut, nous adresse à ce sujet quelques observations que nous sommes heureux de reproduire ci-dessous :
- « Je ne connais pas les caractéristiques de l’essence de pétrole ou de la benzine qu’emploie M. Yarrow, mais si j’applique aux données de l’expérience les coefficients de l’alcool, je trouve :
- » Que M. Yarrow a employé de la vapeur d’eau à 2,11 kg de pression, soit 123 degrés centigrades et devait la rejeter au-dessus de 100 degrés, ce qui ne réalisait qu’une chute de température de 23 degrés, tandis qu’il admettait sa vapeur (supposée) d’alcool à 3,9 kg de pression, soit à 113 degrés et pouvait la rejeter à 78 degrés, réalisant ainsi une chute de température de 37 degrés.
- Le rapport des utilisations devait donc être approximativement :
- » Si on fait le calcul plus exactement, en admettant que le liquide d’alimentation fût à 23 degrés, que les chaleurs spécifiques sont 0,64 pour l’alcool et 1,00 pour l’eau, que les chaleurs latentes de vaporisation sont 208 pour l’alcool et 320 pour l’eau, on trouve que, pour un cheval-heure, il faut pour la vapeur d’eau un poids de :
- 270 000
- X
- 273 + 123 320 (123—100)
- = 19,8 kg,
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- représentant une dépense en calories de :
- (100 + 520) 19,8 = 12 275 calories.
- Pour la vapeur d’alcool il faut par cheval-heure un poids de 270 000 273 + 115 DO ,
- m X 208 (115—78) — 33,2 kg’ exigeant une dépense de calories de
- (57.6 + 208) 33,2 = 8,817 calories.
- 12 275
- Le rapport des dépenses de calories est donc -g-gpÿ = 1,40, soit
- sensiblement le même que le rapport des différences de température t — t' trouvé plus haut.
- » Si donc, M. Yarrow a trouvé un rapport plus élevé, 2 environ, c’est que sa machine était mieux disposée pour utiliser le pétrole que l’eau. Il emploie, du reste, un autre liquide que l’alcool, et il est possible que, dans un même cylindre, l’essence de pétrole parcoure un cycle plus prolongé, par exemple de 115 à 60 degrés, ce qui donnerait une chute de température de 55 degrés et un rendement double de celui de la vapeur •d’eau.
- )> Quant à la mise en pression, elle est évidemment beaucoup plus rapide avec les hydrocarbures qu’avec l’eau. A poids égal de liquide renfermé dans la chaudière, la mise en pression serait déjà deux fois plus rapide avec l’alcool, puisque la chaleur totale d’un kilogramme de liquide est de 265 calories au lieu de 620. Mais, avec de la benzine, je crois qu’elle serait quatre fois plus rapide, c’est-à-dire qu’on devrait avoir la pression en un quart d’heure au lieu d’une heure, ce qui semble avoir été réalisé en pratique.
- » La théorie mécanique de la chaleur n’est donc pas mise en défaut, et, si on avait employé de la vapeur à 8 ou 10 kg de pression (température, 180 degrés), on aurait eu un-meilleur rendement, ce qu’on ne cherchait évidemment pas. Mais les liquides volatils permettent de fonctionner à des températures basses et d’obtenir des mises en feu très rapides.
- d L’absence de dépôts serait réalisée aussi bien avec de l’éther ou de l’alcool qu’avec de l’essence ou de la benzine ; je crois cependant que cette dernière, quoique volatile à 80 ou 85 degrés, est la plus convenable en France, où elle coûte très bon marché et se trouve facilement. »
- Nous pouvons ajouter que ce système d’embarcations dites launches à naphte, très commode pour la navigation de plaisance, paraît devoir se répandre rapidement. La maison bien connue Escher Wyss et Ce, de Zurich, en construit un grand nombre sur deux types : le n° 1, pouvant contenir de 6 à 10 personnes, a 5,50 m de longueur, 1,30 m de largeur, 0,485 m de tirant d’eau ; la machine de 2 chevaux donne une vitesse de 10 km à l’heure. Le type n° 2 contient 15 à 20 personnes ; il a 7,90 m de longueur, 1,75 m de largeur et 0,535 m de tirant d’eau; la machine est de 4 chevaux et la vitesse atteint 12 km à l’heure. C’est remplacement
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- très réduit que demande le moteur qui permet à ces bateaux d’offrir autant de place utilisable pour les passagers.
- Peintures préservatrices pour les eocjues «le navires
- en fér. — On sait que la question des peintures préservatrices pour les coques des navires en 1er a une très grande importance. Les coquilles et les herbes s’attachent à la partie immergée des navires en fer avec une extrême rapidité et arrivent â recouvrir les surfaces sur une épaisseur telle que la vitesse est notablement réduite. Il faut faire subir aux navires des passages périodiques aux formes sèches, qui sont coûteux et entraînent des pertes de temps. Aussi s’est-on depuis longtemps ingénié à trouver des peintures vénéneuses pour les coquillages et les végétaux.
- Il y a six ans, l’Amirauté anglaise a fait suivre par une commission spéciale des essais de préservation des tôles immergées de YEdinburgh et du Colossus; plus récemment, on a expérimenté un certain nombre de peintures, dont deux ont été placées sur la carène du Mercury et ont donné un résultat satisfaisant.
- Depuis, une nouvelle peinture fabriquée par MM. Kirkaldy et fds, de Londres, d’après la patente du capitaine Renney, a été appliquée par plusieurs grandes compagnies de navigation, et les navires qui ont reçu cette peinture ont été trouvés, après des voyages multipliés, avoir peu. ou point d’herbes ou de coquilles sur leurs carènes.
- D’autre part, en juin 1887, les fonds du cuirassé Sultan ont été nettoyés et peints en partie avec la composition Stevenson et Davies ; le navire est resté dix mois à flot, puis on l’a fait passer au bassin à Ports-mou th, et on a constaté que les surfaces peintes avec la composition précitée étaient presque intactes, tandis que le reste de la carène était couvert de végétations et de coquillages.
- Il serait intéressant de renouveler cet essai sur des navires allant dans les mers tropicales, où les carènes se salissent avec une rapidité prodigieuse.
- Une bonne composition préservatrice aurait une valeur incalculable, si on tient compte de la perte de vitesse< qui résulte de fonds malpropres. Il n’est pas rare de voir un navire perdre de 1 à 2 nœuds par suite de cet état, et la consommation de charbon est beaucoup augmentée. On s’attache à gagner des nœuds et des fractions de nœuds, en accroissant dans des proportions énormes la puissance des machines et des chaudières et la consommation du combustible, alors qu’une partie de ces éléments coûteux est gaspillée en pure perte par la résistance exagérée de coques couvertes d’herbes et de coquilles ; c’est tout à fait illogique.
- Rideaux en fer pour tliëatres.— La catastrophe relativement récente de l’Opéra-Comiqué donne encore un intérêt d’actualité à la description suivante extraite d’un ouvrage remarquable et un peu oublié aujourd’hui, le « Traité de construction en poterie et fer, à l’usage des bâtiments civils, industriels et militaires », par Ch. Eck, Paris, 1841.
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- « Au nombre des inventions les plus utiles doit être placée celle des rideaux en fer pour la séparation de la scène et de la salle dans les théâtres, car ils sont destinés, sinon à prévenir les sinistres, du moins à on rendre les suites infiniment moins désastreuses en détruisant toute communication de l’une des parties d’un théâtre avec l’autre.
- » MM. Hittorf et Lecointe, architectes, en ont fait une heureuse application à la salle Favart. La planche 51 (1) représente l’ensemble et les détails d’ajustement de celui qui a été exécuté sur leurs indications par M. Roussel.
- » Une particularité'de sa construction est digne d’attention; c’est le grand arc concave, si l’on peut s’exprimer ainsi, qui s’appuie sur la seconde traverse et qui soutient de ses deux extrémités la traverse supérieure. Il a pour objet de maintenir dans leur raide, au moment où le rideau est baissé et repose à terre, et cette traverse et les tiges verticales qui s’y assemblent, lesquelles, en l’absence de cet arc, auraient une tendance à fléchir et à fatiguer par conséquent davantage les deux cordes extrêmes de suspension. Un autre détail est encore' à remarquer, c’est la contrefiche qui, de chaque côté de l’arc, lui fait équilibre et qui, en butant du pied sur l’extrémité de la seconde traverse, contribue à en augmenter la tension.
- » Le mécanisme qui met en mouvement ce rideau et en opère l’ascension et la descente est fort simple, c’est le même que celui employé pour les décors en général, un tambour ou un treuil sur lequel s’enroulent quatre cordes métalliques réunies au même point à l’aide de poulies de renvoi.
- » 11 serait du plus haut intérêt, et comme mesure de sûreté générale et comme garantie de sécurité pour le public, de voir adopter pour tous les théâtres cette invention si ingénieuse et si simple, qui dissipe toute crainte sur les suites d’un incendie réel et sur les dangers auxquels peuvent exposer les effets de lumière accidentels ou les incendies figurés volontairement pour ajouter à l’illusion scénique. Un rideau en fer devient, en cas de sinistre, un rempart insurmontable contre les progrès de l’incendie. «
- 0n: peut juger, d’après la date de l’ouvrage auquel nous empruntons ces lignes, que le rideau en fer de l’Opéra-Comique existait depuis cinquante ans environ.
- (1) La figure représente un rideau de 15 m de largeur sur 10 de hauteur à mailles de 0,12 m de côté. Les traverses et montants laissent des intervalles de 3,50 m de côté au maximum ; ils paraissent être formés de fer carré de 32 mm. Une porte est pratiquée dans le bas du rideau.
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- COMPTES RENDUS
- SOCIÉTÉ D’ENCOURAGEMENT POUR L’INDUSTRIE NATIONALE
- juin 1888
- Rapport de M. Brüll sur la l*oinpe à e@loïtne d’eau de M. Roux, Ingénieur au Creusot.
- La description de cette pompe, établie aux mines de Blanzy, a été donnée dans le Bulletin de la Société de l'Industrie minérale. (Voir Comptes rendus de mars 1886, page 314.)
- Rapport de M. Édouard Simon sur un STouTean genre «Se den-telles* en chenille, laine-édredon, soie floche et autres grosses matières, de Mme veuve Gerentes.
- Jusqu’à présent, les dentelles fabriquées au carreau, c’est-à-dire avec les fuseaux à main, et les dentelles imitées sur les métiers mécaniques, ont été faites avec des fils fins, ou relativement fins, sans qu’il fût possible d’utiliser les grosses matières, telles que les laines-mèches ou édredons, les chenilles, mousselines, lacets, etc., à cause du volume de ces produits.
- Mme Gérentes a tourné la difficulté en employant des cartons et des fuseaux de dimensions inusitées, et spécialement appropriés à la nature des textiles qui doivent constituer la maille ; elle obtient ainsi des grosses dentelles, d’un aspect particulier et de nature à remplacer les articles fabriqués au crochet de bois, ainsi que les articles en filet et en passementerie nouée.
- Le principal avantage de la nouvelle fabrication, indépendamment du cachet artistique de la dentelle, consiste dans la solidité du réseau ; les entrelacements fixés à demeure par les croisements des fuseaux s’opposent à toute déformation et permettent de nettoyer, d’apprêter à neuf les objets fanés par l’usage.
- Rapport de M. le comte Dufresne de Saint-Léon, sur les procédés de décoration elsn verre de M. Lutz-Knetchtle, de Zurich.
- Ces procédés consistent dans la substitution à la gravure du verre par action mécanique ou chimique de l’impression due au tampon ou au rouleau, avec du silicate de soude ou de potasse additionné d’une matière colorante. On obtient ainsi des effets de décoration très remarquables .
- Rapport de M. Carpentier sur le Métronome de M. Roques.
- Le métronome le plus connu est- celui de Maëlzel. 11 a l’inconvénient
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- d’impliquer l’emploi d’un mouvement d’horlogerie et d’être à peu près impossible à vérifier en raison de la forme complexe du système oscillant.
- M. Roques a pensé qu’il était inutile d’avoir un appareil à mouvement continu pour ne le consulter que pendant un instant; que de plus, il valait mieux, pour un mouvement lent, grouper par deux ou quatre les battements d’un pendule trop rapide que de s’efforcer de réduire la rapidité des oscillations. Il propose dès lors de revenir au pendule simple dont il a établi un modèle commercial.
- La masse est petite mais lourde, de manière à pouvoir osciller pendant près de quatre minutes ; elle est suspendue à deux fils qu’on peut allonger ou raccourcir. Le pendule oscille devant une règle divisée comprenant 30 divisions correspondant à 30 longueurs différentes du pendule; et, dans trois colonnes juxtaposées,, des chiffres indiquent combien, pour chaque longueur, le pendule fait, dans une minute, d’oscillations simples, doubles ou quadruples.
- Les limites entre lesquelles peut varier la longueur du pendule.sont telles que la durée d’oscillation passe du simple au double, de sorte qu’en suivant successivement les indications contenues dans les trois colonnes de chiffres, on peut obtenir 90 mouvements distincts marchant par degrés égaux.
- Extrait d’uné Étude aga-icole sua* le département de la Manie, par M. A. Collard, vétérinaire à Vitry-le-François.
- Déplacement d’un Isole! par chemin de fer aux États-Unis. (Traduit de ïlron.)
- Expériences sue l’aluminium et le magnésium. (Traduit de Ylron.)
- ANNALES DES MINES
- 1va livraison de. 1888.
- lies régulateurs dans les : distributions d’électricité) par
- M. Georges Marié, ingénieur au chemin de fer de Lyom
- Le Mémoire débute par l’examen des différents systèmes de distribution d’électricité, par série,, par dérivation, distribution à trois fils, en série multiple, par transformateurs, etc.; puis il étudie les régulateurs de potentiel et d’intensité électriques, Tauto-régulation des machines dynamoélectriques, les régulateurs de vitesse des moteurs électriques et les régulateurs de lumière électrique ou lampes à arc.
- L’auteur termine cet : important travail par quelques conclusions sur les avantages et les inconvénients des divers systèmes. .1 ;
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- Pour ce qui est des appareils d’éclairage, les lampes à arc paraissent préférables pour la voie publique ; chez les particuliers, l’éclairage à incandescence s’impose généralement.
- Si on recherche l’économie dans une installation, on devra adopter la distribution en série, avec lampes à arc placées en série ; avec les précautions convenables, les accidents sont très rares. L’économie résulte de la haute tension de l’électricité.
- Pour les usines ou théâtres, on adoptera la distribution en dérivation, sous potentiel constant, avec lampes à arc et à incandescence combinées. Pour de petites installations, on prendra la distribution à deux fils avec 110 volts de différence de potentiel, et, pour de grandes installations, la distribution à trois fds, avec 220 volts, ce qui permet une économie sur les conducteurs.
- Pour la distribution de l’électricité dans une ville de moyenne importance ou dans un quartier d’une grande ville, on pourra avantageusement employer la distribution par transformateurs à courants alternatifs sous potentiel constant de 75 volts. Ce système convient surtout pour l’incandescence.
- Enfin, pour l’éclairage d’une grande ville tout entière, le système de distribution en dérivation avec réseau en forme de filet imaginé par Edison paraît le plus convenable.
- Le Mémoire se termine par une note sur les régulateurs de vitesse des machines à vapeur à marche rapide, régulateurs disposés directement sur l’arbre de la machine, et agissant sur l’excentrique de manière à modifier son calage et par suite l’admission do la vapeur.
- Statistique de l’industeie minérale «le la France. —
- Tableaux comparatifs de la production des combustibles minéraux, des fontes, fers et aciers, en 1886 et 1887.
- Il a été extrait, en 1887, 21 403 049 t. de combustibles, dont 20 932 387 de houilles et anthracites et 470 662 de lignite. Ce total présente une augmentation de 1 493 155 t sur l’année 1886.
- La production de la fonte a atteint le chiffre de 1 580 851 t, dont 1 557 381 de fonte au coke, 14 281 de fonte au bois, et 9 189 de fonte mixte. Le total présente une augmentation de 64 277 t sur l’année 1886, laquelle était en diminution de 122 798 t. sur 1885.
- Il a été produit, en 1887, 774 260 t de fer, dont 619 609 de fer puddlé, 16 195 de fer affiné au charbon de bois et 138 456 t de fer obtenu par rechauffage de vieux fers et riblons. Le département de la Seine figure dans la production du fer de riblons pour 45 597 t, soit le tiers ; en 1886 il avait produit 41 907 t sur 109 873. Il y a une augmentation importante dans la production de ce genre de fer.
- La production totale du fer est, en 1887, en augmentation de 7 704 t sur l’année 1886, laquelle était elle-même en diminution de 15 217 t sur 18ï5.
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- La production des rails enfer est pour 1887 de 319 t seulement, en diminution de 588 t sur l’année 1885, laquelle était elle-même en diminution de 15 65 t sur 1885. La production des rails en fer a donc pour ainsi dire cessé en France.
- Le total de la fabrication des aciers s’élève pour 1887 à 450 856 t dont 288 028 d’acier Bessemer, 126 755 d’acier Siemens-Martin, 14 229 d’acier puddlé et de forge, 809 d’acier cimenté, 7 174 d’acier fondu au creuset, et 13 861 d’acier obtenu par réchauffage de vieil acier.
- Ce total présente, par rapport à 1886, une augmentation de 23 267 t, mais l’année 1886 était elle-même en diminution de 86 926 t sur l’année 1885, de sorte que la production actuelle n’est pas encore remontée au taux de 1885.
- Les rails d’acier figurent en 1887 pour 202 482 t, en diminution de 52 168 t sur l’année 1886, qui présentait elle-même une diminution de 102 617 t sur 1885.
- Quant aux tôles d’acier, la fabrication a atteint en 1887 le total de 75 306 t, en augmentation de 27 066 t sur l’année 1886. Cette fabrication est donc en progrès.
- Rapport sur l’explosion «le la elatiuiSiève d’un jiontnn-grae
- dans le port de Philippeville (Algérie) par M. Michel Lévy, Ingénieur en chef des mines.
- La chaudière de ce ponton-grue a fait explosion le 2 août 1886, en tuant trois hommes et en blessant quatre autres.
- Cette chaudière était cylindrique, horizontale, tubulaire, à foyer intérieur et retour de flamme. C’est le fond plat arrière entretoisé avec la face plane de la boîte à feu qui s’est rompu en pleine tôle. Cette rupture paraît due à la corrosion des entretoises. La chaudière, datant de dix ans, avait été soumise à des chômages répétés et n’avait été ni entretenue ni visitée. Sa situation sur un ponton maritime l’avait soustraite à toute surveillance administrative et elle n’était pas même déclarée.
- Note sur l’avaufage de la eairbonisatioaa sur s#la ce dans les aciéries, par M. Jean Rey, Ingénieur civil des mines.
- La préparation du coke donne lieu à une production importante de gaz combustible et on trouve avantage à rapprocher les fours à coke des usines où le coke doit être employé.
- L’auteur établit que l’utilisation du gaz des fours à coke pour les aciéries peut amener une réduction de 3 f à 3,50 f par tonne, réduction qui n’est pas à dédaigner et qui explique la tendance qu’ont les nouvelles aciéries à fabriquer leur coke elles-mêmes.
- Note sur la cause «le la eatastropHe «le Xng, par M. Resal, Inspecteur général des mines.
- Le 5 juillet 1887, au soir, il s’est produit dans un faubourg de Zug une
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- série d’affaissements du sol qui ont englouti trente-quatre maisons et amené la mort d’une quinzaine de personnes.
- M. Resal attribue la cause de cette catastrophe à l’existence d’une nappe souterraine existant dans les alluvions anciennes à trois mètres en contrebas du niveau du lac.
- Un quai, construit il y a quelques années, est venu rétrécir le débouché de cette nappe dans le lac, ce qui a accru la vitesse et déterminé des érosions au toit et au mur. Le débit de la nappe ayant diminué avec les sécheresses de juin et du commencement de juillet de l’année dernière, la pression est devenue insuffisante pour maintenir en équilibre les voûtes souterraines, et il s’est produit un effondrement de terrain.
- Note sur l’ExpIosiora d’une ioconaothe sur la ligne d’Alger à Oran.
- Cette note est un extrait du rapport de M. Baills, ingénieur des mines.
- L’explosion a eu lieu le 4 novembre 1886, au kilomètre 319 de la ligne d’Alger à Oran, sur la locomotive n° 1268 remorquant un train de seize véhicules. Le mécanicien et le chauffeur ont été blessés, et le premier a succombé; les dégâts matériels ont été considérables.
- Le rapport attribue l’explosion à la corrosion et à la mauvaise qualité des tôles, vice de construction du corps cylindrique et léger excès de pression, causes multiples qui ont agi ensemble par un concours fortuit de circonstances.
- Il est à remarquer que c’est la troisième chaudière du même type de locomotives qui fait explosion, le premier accident ayant eu lieu en 1867, à Dormans, et le second en 1866, à Vesoul.
- Le rapport fait remarquer que le corps cylindrique est formé de quatre anneaux emboîtés à chaque bout et se recouvrant alternativement, chacun formé de deux demi-viroles ayant leurs joints horizontaux alternativement au-dessus et au-dessous de l’axe de la chaudière ; or, l’emboîtement non télescopique permet à l’eau de séjourner, après la vidange, dans la partie inférieure de certaines viroles ; de plus, les rivures parallèles aux génératrices sont toutes baignées par l’eau, ce qui compromet la conservation des tôles du corps cylindrique.
- Il a été constaté que la disposition des balances des soupapes de sûreté amenait une surcharge de près de 1 kg dans la pression à la chaudière .
- Enfin, des essais faits sur les tôles de la chaudière ont indiqué que, si les charges de rupture sont satisfaisantes, au point de vue de la résistance de la tôle, les allongements n’ont été, en moyenne, que de 4 0/0, ce qui indique une nature généralement aigre du métal, lequel métal n’était pas, d’ailleurs, de composition homogène, sans doute à cause d’un soudage insuffisant au laminage.
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- SOCIÉTÉ DE L’INDUSTRIE MINÉRALE
- RÉUNION DE SAINT-ÉTIENNE
- Séance du 3 mai 1888
- Conférence de M. de Douiiet sur le eaaaal maritime «tu
- Havre à Marseille.
- L’auteur a étudié un projet de canal maritime réunissant la Manche et la Méditerranée, et pouvant livrer passage aux plus grands navires. A cet effet, la profondeur est uniformément de 9 m, et la largeur varie de 100 à 120 m au niveau de l’eau, et de 60 à 80 m au plafond.
- Toutefois, dans les tunnels et dans le bief de partage, la largeur sera exceptionnellement réduite à 26 m, dans ce cas, des garages seront ménagés tous les 4 km. Le rayon des courbes ne sera pas inférieur à 2 000 m.
- Voici, d’une manière générale, le tracé adopté pour ce canal, dont la longueur totale est de 1 083 km.
- Il part des bassins du Havre, longe le canal de Tancarville, puis emprunte le lit de la Seine jusqu’à Argenteuil, où il atteint la hauteur de 27 m réalisée par trois écluses interposées sur le cours du fleuve.
- D’Argenteuil à Épinay, la Seine est élargie à 308 m, pour former des ports et bassins destinés à desservir Paris. Le canal se sépare du fleuve à Épinay, va le rejoindre à Choisy-le-Roi et occupe son lit jusqu’à Saint-Mammès, où il s’élève à la cote de 36 m par l’écluse de Melun.
- A Saint-Mammès, le canal remonte là vallée du Loing jusqu’à Mon-targis, s’élevant, par diverses écluses, à l'altitude de 126 m. Il rejoint la Loire à Giên et la remo’nté jusqu’à Roanne,'a râltïtüde'de 271 m, obtenue par un certain nombre d’écluses.
- De Roanne, le tracé arrive au bief de partage à 300 m et franchit la chaîne de montagnes du Lyonnais par un tunnel de 10 km succédant à une tranchée de 70 m de profondeur, et; redescend à la cote de 201 m par les onze écluses accolées de Saint-Vérand. Il arrive enfin à Lyon-Oullins dans le Rhône à la cote de 162 m.
- De Lyon à Berre, le tracé suit la vallée du Rhône parallèlement au fleuve rectifié et endigué et se termine à l’étang de Berre mis en communication : 1° Avec le golfe de Fos par un chenal réservé à la marine militaire, à travers l’étang de Caronte ; 2° Avec Marseille par un tunnel de 4 500 m percé dans la montagne de l’Estaque et par un chenal de 5 100 m établi par une jetée construite dans la mer, lequel chenal aboutit au bassin national.
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- L’alimentation de ce canal est une question des plus délicates ; elle n’embarrasse pourtant pas l’auteur, qui ne présente pas moins de quatre solutions : un barrage établi dans la plaine du Forez pour retenir les eaux de la Loire ; une prise d’eau pratiquée dans le lac de Genève ; la dérivation des eaux du lac d’Annecy, et enfin celle des eaux de l’Arve, prises au-dessus de Cluses et amenées aux réservoirs du point de partage par un aqueduc.
- Les tunnels auraient une section de 40 X 40 m. Les écluses, au nombre de 67, seraient doubles et accolées.
- L’auteur prévoit une durée de 10 à 13 minutes pour les éclusages, y compris les manœuvres.
- Quant aux frais de ce travail colossal, il les estime à 1 300 000 f par kilomètre, soit, pour 1 083 km, 1 624 millions de francs; en ajoutant 20 0/0 pour écluses, réfections de voies ferrées, ponts tournants, etc., plus une majoration pour canaux accessoires de batellerie et d’irrigations, etc., on arrive à un prix de revient total d’un peu plus de 2 milliards de francs.
- Le trafic international entre la Manche, ou la mer du Nord, effectué tant par Gibraltar que par les voies ferrées diverses, s’élève à 80 millions de tonnes.
- 50 millions de tonnes transitant à raison de 10 /‘par tonne donneraient une recette de 500 millions, que des droits divers et recettes accessoires permettraient d’élever à 650 millions, lesquels donneraient un revenu net d’au moins 400 millions, frais et intérêts déduits, ce qui représenterait une très large rémunération du capital engagé.
- L’auteur estime la durée des travaux à une dizaine d’années et propose de les diviser en deux périodes, dont la première comprendrait la réunion de Paris et de Lyon, l’un avec la Manche, l’autre avec la Méditerranée, et la seconde la réunion de Paris et de Lyon.
- Enfin, les chutes produites par les barrages permettraient d’obtenir un et demi million de chevaux-vapeur utilisables pour l’industrie.
- Note de M. Fumât sur s» lampe «le sûreté modifiée.
- Ces modifications ont été étudiées pour que la lampe pût servir aux boiseurs et aux routeurs qui ont à travailler ou à circuler dans les galeries où les courants d’air sont des plus violents et où les remous sont fréquents ; elles comprennent : 1° Une chemise percée de trous ronds en bas et en haut, les uns permettant à l’air ambiant d’entretenir la combustion, et les autres aux fumées de s’échapper ; et 2° Un conduit-réflecteur qui permet, en tournant le crochet de la lampe de ce côté, de diriger toute la lumière sur le point qu’on veut éclairer.
- Des essais faits sur ce modèle de lampe, notamment en Angleterre, ont montré qu’elle résiste parfaitement à des courants horizontaux d’un mélange inflammable animé d’une grande vitesse.
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- Séance du 2 juin 4888.
- Communication de M. Bour, sur l’explosion de chaudières de la Frieilensliiitte.
- Nous avons traité cette question dans la chronique de juin 1888, n° 102, page 791.
- Communication de M. Wery, sur les Appareils Evite-Molettes, Clair frères.
- Ces appareils, dont l’objet est de prévenir, dans les machines d’extraction, les accidents de mise aux poulies, comportent plusieurs dispositions qui peuvent être appliquées séparément ou combinées ensemble.
- 4° Frein à serrage doux et progressif manœuvré par un servo-moteur, commandé par un régulateur. Dans cette disposition, un régulateur de vitesse, commandé par la machine d’extraction, actionne, si la vitesse dépasse la limite admise, le tiroir d’un servo-moteur qui fait entrer immédiatement le frein en fonction. Dès que la vitesse reprend son taux normal, le frein se desserre.
- 2° Évite-Molettes basé sur le ralentissement et l’arrêt de la machine obtenus par l’emploi de la vapeur comprimée et d’un régulateur commandé par un rouleau conducteur. — Cette disposition exige que les couvercles et fonds de cylindres de la machine d’extraction soient munis de clapets de retenue et de soupapes de sûreté.
- Le principe consiste à avoir un régulateur de vitesse actionné par la machine par l’intermédiaire de tambours cylindro-coniques reliés ensemble par une courroie se déplaçant sur ces tambours au moyen d’une fourchette que commande une vis. Les choses sont réglées de telle sorte que, lorsque la cage a parcouru toute la hauteur du puits, la courroie soit déplacée d’une extrémité à l’autre des tambours. Le pas de la vis est variable, allongé aux extrémités, rapproché au centre : de la sorte, la machine pourra, selon la position de la cage dans le püits, prendre des vitesses différentes avant d’actionner le régulateur. 11 arrivera donc qu’à la fin de la course, si sa vitesse est restée la même, elle donnera au régulateur une vitesse suffisante pour qu’il actionne un petit cylindre qui fermera des valves placées dans les tuyaux d’échappement de la machine pendant que la vapeur s’introduira par les clapets dont il a été question plus haut; la compression de la vapeur qui ne pourra plus s’échapper des cylindres arrêtera net la machine.
- 3° Evite-Molettes basé sur l’arrêt de la machine d’extraction obtenue par la fermeture de la prise de vapeur et le renversement de la marche. — Dans ce dispositif, le régulateur, commandé à la manière ordinaire, si la machine va trop vite, fait dégager un déclic qui amène la fermeture de la valve de prise de vapeur.
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- Lettre de M. Barbe sur la Dynamite gelée.
- Cette lettre est relative.à 1’accident de Saint-Cierge-la-Serre et indique que cet accident ne peut être attribué qu’à l’imprudence, le dégel au bain-marie n’offrant aucun danger.
- Lettre de M. Vialla, sur le Tirage tles mines à l’électricité.
- Au sujet du compte rendu de l’ouvrage de M. Chalon présenté dans une séance précédente, l’auteur expose qu’aux'mines de Lalle, à Bessèges, on se sert, depuit vingt-cinq ans, du tirage des coups de mines à l’électricité et qu’on s’en trouve très bien; on supprime les ratés et les accidents assez nombreux qui en proviennent.
- Lettre de M. Zipperlen sur les ï&eclierciies de Pétrole à Salso-inaggiore.
- Éclairage électrique dans les naines. — C’est le résumé d’un article de notre collègue M. Chalon, paru dans le Génie Civil du 26 mai 1888.
- Séance du 7 juillet 4888
- Congrès international minier et métallurgique à Vienne) Autrielac. — Il s’agit du règlement et du programme du congrès minier et métallurgique qui doit se tenir à Vienne du 3 au 7 septembre 1888.
- Piles électriques légères. — M. Chanselledonne un résumé de la communication faite à l’Académie des Sciences par M. le commandant Renard sur les piles légères employées pour la propulsion des ballons.
- Ce sont des piles à un seul liquide constitué par une dissolution d’acide chromique dans l’acide chlorhydrique étendu et agissant sur des éléments ou groupes tubulaires dont l’électrode positive est une lame d’argent très mince et l’électrode négative un crayon de zinc.
- Cette pile est extrêmement énergique. Ainsi une pile de 16 éléments de 6 tubes avec liquide atténué alimente 20 lampes à incandescence Gérard de 10 bougies et une autre pile de 60 tubes avec liquide non atténué, une lampe à incandescence de 200 bougies et 12 lampes Gérard à incandescence de 10 bougies.
- Une pile de 2 éléments à 6 tubes pesant 10 kg avec liquide normal, produit l’incandescence d’un tube de platine de 5 mm de diamètre (150 ampères, 1,8 volt) et la fusion d’un fil de fer de 21/2 mm de diamètre.
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- District du Centre.
- Compte rendu de l'Excursion aux Colette®, le 3 juin 1888.
- Il s’agissait de visiter l’exploitation de kaolin des Colettes qui est une des plus importantes de France et qui est dirigée par un de nos collègues, M. J. Hinstin. Cette exploitation fournit actuellement 12,000 tonnes environ de kaolin et pourra augmenter considérablement cette production dans l’avenir par suite de l’extension des débouchés amenée par l’amélioration des moyens de communication.
- Pour la chronique et les comptes rendus, A. Mallet.
- IMPRIMERIE CI1AIX.
- RUE BERGÈRE, 20 PARIS. — 15424-9-8.
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- MÉMOIRES
- ET
- COMPTE RENDU DES TRAVAUX
- DE LA
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS
- SEPTEMBRE 1888
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- ANALYSE DE L’ŒUVRE
- DE
- HENRI GIFFARD
- Alexandre GOUILLY
- 1887
- TABLE ANALYTIQUE DES MATIÈRES
- L’Œuvre de H. Gif fard.
- Pages.
- La vie de H. Giffard est un exemple pour tous ceux qui travaillent. — L’École centrale doit recevoir quelque honneur des travaux de H. Giffard.. — Ses premiers travaux datent de 1843. — Ascensions de 1852, 1855.
- — Le brevet relatif à l’injecteur-automotenr est de 1858. — Entreprises aérostatiques de 1867-1878. — Plan de « l’analyse de l’œuvre de H. Giffard ............................................................ 369
- L’Injecteur-automoteur.
- Extraits du Brevet de 1858, montrant que H. Giffard a disposé du premier coup son appareil avec une profonde connaissance des phéno-
- mènes relatifs à l’écoulement des fluides ...................... . 371
- Dimensions des diverses parties de l’appareil........................ 374
- Fonctionnement de l’appareil . ...................................... 375
- Formule du Débit.
- Modifications' de l’appareil.
- Appareils injecteurs exposés en 1867 par MM. Turck, Sharp et Steward. Système Schæffer et Budenberg. — Système d’injecteur à éjecteur, système Cuau. —Système d’injecteur, dituniversel, deMM.. Kœrting frères.
- — Application à l’élévation des liquides dans le3 industries chimiques. 377
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- Théorie de l’Injecteur.
- — Par M. Charles Combes, inspecteur général des mines, 1859. (L’in-jecteur Giffard est le meilleur et le plus simple des appareils d’alimentation que l’on ait imaginés.)............................... 382
- — Remarques sur la Note de M. Combes................................ 387
- — Notice théorique et pratique sur l’injecteur-automoteur, par H. Gif-
- i'ard. (Etude de Gilfard sur l’ajutage conique divergent)......... 388
- — Note de M. Ch. Combes, extraite des Annales des Mines, 1861. (Influence de la détente de la vapeur avant la sortie de la tuyère.) . . . 395
- Digression sur la thermodynamique. — Premier principe de la thermodynamique : Rumford, 1798; Davy ; Mayer, 1842; Joule, 1845. — Deuxième principe de la thermodynamique : Carnot, 1821; Clapeyron, Helmholtz, Clausius, M. Ranquine, W. Thomson, Verdet, Bélanger,
- 1862.................................................................. 399
- Théorie de l’injecteur basée sur les formules de la thermodynamique. . 401
- Rendement de l’injecteur-automoteur..................................... 404
- Inventions antérieures ayant pour but d’utiliser la force vive des fluides en mouvement.
- Brevets du marquis Mannoury de Dectot. — Ses dynatransfères. —Appareils analogues aux pulsomètres......................................... 407
- Brevets de Bourdon. — Les noms de Giffard et de Bourdon doivent être
- réunis dans un même sentiment d’estime................................ 410
- L’examen de ces brevets donne bien à Giffard le mérite de l’invention de l’injecteur-automoteur............................................... 413
- L’injecteur-automoteur devant la Société des Ingénieurs civils,
- d’après le Compte rendu des travaux de cette Société. Étude faite en vue de compléter la théorie de l’injecteur-automoteur et de rappeler l’un des premiers travaux de la Société des Ingénieurs civils.
- Le 1er avril 1859, M. Faure fait connaître que M. Bourdon désire communiquer à l’assemblée ses travaux sur le principe que M. Giffard a incontestablement appliqué le premier à l’alimentation des chaudières. 414 Le 15 avril 1859, M. Faure donne lecture d’une lettre de M. Giffard, repoussant toute idée de comparaison entre l’objet de son brevet et celui des brevets de M. Bourdon.
- Le 2 décembre 1859, M. Ermel expose une théorie de l’injecteur-automoteur.............................................................. 415
- Le 17 février 1860, M. Brüll discute les calculs de M. Ermel. . . .
- Le 26 mars 1860, M. Ermel étudie le rendement de l’injecteur et sa
- dépense en calories................................................. 416
- Le 15 juin 1860, MM. Brüll et Ermel analysent un mémoire de M. Bonnet, membre de la Société, ingénieur au chemin de fer de l’Est, et un mémoire de M. Carvallo, ingénieur des ponts et chaussées . . . 419
- Etude sur le frottement dans le tube divergent............................... 421
- Applications de l’injecteur aux Machines locomotives.
- Notes de M. Gustave Richard, ingénieur civil des Mines............ 424
- Injecteur de M. Polonceau, ingénieur en chef du Matériel et de la Traction
- du chemin de fer d’Orléans............................................ 427
- Injecteurs en service sur les Compagnies françaises.
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- Navigation aérienne.
- Aperçu historique de la navigation aérienne.
- Le nom de Henri Giffard a sa place au milieu des noms des plus hardis
- explorateurs de l'air................................................. 429
- L’aérostation est une invention française; l’idée fondamentale vient des frères Montgolfier, 1783; Pilâtre de Rozier est le premier qui s’élève emporté par un ballon ; travaux du physicien Charles, de Guyton de Morveau, de Blanchard. Ascensions de Robertson, celle de Gay-Lussac
- et Biot, 1804 ........................................................
- Écrit célèbre de Navier sur l’aérostation, 1829. ...*...................
- Giffard adopte la forme allongée et applique la vapeur a la navigation
- aérienne, 1852-1855. — Ses ballons captifs, 1867-1878............... 431
- Travaux de M. Dupuy de Lôme, 1870-1872................................ 433
- Ascensions du Zénith, 1875; de MiLErebs et Renard, 1884............... 434
- Ascension de Giffard, le 24 septembre 1852 Le Risque et l’Invention. (Article de M. Emile de Girardin, dans la Presse
- du 26 septembre 1852.). ............................................ 434
- Description du premier aérostat à vapeur par H. Giffard................ 437
- Grand Ballon captif a vapeur, installé en 1878 dans la cour des Tuileries, a Paris.................... . . . ,...................... 440
- Etude des Brevets de Henri Giffard.
- Même avec le prestige du cadre historique qui convient à la grandeur des travaux et du nom de H. Giffard, l'analyse de son œuvre serait incomplète, si l’étude de son injecteur et des progrès qu’il a réalisés dans
- l’aérostation n’était suivie de l’étude de ses brevets............... 448
- Brevets relatifs à la navigation aérienne.
- 12 226 — 24 057. Application de la vapeur à la navigation aérienne . . 448
- 29 907. Fabrication de l’hydrogène..................................... 452
- 74 226. Système d’aérostats captifs . ,................................ 453
- 74 227 — 78 375. Fabrication de l’hydrogène............................ 455
- Brevets relatifs à la machine à vapeur
- 34 536. Valve de régulateur................................’.......... 458
- 35 281. Alimentateur de machine à vapeur.............................. 459
- 36512. Injecteur alimentaire pour chaudière à vapeur................... 459
- 50128. Machines à vapeur économiques à très haute pression............. 460
- 86 001. Disposition d’injecteur alimentaire pour chaudière à vapeur. . . 463
- 134618. Nouveau ressort de garniture de piston......................... 464
- Influence des travaux de H. Giffard relatifs à la machine à vapeur depuis
- le brevet n° 10441 de 1850 : augmentation de la vitesse du piston, de
- la détente, de la pression, de la combusLion......................... 465
- Calcul d’une machine à haute pression d’après les formules de la thermodynamique; comparaison des résultats de ces calculs avec ceux de II. Giffard...................................................... 467
- Brevets sur les perfectionnements des moyens de transport.
- 59613. Appareil automobile pour prévenir et combattre le mal de mer. 471 61731. Voiture à vapeur pour circuler sur les routes ordinaires et dans
- les rues.......................................................• • • 473
- 67 314 — 99221 et leurs nombreuses additions : Modes de suspension de la caisse des wagons, pour éviter les mouvements oscillatoires et en particulier le mouvement de lacet............................ ... 473
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- — 368 —
- Henri Giffard devant ses contemporains.
- L’Académie décerne à l’inventeur le prix Montyon pour l’année 1859. En 1863, la croix de la Légion d’honneur; en 1867, la médaille d’or; en 1876, le prix de Prony, décerné par la Société d’encouragement, récom-
- pensent H. Giffard de ses travaux................................... 479
- Réflexions sur la fin de H. Giffard................................... 482
- Les voix les plus éloquentes apportent sur sa tombe le témoignage le plus précieux, celui de l’estime publique. M. Hervé-Mangon, au nom de l’Académie; M. G. Tissandier, au nom de la Société de Navigation aérienne ; jVL de Comberousse, au nom de la Société d’encouragement et au nom de la Société des Ingénieurs civils ; M. Legrand, au nom de la Société des Amis des sciences ; les employés, les ouvriers, tous les collaborateurs de Giffard, apportent l’expression de leur deuil, de leurs regrets, car Giffard n’était pas seulement un savant ingénieur : il avait
- cette vertu absorbante et féconde en déboires, la bonté........... 483
- Son testament....................................................... 485
- Liste chronologique des Brevets de H. Giffard.............................. 486
- INT OTES
- A. — Variation de l’énergie interne de la vapeur d’eau saturée .... 487
- B. — Ecoulement des fluides et des vapeurs saturées...................... 489
- C. — Rapport à l’Académie des Sciences sur une théorie des mouvements progressifs dans l’air ........................ 490
- 1). — Sur l’évaluation approximative de la quantité d’action nécessaire pour le vol des oiseaux et la direction des aérostats (Navier) .... 493
- E. — Travaux aérostatiques de M. Dupuy de Lôme........................... 497
- F. — Lettre de M. G. Tissandier, rapportant la catastrophe du Zénith . 500
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- L’OEUVRE DE HENRI GIFFARD.
- Dans la séance du 3 décembre 1886, la Société des Ingénieurs civils de France a ouvert un concours ayant pour objet « l’analyse de l’œuvre de Henri Giffard». En agissant ainsi, cette Société ne rend pas seulement hommage à la mémoire d’une de ses illustrations, d’un de ses bienfaiteurs ; elle fait en même temps un acte de moralité et de philanthropie. Alors même que les honneurs et la fortune ont justement récompensé les efforts d’un inventeur, il est bon d’établir ses droits à la célébrité et démontrer la somme de travail que représentent ces inventions, dont bénéficie l’humanité; la vie d’un homme utile est un exemple qu’il faut toujours proposer aux impatients, aux découragés, et même à ceux qui mettent leur honneur à travailler malgré tout. Cette justice sera rendue, cet exemple sera donné par l’étude de l’œuvre de Giffard, car l’histoire d’un travailleur est celle de son œuvre.
- Cette œuvre est l’une des plus étonnantes qui se sont accomplies en ce siècle, qui a cependant vu bien des merveilles. Elle se rattache sur plusieurs points à l’hydrodynamique et à la thermodynamique. La première, science fort ancienne, attend sans doute le secours qu’elle recevra des progrès de l’intégration des équations différentielles du second ordre; l’autre, science toute moderne, a reçu ses premiers principes et s’est développée presque sous nos yeux. En refaisant le chemin parcouru par le grand inventeur, nous retrouverons un grand nombre des découvertes scientifiques et industrielles les plus considérables de notre époque.
- Giffard (I ) est l’homme qui a le rare bonheur de rencontrer de bonnes idées et l’habileté, plus rare encore, de les revêtir d’une forme utile. Il pense juste et il exécute avec précision parce que, loin de dédaigner les bases fondamentales et le langage des sciences, il ne néglige aucune occasion de les approfondir. L’École Centrale doit recevoir quelque honneur des travaux de Giffard, qui en 1847, 48, 49, étudie les cahiers d’élèves de cette école avec lesquels il était lié; de telle sorte que les idées confiées, dans l’école,
- (1) Né à Paris le 8 février 1825.
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- à ces jeunes intelligences vont fortifier l’intelligence de Giffard et s’y développer : graines qui s’envolent d’un champ et vont germer dans un autre. Plus tard, deux centraux, David et Sciama, partagent son enthousiasme au sujet de la navigation aérienne, le secondent dans ses travaux sur l’aérostation et l’aident à faire l’ascension hardie du 24 septembre 1832.
- L’imagination de Giffard le porta vers l’étude de la navigation aérienne, qui fut d’ailleurs le sujet de ses plus constantes préoccupations. Ses premiers travaux datent de 1843. En 1833, il écrit une brochure intitulée : Application de la vapeur à la navigation aérienne, calcul du travail dépensé pour avoir un point d’appui dans l’air. Il prend un brevet où il décrit avec de grands détails le ballon dont il doit se servir l’année suivante. Il s’agit d’employer pour la première fois une forme allongée et de suspendre, à quelques mètres du ballon, une machine à vapeur qui donnera le mouvement à une hélice propulsive. Cette téméraire combinaison fut réalisée en 1832 et l’ascension réussit complètement.
- En 1833, l’expérience fut renouvelée, mais la descente faillit être fatale aux aéronautes; le ballon manquant de stabilité longitudinale, par suite de l’allongement considérable dans le sens de l’axe horizontal, se redressa brusquement à l’atterrissement et s’échappa du fdet.
- Le brevet relatif à l’injecteur automoteur est de 1838. Cet appareil, en supprimant les pompes d’alimentation des machines, simplifiait leur construction et leur fonctionnement en les débarrassant d’un organe compliqué, d’un entretien assez grand, d’un rendement faible et se dérangeant souvent. Les locomotives surtout gagnèrent en simplicité à la suite de cette invention; depuis, elles peuvent être alimentées avec la même sécurité pendant la marche et pendant le repos. Flaud et Giffard ont publié en 1860 une brochure intitulée : Notice théorique et pratique sur l’injecteur-automoteur.
- En 1867, au Champ de Mars, Giffard installa le ballon captif où le public fut admis à faire des ascensions. Plusieurs des perfectionnements apportés par Giffard à la construction des ballons furent mis à profit plus tard par M. Dupuy de Lôme, lorsqu’en 1870, le gouvernement de la Défense nationale chargea cet émi-
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- nent ingénieur d’étudier un aérostat destiné à mettre Paris en communication avec le reste de la France.
- En 1878, c’est dans la cour des Tuileries que les ascensions furent renouvelées, à propos de l’Exposition universelle. Le ballon monstre, employé par Gilfard dans cette circonstance, et les détails de l’entreprise intéressèrent vivement le public. L’affaire fut très fructueuse.
- La présente analyse de l’œuvre de Henri Giffard comprend la description de l’injecteur-automoteur, la théorie de l’appareil, l’examen des antériorités, puis l’étude des perfectionnements apportés dans la construction des véhicules aériens, enfin l’étude des brevets du célèbre inventeur.
- L’INJECTEim-ADTOMOTEÜR
- Description de cet appareil (1)
- « Cet appareil est destiné à l’alimentation de toute espèce de » chaudières à vapeur fixes, des locomotives, des chaudières de » bateaux, etc. Le caractère principal de cette invention consiste » dans une simplicité extraordinaire et dans l’absence complète » d’organes en mouvement, tels que pompes rotatives ou autres, » plongeurs, machines motrices, transmissions, etc.; tout se réduit » à un dispositif de tuyaux ou ajutages très petits relativement » au volume d’eau débité, et enfin, comme conséquence très heu-» reuse et inévitable du principe sur lequel il s’appuie, il n’y a » aucune dépense appréciable de chaleur, le volume de vapeur » employé par l’appareil ayant pour effet d’élever, en se conden-» sant instantanément, la température de l’eau introduite dans la » chaudière.
- » Le principe sur lequel repose l’appareil réside dans la pro-» priété impulsive du jet de vapeur qui, mis en contact avec une » veine d’eau, lui imprime à l’instant, en se condensant, une vi-» tesse assez grande pour que cette veine, lancée ainsi à l’air
- (1) Les parties du texte entre guillemets, dans cette description, sont empruntées au brevet du 8 mai 1858.
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- » libre, puisse s’introduire dans un orifice ou ajutage d’une forme » convenable, rectiligne ou circulaire, et en communication avec
- » la chaud ière, mal-» gré la pression » intérieure de cel-» le-ci. »
- La vapeur arrive de la chaudière par le tuyau A (Fig. 1); son mouvement est modéré par le robinet a. Elle pénètre dans le cylindre b par de petites ouvertures latérales ; ce cylindre est terminé par un ajutage conique conver-gentB, appelé tuyère. La sortie de la vapeur par la tuyère est réglée par une aiguille C, qui peut se déplacer graduellement suivant l’axe du cylindre à l’aide d’une vis c, dont l’écrou est taraudé dans la douille b'. Une vis b' permet de donner au cy-
- A Tuyau d’arrivée de a apeur.
- B Tuyère.
- C Aiguille.
- D Cheminée.
- E Tuyau d’arrivée de l’eau.
- F Chambre de condensation.
- G Chambre à la pression atmosphérique.
- II Trop plein.
- K Ajutage convergent puis divergent.
- L Soupape de retenue de l’eau de la chaudière.
- Fig. 1.
- lindre un mouvement de translation tel que la tuyère ou buse pénètre plus ou moins dans la cheminée D, ajutage conique convergent très court. L’arrivée de l’eau se fait par le tuyau E, qui plonge dans un réservoir d’eau froide placé à peu de distance de l’appareil. L’eau est appelée par le vide que produit la condensation de la vapeur dans la chambre F ; elle se mélange à la vapeur et forme un jet qui s’engage dans la cheminée D et
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- sort clans la chambre G, « plus ou moins chauffé et possédant » la quantité de mouvement de la vapeur sous une section » vive d’écoulement moindre que celle de la tuyère. » Cette chambre G est ouverte à l’air, ou du moins est en communication avec l’air extérieur, par le tuyau H qui sert de trop plein et déverse dans un réservoir d’eau froide, soit l’eau de condensation à la mise en train, soit l’eau en excès quand le jet est mal formé par suite d’un manque de proportion entre la masse de l’eau et la masse delà vapeur qui passent dans la cheminée. La chambre G peut porter des orifices qui permettront d’observer le jet.
- A 0,01 m de l’orifice de la cheminée est l’orifice d’un ajutage K, doublement conique, divergent sur la plus grande partie de sa longueur. « Cet ajutage, convergent et divergent, dans la partie » convergente,, a pour effet de réunir en une veine compacte le jet » liquide qui sort plus ou moins éparpillé de la cheminée, et, » dans la partie divergente, a pour effet de faire perdre successi-» veulent et sans choc au liquide sa vitesse acquise, de sorte qu’il » est déposé (près de la soupape L) sous une pression au moins » égale à celle de la chaudière, sans conserver de vitesse notable, » et par suite, sans perte de force vive. »
- L est la soupape de retenue de l’eau de la chaudière, appuyée sur son siège par la pression, à l’intérieur de la chaudière.
- Pour faire fonctionner l’appareil, il suffit d’ouvrir le robinet de vapeur a.
- L’appareil fonctionne dans de bonnes conditions quand, pour une température donnée de l’eau alimentaire, le jet est formé d’une proportion convenable d’eau entraînée et d’aau condensée. Pour obtenir cette proportion, on fera varier la quantité de la vapeur en manœuvrant l’aiguille' G au moyen de la vis c, et la quantité d’eau en manœuvrant le cylindre b au moyen de la vis b".
- A la fin de sa description, l’inventeur ajoute : « L’eau, à la » pression atmosphérique, ne peut condenser de vapeur qu’autant » que sa température est au-dessous de 100° ; si la température » initiale de l’eau de la bâche ou du tender était trop forte, ce » qu’on pourrait d’ailleurs toujours éviter, pour condenser la to-» talité de la vapeur sortant de la tuyère, il faudrait fractionner » le jet moteur en deux parties.
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- » La première, agissant comme ci-dessus, aspirant l’eau et ne » lui imprimant qu’une fraction de la vitesse nécessaire, et la se-» conde, débouchant (sur le jet) par un orifice annulaire réglé » par une vis, viendraient donner à la veine une nouvelle impul-» sion dans l’ajutage divergent, en un point où l’eau lancée pos-» séderait déjà une fraction de la tension de la chaudière; or, » sous cette fraction de tension, supérieure à la pression atmos-» phérique, l’eau pourrait condenser une nouvelle quantité de » vapeur. »
- Les citations faites dans le courant de cette description montrent que l’inventeur avait, du premier coup, disposé son appareil avec une profonde connaissance des phénomènes relatifs à l’écoulement de la vapeur et des liquides. Le brevet d’addition, pris le 7 mai 1859, a pour objet le règlement de l’eau aspirée et celui du jet de vapeur. Il contient un dessin de l’injecteur, tel que celui de la figure 1 où l’on voit les parties essentielles de l’appareil, décrites dans le brevet principal, et les parties mobiles et vis de rappel, décrites dans le brevet d’addition.
- Dimensions des diverses parties de l’injecteur
- (Extrait d’une brochure intitulée : Notice théorique et pratique sur l’Injec-teur-automateur, par M. Giffard (Paris, chez Fiaud, rue Jean-Goujon, 27, 1860).
- AJUTAGE DIVERGENT
- Le diamètre de la section minima, pris pour unité........ 1
- La longueur de l’ajutage divergent, pour basses pressions. . 20
- — — pour hautes pressions . 30
- La génératrice de l’ajutage se compose d’un arc de cercle convexe vers l’axe de l’ajutage, dont le centre est situé sur le prolongement d’un diamètre de la section minima, et dont le rayon est :
- pour basses pressions................. 200
- pour hautes pressions................. 300
- L’inclinaison de la tangente au gros bout sur l’axe,
- basses pressions................................... 6°
- hautes pressions................................... 4°
- Le diamètre intérieur de l’ajutage au gros bout.......................... 3
- L’évasement intérieur de l’ajutage du côté de la cheminée a pour génératrice un arc de cercle dont le centre est sur le prolongement d’un diamètre de la section transversale minima et dont le rayon est égal à............................... 7à8
- Le diamètre à l’extrémité de l’évasement égale................ 1,8 à 2
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- CHEMINÉE
- La cheminée se compose de. deux troncs de cône réunis par un raccordement, dont la génératrice est un arc circulaire, et
- d’un évasement, dont la génératrice est un arc de cercle. Cet évasement est du côté de la chambre d’arrivée de l’eau.
- Le diamètre intérieur de l’orifice de la cheminée est ... . 1,3
- L’épaisseur de la paroi.......................................0,25 à 0,35
- Le demi-angle au centre du premier tronc de cône, près de l’orifice..................................................... 2° 3'
- Le diamètre intérieur de la| grande hase du premier cône ou de la petite base du deuxième ..........................I
- Basses pressions, jusqu’à 3,5
- atm. ......................
- Moyennes et hautes pressions,
- jusqu’à 10 atm.............
- Au-dessus de 10 atm . . . .
- _ , , . , l Basses pressions..............
- La longueur du premier tronc) ,r , ,
- , ° 1 < Moyennes et hautes pressions
- de cône................../ rn - , ,
- ( Très hautes pressions....
- Le demi-angle au centre du deuxième tronc de cône . . . .
- La longueur de ce tronc de cône........................... .
- Le diamètre du tronc à l’endroit où il s’épanouit circulairement. Le raccordement entre les génératrices des deux troncs de cône est opéré par un arc de cercle d’un rayon égal à . .
- 1,8
- 2,2
- 2,5
- 6
- 10
- 14
- 7° à 7o 1/2 4
- 2,8 à 3,5 30 à 40
- TUYÈRE
- Le vide intérieur et la paroi extérieure de la tuyère sont des troncs de cône évasés près du point où la tuyère est vissée sur le conduit cylindrique qu’elle termine.
- Le demi-angle au centre de la paroi extérieure rie la tuyère est exactement le même que celui du deuxième tronc de
- cône de la cheminée.....................................
- Le demi-angle au centre du vide troncônique intérieur et de la pointe de l’aiguille est................................
- Le diamètre intérieur de la tuyère est .
- Pour les basses pressions . . Pour les moyennes et hautes pressions......................
- Le diamètre extérieur de tuyère à l’orifice est. .
- la
- Pour les basses pressions . . Pour les moyennes et hautes pressions......................
- 7° à 7” 1/2
- 5° 1/2 à 6° 1,4
- 1,3 ' i,7
- 1,8
- PISTON OU CONDUIT CYLINDRIQUE TERMINÉ PAR LA TUYÈRE
- (Pour les appareils dont le diamètre de la section minima à l’ajutage a 3 mm. ... 4,8
- Pour ceux dont le diamètre
- Diamètre intéxleur ...... .( est de 4 à 6 mm.................. 4,5
- j Pour ceux dont le diamètre
- ! est de 7 à 10 mm............ 4,2
- I Pour ceux dont le diamètre \ est au-dessus de 10 mm. . 4
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- AIGUILLE
- Le demi-angle au centre de l’aiguille est de....................5° 1/2 à 6“
- le même que celui du vide intérieur de la tuyère.
- Le diamètre du renflement qui ferme la tuyère
- pour les appareils qui ont jusqu’à 3 mm d’entrée d’eau. 2,6
- — — — 4 à 6 — 2,4
- — — 7 à 10 — 2,2
- — — au-dessus de 10 — 2
- La pointe du cône del’aiguille est enlevée sur une longueur de. 1 à 1,5
- on la remplace par un arrondi.
- La course de l’aiguille, depuis la fermeture de la tuyère jusqu’à une rentrée suffisante delap ointe de l’aiguille dans l’intérieur
- de la tuyère, est de. ....................................... 9 à 10
- La longueur du pas de la vis est réglée de telle sorte que l’ouverture entière se fasse en trois tours de manivelle.
- La section totale des petits trous par où entre la vapeur dans l’intérieur du cylindre, est 20 fois l’ouverture de la tuyère.
- La largeur de l’espace annulaire compris à la hauteur des trous entre la paroi externe du cylindre et la douille qui l’enveloppe est environ de.................................. 1,5
- Fonctionnement du Giffard.
- Au repos, le robinet a est fermé et l’aiguille C est descendue au fond de la tuyère; on évite cependant le contact de l’aiguille et de la tuyère afin que la pointe n’use pas l’orifice et n’élargisse pas le passage de la vapeur. A la mise en train, on n’ouvre que progressivement l’orifice de la tuyère et, pour les fortes pressions,
- 1 1
- cette ouverture n’est d’abord que le —z— ou le -^r-de l’ouverture
- 4 t)
- totale. On ouvre entièrement le robinet d’admission. La vapeur s’échappe par l’orifice rétréci de la tuyère et fait le vide dans le tuyau d’aspiration E. Quand l’eau est arrivée dans la chambre F, on retire l’aiguille de la tuyère, ce qui donne à la vapeur la plus grande sortie possible. Le temps nécessaire à ces diverses opérations est d’ailleurs fort court, 1 ou 2 secondes.
- L’espace annulaire par où l’eau arrive entre la paroi extérieure de la tuyère et le vide intérieur de la cheminée doit être réglé de façon que l’eau arrive en abondance suffisante pour condenser la vapeur.
- Si cet espace est trop grand, l’eau est en excès; elle jaillit autour de l’orifice du tube divergent K et s’écoule dans le trop plein H. On obvie à cet inconvénient en diminuant le passage entre la
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- tuyère et la cheminée; ce résultat s’obtient en enfonçant la tuyère dans la cheminée au moyen de la vis b".
- Si cet espace est trop rétréci, c’est surtout de la vapeur qui s’échappe par le trop plein ; on diminue la quantité de vapeur soit en fermant le robinet a, soit en enfonçant l’aiguille G ; en même temps l’on augmente la section du passage annulaire entre la buse et la cheminée.
- L’appareil, quand il est bien réglé, ne laisse sortir ni eau, ni vapeur par le trop plein. La totalité de l’eau et de la vapeur forme un jet qui est reçu intégralement dans l’ajutage convergent.
- Le débit maximum est donné par la formule <p = 28 d2 \Jn. Dans laquelle d est le diamètre en millimètres de la section minima de l’ajutage divergent, n la pression de la vapeur en atmosphères et tp le débit en litres par heure.
- La figure 2 représente d’ailleurs les valeurs correspondantes de la pression et du débit par millimètre carré de la section de l’ajutage divergent et par heure.
- Modifications de l’Injecteur-automoteur.
- L’appareil décrit précédemment est celui que Giffard a réalisé. De 1865 à 1880 il a été pris plus de cent brevets pour des appareils d’alimentation des chaudière. La Publication industrielle de M. Armangaud, tome XXVIII, pour l’année 1882, donne la liste de ces brevets. Toutes les modifications apportées ne changent rien au principe, comme on en petit* juger par les descriptions suivantes des plus importantes de ces modifications.
- La garniture dit cylindre mobile 6, fig. 1, laisse parfois échapper la vapeur. Ces fuites peuvent empêcher l’appareil d’aspirer l’eau.
- 95 102 108 litres
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- M. Ïiirck (1) (France) a imaginé de rendre fixe le cylindre b qui porte la tuyère. Ce cylindre faisant corps avec le manchon enveloppe, il n’y a pas d’issue possible pour la vapeur, si ce n’est par la tuyère, comme il convient, et l’aspiration est assurée. M. Turckeut l’idée de ménager autour du cylindre une enveloppe, de telle sorte que la vapeur ne se refroidisse pas avant de franchir la tuyère.
- MM. Sharp et Steward (2) exposent en 1867 un appareil dans
- lequel la tuyère est fixe comme précédemment, mais dans lequel la cheminée et le tube divergent ne font qu’une seule pièce tournée à ses extrémités et pouvant glisser dans le manchon. Le regard entre la cheminée et le tube divergent est conservé. L’introduction de la vapeur et de l'eau se régie automatiquement.
- La figure 3 représente un type d’injecteur qui a été adopté dans plusieurs Compagnies de chemins de fer. Le cylindre b est fixé au manchon M, la vapeur ne peut donc s’échapper que par la tuyère. La cheminée D et le tube divergent K sont solidaires ; extérieurement ils sont tournés à leurs extrémités et peuvent glisser entre leurs garnitu-
- Fig. 3.
- res. Le mouvement longitudinal de cette pièce s’obtient par le volant P, qui entraîne la bague N N, à laquelle est fixé l’ensemble de la cheminée et du tube divergent. , j ,
- (1) et (2). Rapport du Jury international de l’Exposition universelle de 1867, Machines et appareils de mécanique générale.
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- En 1874, MM. Schæffer et Budenberg ont pris un brevet pour un système d’injecteur dans lequel il n’y a plus d’autre pièce mobile que l’aiguille (fig. 4). Quand l’appareil est au repos, l’ai-
- Fig. 4.
- guille est forcée dans l’orifice de la tuyère et le robinet d’arrivée de vapeur est fermé. Pour mettre en marche, on ouvre ce robinet et la vapeur pénètre dans l’appareil par la tubulure A; elle s’engage dans le canal CG qui parcourt l’aiguille. Elle chasse l’air de l’appareil et le vide se produit dans le tuyau d’aspiration de l’eau E. Tant que le jet n’a pas la force de soulever la soupape de retenue L, il s’écoule par le trop plein H. Quand l’eau sort par le trop plein H, on ramène en arrière l’aiguille en manœuvrant le volant Y et l’appareil fonctionne.
- MM. Cuau sont brevetés pour un système d’injecteur à éjecteur (fig. 5) qui permet d’alimenter avec de l’eau à 65°. Il suffit de manœuvrer le robinet a pour faire fonctionner l’appareil. Ce robinet remplit successivement trois fonctions, suivant la manière dont il est tourné. Il peut d’abord intercepter la communication de A avec le reste de l’appareil. Dans la position indiquée dans la figure, il met en communication A avec la partie G de l’appareil que l’on appelle l’éjecteur. Cet éjecteur n’est en définitive qu’un injecteur auxiliaire. La vapeur, en sortant de la tuyère de l’éjecteur, Bull. 26
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- entraîne l’air contenu dans l’appareil et fait le vide dans le tuyau d’aspiration E. Dès que le trop plein ou tuyau de purge H donne de l’eau, on tourne lentement la clef a pour la mettre dans sa troisième position qui met en communication le tuyau A avec la tuyère B et le jet liquide se forme, parcourt les tubes coniques KK1 et pénètre dans la chaudière en soulevant la soupape de retenue L.
- MM. Kœrting ont imaginé un injecteur, dit injecteur universel, pouvant alimenter avec de l’eau à 70°. Cet appareil (fig. 6, 7),
- Fig. 7.
- comme le précédent, a un éjecteur; mais dans le Kœrting l’action de l’éjecteur n’est pas bornée à la mise en train, il fonctionne autant que dure l’alimentation. Il aspire l’eau et l’envoie à l’in-jecteur proprement dit dont la fonction est de refouler cette eau dans la chaudière.
- Le joint xy partage l’appareil en deux parties;Tune, la partie inférieure, s’étendant jusqu’au joint s t, est divisée par une cloison cc en deux cavités; celle de droite pour l’éjecteur, celle de gauche pour l’injecteur proprement dit. Ces deux cavités communiquent par le conduit K qui réunit de bas b de l’éjecteur au haut h de l’injecteur. L’autre partie, au-dessus du joint xy, est une, cloche continuellement pleine de vapeur et où fonctionnent les soupapes de l’éjecteur et de l’injecteur, e,H.
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- L’appareil étant au repos, les deux soupapes sont sur leur siège et le robinet o est dans la position indiquée par la figure. Pour faire fonctionner, on soulève la soupape e, et on fait faire un quart détour au robinet o. Les cavités inférieures sont en communication avec le purgeur, et la vapeur, qui s’engage dans l’éjec-teur, chasse l’air de tout l’appareil, fait le vide dans le tuyau d’aspiration E'. Dès que l’eau apparaît au purgeur H, on soulève la soupape i et on ferme la communication avec H. L’eau aspirée en E' passe par l’éjecteur E ; puis, par le conduit K, passe au-dessus du tube conique de l’injecteur, reçoit le jet de vapeur qui passe par la soupape i. Il se forme un jet qui parcourt l’ajustage I, et se rend à la soupape de retenue L par où elle est refoulée dans la chaudière. Pour suspendre l’alimentation, il suffit d’abaisser d’abord la soupape e, puis la soupape i.
- La manœuvre des soupapes et du robinet o se fait simultanément au moyen du système de leviers et de bielle représenté sur la figure 7. Les clapets reçoivent successivement et dans l’ordre indiqué ci-dessus leurs mouvements au moyen d’un balancier rr mobile autour du tourillon m excentré par rapport à l’axe sur lequel agit le levier R. Ce balancier attaque donc avec des bras de levier inégaux les deux soupapes qui, par suite, n’obéissent que l’une après l’autre à l’action de ce balancier.
- Giffard avait pensé à l’application du jet de vapeur à l’élévation des liquides.
- Au lieu de produire un jet d’une grande vitesse, il se proposait de former un jet liquide d’une vitesse faible, mais s’élevant à une certaine hauteur. Cet appareil d’épuisement peut être disposé comme dans la figure 8. L’aiguille et les parties mobiles, servant à régler/ les proportions de vapeur et du liquide entraîné, sont supprimées. Le tube divergent fait suite immédiatement à la cheminée et est prolongé jusqu’au point de déversement du jet.
- Cet appareil est d’un mauvais rendement, mais les pompes ne sont pas d’un rendement fort bon et elles sont sujettes A des
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- dérangements nombreux, à moins d’un établissement et d’une surveillance très soignés. Les industries chimiques tirent un parti excellent de l’emploi du Giffard au transport des liquides. Il arrive même que la quantité de chaleur que le Giffard abandonne aux liquides, qu’il sert à transporter, constitue un avantage très sérieux que l’on n’a pas dans l’emploi dés pompes.
- La figure 41 représente la disposition adoptée en 1869 par Giffard lui-même (Brevet 86 001), tant pour l’injection de l’eau dans les chaudières que pour l’élévation des liquides. Cet appareil, débarrassé de son aiguille, pour cette dernière application, est de la plus grande simplicité.
- Théorie de l’injecteur.
- Note sur l’injecteur automoteur des Chaudières a Vapeur imaginé par M. Giffard et construit par M. Flaud, par M. Ch. Combes, inspecteur GÉNÉRAL, DIRECTEUR DE L’ÉCOLE DES MlNES (1).
- Dès 1859, M. Ch. Combes fit paraître dans les Annales des Mines, la description de l’injecteur automoteur; il la faisait suivre « d’explications sommaires suffisantes pour faire comprendre » le jeu de l’appareil et pouvant détourner quelques personnes, » qui auraient des notions imparfaites en mécanique et en phy' » sique, de tenter des applications peu rationnelles des phéno-» mènes naturels que M. Giffard a su mettre en œuvre avec » autant d’habileté que de discernement. »
- Il considère de la vapeur à 5 atmosphères, soumise par conséquent à une pression P = 5,165.104 kg et ayant un poids spécifique S = 2,5962 kg, l’unité de volume étant le mètre cube (2).
- Si cette vapeur, maintenue à pression constante, s’écoule par un orifice qu’elle franchit en conservant son poids spécifique, comme ferait un liquide, la vitesse de sortie, abstraction faite des
- (1) Annales clés Mines, 5° série, f. XY. — Bulletin delà Société d'encouragement pour l’industrie nationale, 2° série, t. V, 1859.
- (2) Les coefficients et les nombres employés dans ces calculs sont reproduits d’après les ouvrages cités. Les notations algébriques sont, autant que. possible, celles qui sont employées dans les ouvrages d’où sont tirés les extraits de cette analyse; cependant elles sont coordonnées de manière à rendre plus clairs et par suite plus facilement comparables entre eux les divers aperçus et démonstrations.
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- résistances occasionnées par la forme de l’orifice, est donnée par la formule
- y = s/zgl^il-,
- dans laquelle p désigne la pression atmosphérique en kilogrammes
- p____p
- par mètre carré. ——— = 13 916, hauteur génératrice de la
- O
- vitesse, et Y = 358,8 m.
- Si on suppose que la vapeur se dilate avant l’orifice de manière à sortir à la pression atmosphérique, sa température ayant été maintenue constante pendant la dilatation qui a lieu à l’intérieur du vase, la vitesse de sortie est
- v = s/fy T l°g- hyp. h
- 8, désignant ici le poids spécifique de la vapeur sous la pression atmosphérique.
- 5, = 0,622 . 1,299 kg
- 1 + 0,00366 . 152
- — 0,519 kg.
- log. hyp. — = 32 044 m, d’où Y = 792,8 m.
- « Ceci signifie que la vapeur est animée, à sa sortie, d’une vi-» tesse en vertu de laquelle ses particules, considérées comme iso-» lées et sans action les unes sur les autres, remonteraient à une » hauteur de 15 916 m ou de 32 044 m dans un espace vide de » toute matière, suivant que cette vapeur aurait conservé toute » sa densité et sa pression, ou qu’elle se serait dilatée, depuis la » pression de 5 atmosphères jusqu’à celle de l’atmosphère am-» biante dans l’intérieur du tuyau, avant de franchir l’orifice » d’écoulement. En d’autres termes, la force vive dont la vapeur » est animée à sa sortie correspond à un travail moteur égal au » poids de cette vapeur élevée à 15 916 m ou à 32 044 m, dans » les deux hypothèses définies ci-dessus ; et ce travail moteur » n’est pas autre chose que le travail théorique de la vapeur » suivant qu’elle agit à pleine pression et sans condensation » contre la pression atmosphérique extérieure, ou qu’elle agit en » se détendant depuis la pression initiale de 5 atmosphères jus-
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- - 384
- » qu’à la pression atmosphérique, sa température initiale étant » entretenue pendant l’expansion. »
- Ceci posé, la vapeur en se condensant au contact de l’eau forme un jet dont la quantité de mouvement est la somme de la quantité de mouvement de l’eau pendant l’aspiration, qui est négligeable, et de la quantité de mouvement de la vapeur. Les réactions intérieures de la condensation ne modifient pas la quantité de mouvement, l’impulsion de la pesanteur est négligeable. On a donc
- (m + M) v — m Y,
- m étant la masse de la vapeur s’écoulant pendant l’unité de temps, M la masse de l’eau se mélangeant à la vapeur dans le même temps, v la vitesse du mélange. Il résulte de cette équation que
- D’autre part, la masse de l’eau M doit être suffisante pour opérer la liquéfaction complète de la vapeur. Supposons que la température de l’eau aspirée soit .15°, admettons que la vapeur abandonne par condensation 650 unités de chaleur, et enfin que le jet de liquide à introduire dans la chaudière soit à 60°. On aura M . 15 + m . 650 = (m + M) . 60, d’où M == 13,1 m.
- Si on admettait une température de 57 à 58° pour le jet, l’e'au étant toujours prise à 15°, on trouverait M
- 15 m et v = -jirV.
- 16
- 1 Y2
- et comme le
- La hauteur génératrice de cette vitesse est-^ ^
- poids du jet est seize fois celui de la vapeur, la force , vive du jet 1
- est le de celle de la vapeur avant sa condensation.
- ' ' . . ' 658,8 0. on -792,8 ,Q
- v est compris entre —^— — o4,y(J et —^g— = 40,60.
- Négligeons l’influence de la dilatation de l’eau de 3° (sic) à..57 ou 58° et prenons 1 kg pour poids du litre du liquide constituant le jet qui se dirige vers la chaudière; la vitesse avec laquelle l’eau tendrait à passer de la chaudière dans l’atmosphère sera y/%. 41,3 = ,28,4.m, la colonne d’eau qui fait équilibre à la différence de
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- — 385 -r-
- pression entre la chaudière et l’atmosphère étant 41,30 m, correspondant à 4 atmosphères. Cette vitesse 28,4 m est assez au-dessous de la limite inférieure 34,9 m, trouvée précédemment, pour que l’on puisse regarder comme certaine la possibilité de faire entrer dans la chaudière, avec la vapeur condensée qui en émane, un poids d’eau égal à quinze fois celui de cette vapeur.
- Le jet liquide ne pourrait pas entrer si la vitesse tombait jusqu’à 28,4 m. C’est ce qui arriverait pour un poids d’eau égal à 558,8 , ,0 „_____. .____ , , 792,8
- 18,7 au minimum, et à
- 1 = 27,9 au maxi-
- 28,4 --------, - 28j4
- mum, suivant que l’on suppose à la vapeur, quand elle se mêle à l’eau, une vitesse de 558,80 m, ou de 792,80 m par seconde. « Il est à peu près certain que la vitesse de la vapeur est bien » plus rapprochée de la première limite que de la seconde; et la » quantité d’eau, qu’il serait possible d’introduire dans la chau-» dière, serait au plus de dix-huit fois le poids de la vapeur. » Le volume d’eau alimentaire qu’il est possible de faire entrer dans une chaudière au moyen de l’injecteur va en augmentant à mesure que la pression effective, c’est-à-dire l’excès de la pression de la vapeur sur celle de l’atmosphère, diminue. Supposons, en effet, que la pression effective soit égale à une demi-atmosphère, le poids du mètre cube de vapeur sous la pression 1 1/2 atmosphère est 0,8349 kg.
- Il en résulte
- Y rr
- yV-
- p
- = 332 m.
- La vitesse avec laquelle l’eau jaillirait sous la pression de 5,165 m, équivalente à la demi-atmosphère serait de 10 m par seconde en nombre entier. D’où il suit que là vapeur pourrait entraîner trente fois son poids d’eau, le jet liquide conservant une vitesse suffisante pour pénétrer dans la chaudière. Cette limite est établie approximativement; il n’en est pas moins certain que « l’alimen-» tation sera d’autant mieux assurée et, par suite, d’autant plus » abondante que la pression effective sera moindre dans la chau-» dière.
- » Considéré comme appareil d’alimentation des chaudières à » vapeur, l’injecteur de M. Giffard est, sans contredit, le meilleur » de tous ceux que l’on ait faits ou même que l’on puisse em-» ployer, comme il en est le plus ingénieux et le plus simple. Si
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- i> l’on suppose, en effet, que, conformément aux notions ancien-» nement admises, la quantité de chaleur contenue dans les corps » se conserve intégralement à travers les changements de volume » ou d’état qu’ils subissent, indépendamment des quantités de tra-» vail moteur ou résistant qui sont les conséquences de ces chan-» gements, il est clair que le jeu de l’appareil de M. Giffard ne » donnera lieu à d’autre perte de chaleur qu’à celle qui aura lieu » par radiation, au contact de la chaudière et de ses appareils » avec le milieu ambiant. L’alimentation aurait lieu gratuitement.
- » Si, conformément aux principes plus rationnels de la nou-» velle théorie dynamique de la chaleur, on admet que la cha-» leur se transforme en travail moteur et réciproquement, de telle » sorte que tout travail moteur ou résistant, toute force vive déve-» loppée ou détruite dans les changements de volume ou d’état » des corps, soient accompagnés d’une disparition ou d’une pro-» duction de chaleur équivalente, la quantité de chaleur dépensée » dans le jeu de l’appareil de M. Giffard sera précisément, abs-» traction faite des pertes par radiation, au contact avec le mi-» lieu ambiant, équivalent au travail moteur qui correspond à » l’élévation de la quantité d’eau alimentaire du réservoir où elle » est située et à son refoulement dans la chaudière et sous la pres-» sion qui y existe. Nous sommes donc fondé à dire que l’appa-» reil de M. Giffard est un appareil d’alimentation théoriquement » parfait pour les chaudières à vapeur...
- » Mais les machines qui seraient construites sur les mêmes » principes que l’appareil de M. Giffard, pour être appliquées à » l’élévation de l’eau ou plus généralement à la mise en mou-» veinent de masses liquides ou gazeuses, la chaleur contenue » dans le jet du mélange de la vapeur et des liquides ou gaz en-» traînés par elle étant inutile au résultat final, seraient de très » mauvaises machines au point de vue de l’économie de travail » moteur. Ainsi nous avons vu que si la vapeur entraîne n fois » son poids d’eau ou de tout autre fluide, la force vive du jet
- t
- » est réduite à la fraction ^—— de la force vive dont la vapeur » était primitivement animée, de telle sorte que la force vive » perdue est la fraction ^ de la force vive primitive. Cette
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- » perte augmente énormément avec le rapport clu poids entraîné » au poids de la vapeur et ce rapport serait en général très grand.
- » Un jet de vapeur sortant avec la vitesse due à une pression de » 5 atmosphères peut entraîner cinquante fois son poids d’eau et
- »
- »
- 1 /55o 79\2
- l’élever à une hauteur à peu près égale à —J = 6 m
- en nombre rond. lia perte de travail moteur sera dans cette
- »
- hypothèse les
- 50
- 51
- du travail total qu’aurait pu développer la
- » vapeur agissant à pleine pression, sans détente et sans conden-» sation, contre la pression atmosphérique extérieure.
- » Les personnes qui n’ont point utilisé le jet de vapeur d’une » chaudière pour l’alimentation de cette chaudière elle-même ou » réalisé d’autres applications où la chaleur contenue dans le jet » entraîné par la vapeur joue le rôle principal, n’ont fait, à notre » avis, que de mauvaises machines fondées sur le fait bien connu » et appliqué depuis longtemps dans les trompes, dans les tuyères » de locomotives, etc., etc., de l’entraînement des liquides et des * gaz par communication latérale. »
- Remarques sur la note de M. Combes.
- Il y a deux remarques importantes à faire au sujet de cet extrait qui, ainsi d’ailleurs que tous ceux de cet ouvrage, est fait dans un intérêt historique :
- 1° L’éminent ingénieur fait un emploi judicieux du théorème de la quantité de mouvement et de celui des forces vives, mais il compare l’écoulement de la vapeur à l’écoulement d’un gaz et calcule la vitesse d’écoulement de la vapeur pour deux cas extrêmes, celui où le gaz s’écoulerait sans subir une détente avant l’orifice de sortie, et celui où le gaz subirait une détente. Dans ce second cas, il applique la formule logarithmique qui convient à la détente isotherme, laquelle n’est pas celle qui peut se produire dans l’appareil de Giffard.
- 2° Après avoir démontré la possibilité de faire fonctionner l’in-jecteur et avoir fixé les limites du rapport entre le poids d’eau entraînée et le poids de vapeur, il dit que l’alimentation sera d’autant mieux assurée que la pression effective sera moindre dans la chaudière.
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- Il est juste de remarquer que le fonctionnement de l’injecteur est absolument stable quand la pression dans la chaudière est très forte que l’appareil a beaucoup de stabilité dans les locomotives, malgré les mouvements désordonnés qui peuvent se produire, et bien que la pression de la vapeur atteigne 9 — 10 atmosphères et même plus. D’ailleurs, dans les calculs relatifs à l’injecteur, on ne peut tenir compte de toutes les circonstances du phénomène ; on néglige le frottement du jet sur les parois des ajutages ; on néglige l’influence de la soupape de retenue, et d’autres causes perturbatrices encore.
- Notice théorique et pratique sur l’injecteur automoteur par H. Giffard.
- C’est dans cette notice parue en 1860, chez Flaud, constructeur de l’appareil, que se trouvent les dimensions des diverses parties de l’injecteur données plus haut, ainsi que la théorie dont voici le résumé. Les notations sont les suivantes :
- n 1 pression mesurée en atmosphères, dans la chaudière ;
- D poids spécifique de l’eau (l’unité de volume étant le mètre cube), poids spécifique que l’on suppose être aussi celui du jet;
- H la hauteur d’une colonne d’eau qui exercerait sur sa base et
- par unité de surface une pression de n atmosphères, H = — n ;
- v =. y/ % H, vitesse du jet, nécessaire pour qu’il pénètre dans la chaudière.
- Pour tenir compte de résistances de toutes sortes, frottements, poids de la soupape de retenue, différence de niveau entre l’appareil et l’eau à aspirer, abaissement de la densité et réduction de la masse de la vapeur sortant de l’orifice de la tuyère, il est nécessaire que le jet ait un excès très notable de vitesse, de manière qu’il puisse s’élever dans le vide à une hauteur H' = KH>H. On prend K compris entre les nombres 1,7 et 2. Si H' < j,7 H, il y a insuffisance de force vive de la veine; elle ne pénètre pas dans l’ajutage divergent. Si H' >> 2 H, la veine est trop échauffée et la vapeur est imparfaitement condensée.
- ^ v = s/ 2g KH = v \/K
- est la vitesse du jet.
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- Soient S l’aire de la section de la tuyère et s celle de la section minima de l’ajutage conique divergent.
- S désigne comme précédemment le poids spécifique de la vapeur.
- M est la masse du liquide entraîné et m la masse de la vapeur injectée, don t la vitesse est Y ; et H4 est la colonne de vapeur à la pression P — p qui fait équilibre à cette pression.
- On a les relations suivantes entre les quantités précédentes :
- y = f 2 g • -?u-4-~" = \fï7BT
- m . g — S. 8. Y,
- m Y = (m -h M) v et v — v \J K = —m~~~~ . Y v ! v m + M
- On a encore
- (m -f- M) g = s D v.
- On conclut de ces équations
- m ______ S . 8 . Y _ v , S _ D . v2
- m + M ~ s . D . v ~ V d°U s ~ STT2'
- D’autre part, en vertu des valeurs de Y et v en fonctions de n, on a
- D . d'2 = 8 . V2 et -2-4 = K ;
- par suite,
- « = K.
- S
- C’est-à-dire que l’orifice de la tuyère doit être plus grande que l’entrée de l’ajutage divergent.
- Afin de faciliter la mise en marche et afin d’obtenir une plus grande stabilité du fonctionnement, on établit une solution de continuité entre la cheminée et l’ajutage divergent et on donne à l’orifice de la cheminée un excès de grandeur pour qu’elle puisse donner issue, non seulement au jet liquide, mais encore à une certaine quantité d’air entraînée ou de vapeur non condensée. Quand le débit est maximum, la veine liquide n’occupe qu’une partie de ce passage.
- D’après les expériences de l’auteur, la cheminée et la tuyère ont le même diamètre; et le rapport entre ce diamètre et celui de la section minima de l’ajutage divergent est 1,3.
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- Soient t la température de l’eau froide aspirée, tt la température du jet liquide et ta la température de la vapeur injectée.
- La quantité de chaleur contenue dans 1 k de vapeur saturée à la température f„, qui existe dans la chaudière, est, d’après les expériences de Régnault, Q = 606,5 + 0,305 t2.
- Giffard suppose que la vapeur ne peut communiquer au mélange que la quantité de chaleur qu’elle conserverait après s’être dilatée jusqu’à la pression atmosphérique. Sa température étant alors égale à 100°, elle apporte 606,5 + 30,5 — 637 calories; et la température , en admettant que la totalité de la vapeur soit condensée, serait donnée par l’équation
- (M + m) g.ti = M.g.t -j- mg. 637 ;
- d’où
- 0 = 1 + în"ip|[ (637—t) — t + y (637—t),
- en remplaçant le rapport des masses par le rapport égal des vitesses. La valeur maxima de t{ étant 100°, puisque le jet traverse l’atmosphère, on a pour limite supérieure de la température t à laquelle il est possible de prendre l’eau alimentaire
- 100 — 637 i
- Le rapport pouvant être remplacé par
- t>V K
- V
- OU
- </
- 8 .K D
- En appliquant à de la vapeur à 5 atmosphères, on trouve 58° pour la limite de t. La vapeur à 10 atmosphères donne 67°.
- Toute cette théorie suppose que la vapeur, au moment où elle franchit l’orifice de la tuyère, a conservé la densité qu’elle avait dans la chaudière et qu’elle est entièrement condensée dans le jet, qui serait homogène et entièrement liquide. Cette hypothèse n’est pas exacte, le défaut de limpidité du jet semble le prouver. En mesurant le poids de l’eau aspirée et le poids de l’eau injectée, on conclut par différence le poids de vapeur qui a déterminé l’entraînement. On voit que la densité du jet ne serait que les 60 à 66 0/0 de celle de l’eau ; que le poids de la vapeur ne serait aussi, du moins aux pressions ordinaires, que les 60 0/0 du poids calculé
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- en faisant le produit SsV, où S est le poids spécifique de la va-
- peur saturée à la pression de la chaudière et où Y = y/â g. ^ 71.
- Il faut donc que la vapeur se soit détendue dans l’intérieur de l’appareil avant de franchir l’orifice de la tuyère et, dans ce cas, elle est
- animée d’une vitesse plus grande que y/â# ^ n
- L’étude que Giffard fait du tube divergent est non moins consciencieuse et complète que ce qui précède.
- « Lorsqu’une veine fluide s’introduit dans un cône divergent le » mouvement du fluide peut se faire de deux façons très différentes, » entre lesquelles il y a une infinité d’états intermédiaires suivant » l'angle du tube, la vitesse et la résistance appliquée au mou-» vement, qui peut tout aussi bien être positive que négative, » quoique dans le cas actuel elle doive toujours être considérée » comme positive. Si l’angle est très ouvert et le passage du fluide T> très rapide, comme dans la
- » figure 9, les parois n’auront » pour ainsi dire aucune in-» fluence ; le jet s’écoulera et » s’éteindra sans effet utile,
- » comme dans un milieu in-» défini ; la force vive sera anéantie par tourbillonnements, re-» mous, mouvements moléculaires de toute espèce, et la somme » de tous ces petits tournoiements représentera la presque tota-» lité de la force vive primitive; en un mot, il y aura eu seule-» ment conservation de la quantité de mouvement et non pas » transformation de force vive en travail.
- » Lorsque, au contraire, l’angle du tube est petit, comme dans » la figure 10, et » comme dans » l’application à » l’injecteur, les » choses se pas-
- » sent tout différemment. Chaque tranche delà veine a pour ainsi dire le temps de s’accroître en section et de venir glisser » contre la paroi et non contre une masse fluide comme dans le » premier cas ; la résistance n’est plus qu’un simple frottement d’un
- Fig. 10.
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- 392 —
- » fluide contre un solide. Il faut considérer chaque tranche liquide, » comprise entre deux sections différentes, comme sollicitée, par » la tension acquise, à s’accroître en dimensions transversales en » perdant inversement le degré de vitesse correspondante. Or, en » vertu de la force d’inertie, un corps quelconque ne pouvant être » ralenti sans déterminer antérieurement ou postérieurement contre » l’obstacle qui l’arrête un effort d’impulsion ou de traction, il » s’ensuit que chaque élément transversal de la veine détermine, » successivement et sans choc, contre l’élément antérieur une » espèce de propulsion, et la somme de tous ces efforts ajoutés » les uns aux autres dans toute la longueur du tube, est préci-» sèment égale ou supérieure à l’effort de la pression intérieure » contre la soupape de retenue».
- Ce passage remarquable montre combien Giffard entendait les principes de la mécanique et combien étaient exactes les applications qu’il en faisait.
- S0 étant l’aire de la section du jet dans l’atmosphère au point où il pénètre par la partie convergente qui précède la partie divergente, Sj l’aire de la section la plus grande du tube divergent, v0 et p étant la vitesse et la pression dans la première section, Vy et PL la vitesse et la pression dans la seconde.
- ^1. — vo
- Mais on a, d’après le théorème de Bernouilli (i)
- ÿ _ V = JL — îj
- 2 g 2 g D D‘
- d’où
- (1) Il est facile de voir que le théorème de Bernouilli régit l’écoulement dans les tubes divergents tels que H. Giffard les considère. Supposons un tube dont les parois n’ont que des variations de forme insensibles, graduées peut-être suivant la nature des fluides ; les particules qui les avoisinent restent en contact avec les parois, et leurs trajectoires sont régulières. Toute la masse fluide se déplace par filets ayant des trajectoires de forme invariable n’offrant pas de changements brusques de section. Si le tube a la forme d’une surface de révolution, il y a suivant l’axe un filet rectiligne. Les filets qui avoisinent s’écartent légèrement de la forme rectiligne et s’en écartent d’autant plus qu’ils sont plus près des parois; mais la courbure de tous les filets de la masse est très grande et les tangentes aux points des lignes moyennes des filets, qui se trouvent dans une même section plane transversale à l’ajutage, sont sensiblement parallèles. Dans cette même section, les pressions aux différents points suivent la loi hydrostatique des fluides pesants en équilibre ; en d’autres termes, la pression ne varie que par suite de la pesanteur qui ajoute son action quand, dans cette section, on passe d’une molécule à une autre suivant la verticale. Ce|n’est qu’une hypothèse d’approximation, mais très
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- — 393
- Si S{ est une section quelconque, on voit que la pression correspondante va en décroissant quand, partant de la section d’entrée du tube, on s’en éloigne dans la partie convergente, et cela jusqu’à la section minima; ensuite, cette pression Pt augmente quand on s’éloigne dans la partie divergente du tube. Dans la section maxima, Pt doit être supérieur à la pression intérieure de la chaudière augmentée du poids de la soupape et de quelques autres résistances.
- Le minimum de la vitesse v0 s’obtiendra en attribuant à P* la valeur P de la pression dans la chaudière, ce qui donne
- P — p Y'2
- V D 2g
- 2g 1 _ S»2 4 _
- S/ st*
- en appelant Y' la vitesse avec laquelle le liquide contenu dans la chaudière tendrait à s’en échapper.
- En définitive, la section la plus grande de l’évasement à l’origine du tube divergent doit être égale à la section de l’orifice de la cheminée. On la fait même un peu plus grande afin de parer à une différence d’alignement des axes. La section minima, que l’inventeur appelle section d’entrée, ne doit pas être plus grande que la section du jet dans l’atmosphère, afin que le jet s’engage bien en suivant les parois, de manière à obéir aux lois si bien
- près de la vérité, puisque dans une section considérée les molécules liquides ont des vitesses parallèles très sensiblement égales.
- Il est bien entendu d’ailleurs qu’il est fait une complète abstraction du frottement du liquide contre les parois et sur lui-même.
- On peut diviser un filet en petites masses contiguës qui se substituent l’une à la suivante pendant un temps dt très court; de telle sorte que v désignant la vitesse du centre de gravité d’une de ses petites masses, vdt est la disfance dx qui sépare les deux bases du prisme qui comprend cette petite masse. Sur une de ces bases, d’aire w, s’exerce une pression p « et sur la suivante, s'il s’agit d’un liquide, s’exerce une pression {p 4- dp) w, en négligeant dans le cas d’un liquide la variation de la surface w. Le théorème du mouvement du centre de gravité donne, en appelant zs le poids spécifique du liquide. i 1
- Zô m dx dv U ’ o t
- Maïs dx = v dt, on a donc
- v du 11 ~
- — --- CD dp.
- dn
- if ’
- (b
- d’où
- fè! _ üj>l — P± __ Ri
- ï<J ïv 2<Z ' Z5 xr
- L’équation (1) est celle que l’on obtiendrait pour un gaz, même en tenant compte d’une variation pour la section o>. Mais avant d’intégrer, il faudrait remplacer en fonction de p. C’est en définitive l’équation de Bernouilli que l’on pourra appliquer à tous les filets d’une même section, en supposant petites les dimensions transversales.
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-
-
- — 394 —
- définies précédemment; elle ne doit pas être beaucoup plus petite non plus, car il faut éviter une trop grande variation de pression du liquide dans l’ajutage, qui demanderait un trop long parcours pour obtenir la transformation de la force vive du jet en travail de la pression seulement nécessaire pour soulever la soupape de retenue.
- Une valeur convenable de |-°2 ' * ’’ ' * ^
- O,
- ^ 9
- est -g-, d’où 1 — g 2
- "9 et
- = -g-. Mais v0 peut être pris égal à v sans erreur notable et
- v- S2 1 v
- ÿri — 1,125. On voit que le rapport ~ ^ donne pour
- la valeur 1,06.
- Application. — Soit P dans la chaudière = 8 atmosphères. On a P — p = 7.10 330 — 72 310%. Le poids spécifique de la vapeur
- 72 310
- à 8 atmosphères est 3,94 kg ; d’où H = ^ = 18 353 m.
- M a une limite imposée par la condition que le jet soit liquide, condition qui donne lieu à l’équation :
- 637 . m + bit = (m+M) %
- d’où
- h = t + (637 — t) et —^
- 1 1 m+M v ' m+M
- La limite de étant 100°,
- m+M
- <
- 100 — t
- 637 — t
- fi — t 637 — t
- Si t = 10°, la vapeur doit entrer pour - au plus dans le mélange du jet.
- Si on suppose t == 10°,. mais ti = 55°, la vapeur entrera pour
- 1
- j£ au plus dans le mélange du jet.
- D’autre part, v = —Y. La hauteur à laquelle l’eau du jet
- arriverait en raison de cette vitesse est,
- _ m2 Y2 2g ~ (m+M)2 %g ’
- Y2 p ___ rn
- est au moins égal à ——-, colonne de vapeur de poids
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-
-
- 395 —
- spécifique 8, exerçant sur sa base une pression P — p par unité de surface. Soit Hj sa hauteur, on a
- H = " =
- )0°, on a H : Pour t = 100° et t{ = 55°, on a H
- 3 H,.
- Pour ( = 10» et i, = 100», on a H =• i H,^-18,383 = 374 m.
- 49 1 49
- 374
- = 93,50 m.
- Gomme la hauteur d’eau qui fait équilibre à la pression de 7 atmosphères est 7. 10, 33 = 72,31 m, on peut compter, avec une pression de 8 atmosphères dans la chaudière, qu’un kilogramme de vapeur entraînera 13k d’eau prise à 10°, le jet ayant une température de 55°.
- NOTE DE M. CH. COMBES, PABUE DANS LE TOME XVII, 5e SÉRIE, DES ANNALES DES MINES (1861).
- Dans cette note, le savant directeur de l’École des Mines analyse la notice qui fait l’objet de l’extrait précédent. Il approuve absolument les raisonnements de l’inventeur et leurs conséquences. De plus, avec son profond savoir de mécanicien, il étudie spécialement certains points douteux et, en particulier, l’état de la vapeur à la tuyère.
- « Il est intéressant d’apprécier l’influence que la diminution » de la densité de la vapeur émise par la tuyère et de celle du » jet formé par l’eau et la vapeur mélangées exerce sur les résul-» tats. C’est ce qui peut être fait, au moins d’une manière appro-« ximative, par un calcul que M. Giffard n’a pas effectué et que » nous reproduisons ici.
- î. Temp. de L'em daUmenhiion t, Tcmp. -du mélange
- -.y; ."«« . ...r-v* -'Vi
- » Soient P la pression de la vapeur dans la chaudière, 8 le poids Buix. -7
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-
-
- — 396 —
- » spécifique correspondant, 8j le poids spécifique du jet de vapeur » qui franchit la tuyère. On doit admettre que la vapeur s’est » détendue du poids spécifique 8 au poids spécifique 8.., dans l’in-» térieur de l’appareil avant d’arriver à la tuyère. La pression » aura diminué dans le même sens que le poids spécifique. Sup-» posons qu’il ait varié proportionnellement comme pour un » gaz permanent maintenu à une température constante pendant » l’expansion. Le travail moteur de la détente de la quantité de » vapeur qui sort dans l’unité de temps par l’orifice de la tuyère » sera exprimé par le volume multiplié par la pression et par
- P 8
- » le logarithme du rapport ou du rapport — qui est à peu
- Pi
- » près égal au premier. » Désignant donc par cr l’aire de la section droite de la partie de l’appareil où la détente a été réalisée et paru* la vitesse avec laquelle la vapeur, dont le poids spécificique est traverse cette section. Cette vitesse vi est donnée par le théorème des forces vives, d’où l’on, déduit l’équation connue
- 2 -y— V = 5 Pi log. hyp.
- Si nous appelons Y la vitesse avec laquelle la vapeur, qui conserve désormais le poids spécifique 81} franchit l’orifice S de la tuyère et p la pression atmosphérique qui s’exerce dans cette section, on aura
- Y2 — iq2 _ P, — p_______P p P
- < : _ Si _ 5 S'Pl’
- P ' P,
- puisque - = y-
- En ajoutant ces deux équations, après avoir divisé les deux
- P
- membres de la première par g v^i et y avoir remplacé — par
- °i
- Le poids de vapeur écoulé est S Y 8d.
- Si D' est le poids spécifique du jet formé d’eau et de vapeur partiellement condensée, <p le poids d’eau qui entre dans le mélange, par suite de l’entraînement produit par le poids de vapeur
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- — 397 —
- SV Sj' et si v' est la vitesse du jet qui traverse l’atmosphère à la sortie de la cheminée, on a !
- svsj .y = (s v oj + <p) 4
- s étant l’aire de l’orifice d’entrée de l’ajutage divergent, on a SVSf 4- 9 = s ~v .D',
- Par suite,
- __________S3J2 = s.V.v'K
- Mais \Jtg ^ g. — est sla vitesse avec laquelle une colonne de
- liquide, dont le poids spécifique est D', jaillirait de l’orifice s de l’ajutage sous la pression de la chaudière. On doit avoir pour
- assurer le fonctionnement v% = K .2# —» & étant le coef*
- ficient que M. Giffard fait varier de 1,7 à 2. Il en résulte que nous aurons les équations définitives suivantes :
- " s'Va.V = (SS.V+'ï)^ /%K !
- d’où SS,V2 ,/ï>T SVSi,
- ' ^IgW - P)
- Or, SVS, + <p = sv U,
- donc, SVaS, — s»'D' y/sffK P ~ P- *
- s v1. jy ,, s P —
- et « ~ “ s; / _ , 8
- P
- D'
- si/2D'
- P
- + 1
- :)
- Pour o — Sj. et,P ==P15 on trouve — = K, valeur déjà trouvée
- dans la « Notice théorique et pratique » de M. Giffard.
- Application à l'alimentation cl’une chaudière contenant de la vapeur à 8 atmosphères. P = 10 330.8 == 82 640%; p = 10 330 kg, o — 3,94 kg
- Si on suppdse que la vapeur franchit-l’orifice de la tuyère sans avoir éprouvé d’expansion, on a '
- v =-\/2g'o°f?u^ - 600 .*»• >
- y ô
- Le poids de vapeur débité pendant Limité de temps est SYS —: s. 600.3,94 = S. 2364 kg*
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- Si i 000 kg est le poids spécifique du jet lancé dans l’orifice de l’ajutage, le maximum du rapport entre le poids de l’eau entraînée et le poids de la vapeur dépensée sera donnée par la formule
- . _1_ = V.y/D _ ,,
- SV8i ' \/%K(P — p)
- Y _ v/%g{P — v) .
- )11C _î_ =4/JL—l.
- ys.K
- V = 600m, . î = — 3,94, D' — 1 000 donnent
- _9_ = 1^93 _
- ’ SV3 y/K
- K étant > I, la limite supérieure du rapport entre le poids de l’eau et le poids de vapeur dans le jet est 15,93 — 1 = 14,93, soit 15 en nombre entier. Si K = 1,7, d’après M. G i dard, on a pour limite supérieure du rapport
- Soient t la température de l’eau d’alimentation, tt la température du mélange, où chaque kilogramme de vapeur amène 637 calories. 12,25^ = 637 -f- 11,253 or tl doit être < 100°; on
- aura donc
- ^ 1 225 — 637 < 11,25
- ou 52°.
- Si on admet maintenant que 1a, vapeur franchit l’orifice de la tuyère avec un poids spécifique 3 = 0,60 B, et que D' = 0,66 . 1000,
- les résultats sont, modifiés de la manière suivante :
- V = \/?T?(l08-hyI’-£ + 1 - fi)
- 8i =0,63.3,94 = 2,364; P4 = 0,60 P = 6 198.8 ; d’ou y = 652m.
- Le poids de vapeur dépensé par seconde est S. 652.2,364 = S. 1541 kg.
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- On a encore — s
- = K .
- 1
- 0,6ü
- Enfin
- 652.i/6üÜ
- U, 06
- SV8i ' x'ïg.lAüm' ' v/K La valeur maximum de ce rapport est moindre que 43; et il est toujours inférieur à celui qui résulte de la première hypothèse pour, des mêmes valeurs de K.
- Digression sur la Thermodynamique.
- On remarque dans les théories précédentes l’incertitude qui s’attache à l’écoulement de la vapeur. Se détend-elle avant l’orifice de la tuyère ou ne se détend-elle point ? Dans l’un et dans l’autre cas, comment calculer l’énergie de la vapeur au moment où elle sort par l’orifice de la tuyère? M. Combes tourne habilement la difficulté du problème en considérant deux cas extrêmes qui donnent des limites de vitesses, desquelles il peut déduire que l’appareil fonctionnera certainement. Mais il calcule ces vitesses en attribuant à la vapeur la détente isotherme des gaz. Les formules de la thermodynamique permettent de donner de l’injecteur une théorie à l’abri des critiques précédentes.
- Deux hypothèses se sont partagé les opinions au sujet de la nature de la chaleur : celle de la matérialité de la chaleur et ce,lie où on la considère comme une propriété cinétique des molécules matérielles. Roger Bacon a dit : « L’essence même de la chaleur est le mouvement et rien autre chose ». Locke a soutenu la même hypothèse. Newton, Laplace, Fourier, admettent la matérialité de la chaleur. Ces deux hypothèses ont servi tour à tour à l’explication des phénomènes calorifiques. Mais c’est aux deux principes fondamentaux de la thermodynamique que la science de la chaleur a dû ses plus grands progrès, qui ont amené eux-mêmes les plus grands progrès dans la mécanique, dans les arts, dans les sciences naturelles. Ces deux principes fondamentaux sont l’œuvre du siècle; et, parce qu’ils expriment deux lois numé-
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- riques fondamentales, ils ont eu l’importance que l’on sait, indépendamment de toute idée sur la nature de la chaleur.
- Le premier principe est celui-ci : une calorie équivaut à 425 kilo-grammètres et réciproquement. Ce principe a commencé à apparaître comme conséquence des travaux de Rumfort sur l’usure et le frottement des métaux (Société royale de Londres, 4198Jet de ceux de Davy. Le principe de l’équivalence a été vulgarisé principalement par le médecin allemand Robert Mayer, qui en connut la nécessité par des considérations basées sur sa pratique professionnelle. Le docteur Mayer a donné l’expression de l’équivalent mécanique de la chaleur en fonction des capacités calorifiques des gaz. Cette formule est dans ses Remarques sur les forces de la nature inanimée. Les ouvrages de ce savant contiennent de nombreuses applications de ce principe.
- L’inventeur qui a le plus fait pour l’évaluation numérique de Véquivalent mécanique de la chaleur et par suite pour la démonstration même du principe de l’équivalence est Joule. Il a publié ses expériences en 1843, 1845; on peut dire que ces expériences et les travaux du docteur Mayer sont de la même époque.
- Le deuxième principe de la thermodynamique est dû à Sadi Carnot et parut dans ses Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance, 4824. Ce principe a toute l’apparence et la forme d’un principe métaphysique, i d’un axiome de géométrie pure, car, il suppose des transformations irréalisables dans les corps qui ne peuvent évidemment subir des transformations purement isothermes : ou purement adiabatiques. Ce principe n’est pas moins une application de cette loi universelle de la nature, rien ne se perd, rien ne se crée ; on na rien pour rien, et ul a toute la fécondité d’un théorème de géométrie. Bien* que Sadi Carnot ait eu sur la nature de la chaleur des idées qui ne sont pas admises aujourd’hui, son nom restera toujours attaché à celui de la thermodynamique parce que le principe qu’il a posé est vrai quoi que soit la chaleur, et parce qu’il a inauguré, dans son mémoire, et en s’aidant même de son fameux principe, le système de raisonnement mathématique qui a assuré les progrès de la nouvelle science.
- SadL'Garnot, au moment où la machine à vapeur opérait la révolution industrielle dont ce (siècle a été le témoin, eut J’idée
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- des cycles de transformations que l’on peut faire subir à un corps et dont la périodicité est le propre des machines. Le cycle idéal, celui qui donnerait le meilleur rendement, se composerait de deux transformations isothermes et de deux transformations adiabatiques alternant, et le principe de Carnot est celui-ci : le rendement d’une machine quelconque, qui pourrait fonctionner suivant un cycle parfait, ne dépend que des températures extrêmes.
- Clapeyron suivit immédiatement Carnot et développa sa méthode de raisonnement.
- Les continuateurs de ces inventeurs sont : Helmholtz, par son célèbre ouvrage sur la Conservation de la Force, 4847 ; puis Clau-sius, Macquorn Rankine, William Thomson, etc.
- 11 i ne faut pas oublier ce que la science doit à Verdet; ses Leçons professées en '186% devant la Société chimique de Paris, contiennent la philosophie de la thermodynamique. En cette même année, M. Bélanger exposa devant la Société des Ingénieurs Civils une démonstration de la formule de Mayer et ses applications aux gaz. Là, est l’origine de l’enseignement de la thermodynamique à l’Ecole Centrale; un extrait de la conférence de* M. Bélanger fut imprimé et distribué aux élèves de cette école.
- Théorie de l’injecteur basée sur les formules * de la thermodynamique.
- Une partie de la chaleur dégagée par la condensation de la vapeur à la sortie de • i
- 15 j
- la tuyère est D, 1 in
- J Réservoir - i
- transformée devapeurjt, en énergie sen- « -
- sible, en force vive apparente; le jet prend une grande vitesse ! qui lui 1
- per met de S’engager dans L0-> V é- WdiirmenW rifice du tube d ' l.-p. D.u,
- divergent, de parcourir ce tube et de pénétrer ensuite dans, la
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- chaudière. L’autre partie est employée à élever la température de l’eau d’alimentation.
- La thermodynamique généralise le théorème des forces vives en y introduisant l’énergie calorifique ; et l’application de ce théorème va dégager la théorie de l’injecteur des difficultés qu’elle a présentées jusqu’ici.
- Voici l’application de ce théorème à la masse fluide (fig. 12), comprise entre les sections BB', GG', DD' au commencement d’un temps 0 très court, pendant lequel le déplacement du système est considéré.
- •K désigne le poids d’un des fluides s’écoulant pendant l’unité de temps, t sa température, P sa pression ; p désigne la pression atmosphérique ; V est la vitesse d’un point, S le poids spécifique de la vapeur, D celui de l’eau, D' celui du mélange, U l’énergie interne par unité de poids.
- L’énergie finale est
- K + "o) 0 Yg 7t°)0 A ’
- A désignant l’équivalent calorifique du travail.
- L’énergie initiale est
- Ui i ftU0
- + x°eÂ-
- Le travail de fa pression en BB' est Pt .9; celui de la pression
- en DD' est p q ; celui de la pression en CC' est p —
- JJ Dq
- enfin le travail de la pesanteur est —n0h , h étant la différence de hauteur entre le niveau de l’eau dans la bâche et la cheminée, où elle se mélange à la vapeur.
- En réunissant les termes, et en divisant par 0, on a
- , n U' U, u0
- Ph + 2^- + Dù -r — ^0
- = pi r—P
- + ^0
- ^0
- h .
- » 1 ?D,
- D’autre part, on a (1), en appelant w le volume spécifique de la vapeur et en négligeant celui de l’eau,
- U, = U0 + h — tQ — APt. U{ xl -f L, œiV. ,
- U r.:;~ U0 t — t0 ’V:
- (1) Voir la note À et la note B à la fin de'l’ouvrage, n r.; : 'O ; ; •
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- Le théorème des forces vives donne donc
- Y'2
- A (7r.1 + «o)-^ + x, (t — h) + Ô — h) = *1 xi —
- A (P 1 D' “ P ïf0 + 7:0 h) ’
- où a?j désigne le titre de la vapeur dans le réservoir et où on a supposé 7^ Pf ut xl égal à Pt^ puisque le volume de l’eau liquide est supposé négligeable.
- L’application du théorème du travail au système compris entre les sections DD', FF' donne
- Y"2
- A- (w0 + Tti) -p- (tT0 -j- Ttj) (t2 - t') =
- A r7:0 + 7:1 V — ~° + 711 P
- L fl' p d2 V '
- En ajoutant membre à membre les deux équations résultant du théorème des forces vives, on a
- (°) *0 (h — C) + (h — h) — xl -(-
- A [ft D" ° ü2 Pî “ ’*e ,l] ‘ d’où l’on conclut
- * P
- L< — (h — b) — a ÿ K — f„ — A & + A h + A h
- Cette équation, où le terme le plus important est L a?, dû à la condensation de la vapeur, permet de calculer, pour tous les systèmes de températures extrêmes de l’eau t0 et f2, le rapport du poids de l’eau entainée au poids de la vapeur.
- Supposons D0 = D2 = 1 000,
- ir0 _ h{ X{ — (t.2 —J,) — 0,001 . A P2
- ~ U — h —A [0,01)1 (p — P2) + *.] •
- Supposons, comme l’a fait M. Combes, qu’il s’agisse d’alimenter une chaudière où la pression est 5 atm., avec de l’eau prise à 15° et portée à 60°, On a L, == 500,19, t0 = 15°, f4 = 152°,2,
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- h = 60°, P2 = 51 670. On a, en supposant de la vapeur sèche et de l’eau à la hauteur de l’injecteur,
- 7r0 ' 425 [500,19 + '152,2 — 60] —0,001 . 51 670
- 425 (60 — 15) + 0,001 (51 670 — 10530) ’
- «
- 7T.i
- au lieu de 15 à 18, nombres calculés par M. Combes en se basant sur certaines hypothèses relatives à l’écoulement de la vapeur considérée comme un gaz. r...
- Si l’on désirait connaître la vitesse de l’écoulement du jet, on appliquerait les nombres aux lettres de la formule
- A ^ = y - o + a °(°m (ps - p).
- Si dans cette équation on prenait t' = f2, on aurait la formule employée par MM. Combes et Giffard, dans leurs démonstrations.
- Rendement de l’injecteur.—Dans la communication faite à ce sujet par M. Ermel à la Société des Ingénieurs civils (voir plus loin.), le rendement de l’injecteur est le rapport entre le travail d’élévation de l’eau alimentaire à une hauteur correspondante à la pression de la chaudière et le travail correspondant aux calories disparues dans le fonctionnement de l’appareil. Le raisonnement de M. Ermel, d’après cette définition, est bon et il pouvait en déduire une comparaison de l’injecteur et des pompes alimentaires. Mais ce rendement ne se rapporte pas à l’ensemble de l’opération qui consiste, non pas seulement à mettre de l’eau dans la chaudière, mais aussi à communiquer fde la chaleur à l’eau d’alimentations Or, les pertes de châleur dans l’appareil portent sur çet ensemble. : » i > « ; - • i , ^MJ Ledieu, Examinateur pour la marine, dans son savant traité les Nouvelles Machines marines , a établi la théorie des; <machines à vapeur d’après les formules de la thermodynamique. M. Ledieu, considérant l’injecteur comme fonctionnant d’une manière parfaite, lui attribue un^ rénderhent plus grand que l’unité, en supposant, si l’on veut, la bâché à la hauteur 4le la'chaudière. Ce résultat n’est point hin sophisme, mais* il résulte'de be que M. Ledieu considère une opération autre que celle que Finjecteur sert à.s effectuer. iLsuppose quë l’eau d’alimentation doit être amenée à la chaudière
- ou
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- à la température de celle-ci, dès lors, pour un fonctionnement parfait, il est aisé de voir que la chaudière n’aurait pas à fournir toute la quatité de chaleur nécessaire à cette opération, parce que la pression atmosphérique, s’exerçant à la surface de la bâche, donne un travail de refoulement équivalent à une certaine quantité de chaleur qui s’ajoute à celle que fournit la chaudière.
- Il est préférable pour établir le rendement de raisonner de la manière suivante :
- L’injecteur reçoit un poids 7^ de vapeur à la température tx de la chaudière, élève un poids d’eau t:0 pris à la bâche à la température t0 et refoule dans la chaudière un poids d’eau 7q -f- 7i0 à la température t,. s
- La dépense de chaleur faite par la chaudière est donc, xx étant le titre de la vapeur, ' :U
- ^ [L, Xx -f- t{ -- f2] = TT, ?tl. i ' ':
- Le calorique équivalent se compose de celui qui retourne à1 la chaudière dans le poids ir0 d’eau alimentaire, savoir ~0 (L — ’L)> du calorique équivalent au travail de la pesanteur, A tt0 h,' du
- calorique équivalent au travail des pressions, d’abord — A p0 -~
- Lo
- au bas du tube d’aspiration (quantité négative parcei que le travail de la pression atmosphérique se fait sans dépense de chaleur) et A P2 7r° + ^ au bout du tube divergent. En réunissant les termes, la quantité de chaleur restituée est ^ ,
- («, - t0) PAqft-Apo ^+AP, M *
- Ces deux quantités, deA chaleur peuvent être remplacées par, la même expression M iq, car elles , sont égales en vertu de l’équation (a), page 403. Il devait en être ainsi et le rendement est égal à l’unité, puisque l’appareil est considéré dans les conditions d’un fonctionnement parfait.
- Autrefois, on disait que, dans une machine parfaite,lormgagne en force ce que Ton perd en vitesse et inversement} aujourd’hui, on doit dire : on gagne en énergie d'une sorte ce que Von'perd en énergie d'une autre sorte. Mais s’iby a des chaleurs perdues, c?est-à-dire qui ne sont point employées àiproduire le travail que l’on a en vue)'si: l’on tient compte, dans le cas présent, des résistances à la soupape
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- d’arrêt, des frottements dans les tubes, des vibrations, il faut distinguer l’énergie utilement employée et la diviser par l’énergie totale pour obtenir ainsi le rendement réalisable. Si on se reporte à la théorie de l’injecteur, on voit que les pertes d’énergie peuvent être traduites dans les équations par une diminution de la température de l’eau à son entrée dans la chaudière. Soit t\ cette Température ;
- *. («'a -<„)+ a ^ pp m—^((,-<',)
- 711 (L| x{ -f- ti — tM -j- (72 —
- est le rendement, et cette forme montre bien les modifications qu’il faut faire subir aux termes de la fraction égale à l’unité pour obtenir le rendement réalisable.
- Pour comparer le Giffard aux pompes alimentaires, il faudrait faire le raisonnement suivant : soit ?Ge coefficient d’utilisation calorifique de la machine dont dépend la pompe, 0,06 à 0,15; soit rl le rendement mécanique de la pompe, 0,50 à 0,70. La pompe élève le poids d’eau alimentaire «0 et le poids d’eau iq égal au poids de vapeur qui sert à la faire fonctionner.
- La chaleur correspondante au travail utile de la pompe, considé-
- (p p \
- --? -\-h(7C0 -J- TZ{)\ = A T
- et son rendement calorifique estr. rt, de sorte qu’elle emprunte à la
- AT
- chaudière une quantité de chaleur égale à ?T^r-
- Mais si l’on considère la pompe comme pompe alimentaire et si on la compare au Giffard, il faut élever de t0 à t.2 le poids Kq + Tti d’eau, de sorte que le rendement est
- AT + (itg -f TT.j) (t2 — t0) . (
- 1 AT -}- r.ri (ir0 -|- •*,) (f2 — tQ)
- Le rendement de la pompe alimentaire est donc plus grand que celui de la* pompe considérée comme machine élévatoire. Il n’y a pas là non plus un sophisme, ce fait résulte de ce que de poids 7ct de vapeur est employé uniquement à élever l’eau et que réchauffement de l’eau* se faisant en dehors de la pompe, ne subit aucune perte provenant du fonctionnement de celle-ci.
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- Dans le cas d’une machine à condensation le poids ^ est _ AT___________
- “ r. rt (L, Xi + t, — g ’
- la condensation s’opérant à la température g Le rendement aurait la forme :
- 7i1 r rl (Lt x{ ti — tn) + h- TCj) (t., — g
- 711 (Lt X, -f- ty — g + (7Ü0 -|- Ttj) (t% - t0)
- Dans le cas d’une machine sans condensation et alimentée avec de l’eau à la température ordinaire g le rendement aurait la même forme, mais il serait bien moins grand que dans le cas précédent, car la valeur de r diminuerait beaucoup.
- Dans le cas d’une machine sans condensation, alimentée avec de l’eau chauffée par la vapeur d’échappement, il faudrait remplacer g dans la formule précédente, par la température de l’eau chauffée, r varierait avec g On peut voir ce résultat intéressant que pour f0 = g température à laquelle le Giffard échaufférait l’eau, le rendement de la pompe serait r. r{.
- Inventions ayant pour but d’utiliser la force vive des fluides en mouvement.
- L’examen des tentatives faites en vue de l’utilisation delà force vive des fluides en mouvement est très important, soit qu’il s’agisse de montrer par un exemple remarquable le chemin que suivent les idées pour aboutir à une réalisation utile, soit pour prouver que le merveilleux injecteur automoteur, qui fut, à son apparition, l’objet de « l’étonnement universel (1) », est bien l’œuvre de M. Giffard .
- Les premières applications pour utiliser la force vive des fluides sont certainement très anciennes; et le principe en appartient à tout le monde, qu’il s’agisse d’appareils à réaction, de turbines, de béliers hydrauliques, ou d’application à l’aération, au tirage des cheminées, etc. Ce qui est brévetable dans cette matière, c’est l’appareil qui réalise une application nouvelle.
- Les travaux qui se rapprochent le plus de ceux de M. Giffard sont ceux du marquis Mannoury de Dectot et ceux de Bourdon; en voici l’analyse succincte.
- (1) Expression employée par M. Charles Laboulaye.
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- Brevets du marquis Mannoury de Dectot (4).
- Le 14 août 1818, Mannoury de Dectot, prit un brevet « pour » divers moteurs ou moyens d’employer la puissance du leu, avec » les fonctions distinctes ou concurrentes de l’eau vaporisée, de l’air » et du mercure pour imprimer le mouvement aux diverses ma-» chines en usage dans les arts. »
- La rédaction de ce brevet a une forme particulière qui indique peut-être chez l’inventeur une grande force de pensée. Il expose, sous forme de principes, des moyens d’activer ou de faciliter la condensation de la vapeur d’eau venue au contact de parois solides ou au contact d’un liquide. Puis il décrit seize types de machines, les unes s’appliquant à l’élévation de l’eau, les autres s’appliquant aux bateaux à vapeur, dans lesquelles il se propose d’utiliser le ressort de la vapeur ou le vide que produit sa condensation. La pression de la vapeur et le vide par condensation sont produits, pour les machines élévatoires, dans le récipient où se rend l’eau à élever. On voit par là que Mannoury de Dectot n’employait pas la vapeur d’une manière économique. Les idees sames, que 1 on a uujourd hui sur 1 utilisation de la chaleur, manquaient totalement dans l’industrie au commencement du siècle. c Le 21 août 1818, Mannoury prend un brevet de perfectionnement et d’addition pour les mêmes principes et applications exposés au brevet du 14 août. On,y remarque les notions de l’auteur sur le rôle des tubes coniques divergents, qu’il appelle dynatransfères, sur l’entraînement des fluides par communication de force vive et sur l’utilisation de la vapeur. r-rau: »! în ....
- Le texte suivant accompagne la figure 13 qui ! représente une machine élévatoire analogue à ce Fjg. i3. ' qu’on appelle actuellement'un pulsomètre. ! !
- « Problème. — Aspirer l’eau d’un puits; non seulement d’une pro-J fondeur telle! que trente-deux pieds, d’où elle peut faire équilibre à la » pression actuelle de l’atmosph'ere, mais d’une profondeur beaucoup y> plus considérable. .e ^ ^
- (1) Recueil des Brevets d’invention, de perfectionnement et d’importation,dont la durée est expirée et de ceux dont la déchéance a été prononcée, tome XIV, pour 1835*
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- 409 —
- » Je place ma capacité motrice a (où arrive la vapeur) à la » hauteur où je me propose d’élever l’eau de la partie inférieure » de l’appareil... De la bâche c, je fais descendre un tuyau d qui » pénètre dans la sphère e pour se recourber un peu et s’en-» gager dans le conduit b. Il y a communication entre la eapa-» cité a et la bâche c au moyen du dégorgeoir f, au sommet du-y quel est une soupape i, de sorte que l’eau de la bâche ne » puisse revenir dans la capacité par cette voie. Je remplis d’eau » la bâche c et tout l’appareil, à l’exception de la capacité a, que » je suppose garnie de ses accessoires, ainsi cju’on l’a fait con-» naître précédemment.
- * Le gaz aqueux (la vapeur) s’introduit dans la capacité a. La » condensation est opérée par l’eau d’injection amenée de la bà-» che c. La pression atmosphérique soutient l’eau du puits à la » hauteur h k. L’eau de c prend la direction de d, forme, à l’ori-» fice, dans la sphère e, un jet intérieur dont la force vive, con-)> vertie en pression, est capable de vaincre la résistance de la » colonne k n qui lui est opposée. Ainsi, l’eau auxiliaire de la bâ-» che c introduit avec elle, par communication de force vive, une » certaine quantité proportionnelle de Feau du puits élevée suc-» cessivement au-dessus de la sphère par l’effet de la pression » atmosphérique. La capacité a se remplit de l’eau auxiliaire de » la bâché et de l’eau tributaire du puits ; ensuite, elle verse son » eau dans la bâche, d’où une quantité d’eau égale à l’eau tribu-» taire en sort pour aller à sa destination. »
- Suivent des calculs dont le grand intérêt serait de montrer combien de progrès ont fait la mécanique appliquée et la vulgarisation des théorèmes généraux de la mécanique. Du temps de Giffard, ces progrès étaient déjà considérables, et cet inventeur a su en profiter.
- « La'ïforme du conduit ascensionnel, dit Mannoury, où Faction » motrice se’ transmet, est aussi d’une grande importance. Pour » faire concevoir ce qu’elle doit être, je ferai remarquer que l’eau » ne doit point arriver dans la capacité motrice en jaillissant et » et qu’elle ne doit s’y * verser, qu’après s’être dépouillée, par > communication, de presque toute sa force vive, h# " h
- » Il n’est pas moins simple que, si le conduit ascensionnel va » en croissant depuis l’ajutage jusqu’à la; capacité motrice, Feau
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- » diminuerait de vitesse à mesure qu’elle occuperait un plus » grand espace latéral.
- » Considérant que c’est dans le tuyau ascensionnel que se passe » l’action motrice, je l'appelle dynalransfève. »
- Dans cette même addition au brevet principal, on trouve le passage suivant :
- « Dans mes expériences à l’École des Ponts et Chaussées, j’a-» vais fait connaître qu’un jet d’eau, placé dans un bassin, pou-» vait se charger d’une certaine quantité d’eau additionnelle qui » lui fait perdre de son élévation naturelle sous un rapport con-» stant : de sorte que le produit de l’eau initiale par la hauteur » où elle se serait élevée, sans addition, était exactement égal au » produit de l’eau initiale, plus l’eau additionnelle, par la hau-» teur réduite du jet. Il m’était donc démontré dès lors que les » fluides animés d’une force vive quelconque pourraient la par-» tager avantageusement à des fluides même de différentes den-» sités ; car mes jets harmoniques, formés par un jet d’air placé » au milieu d’un jet d’eau, confirment cette vérité. »
- Les brevets de Mannoury de Dectot ont été beaucoup travaillés par les inventeurs qui l’ont suivi ; mais, quels que soient les égards avec lesquels on en doit parler, on doit constater qu’ils ne contiennent qu’un aperçu incomplet des ajutages coniques divergents ; que les explications sur la communication de la force vive entre fluides en mouvement, incomplètes et inexactes même, ne sont que la constatation d’un phénomène ; que l’emploi de la vapeur est contraire à ce que nous savons aujourd’hui qu’il doit être, et enfin que Mannoury n’a aucune idée de la transformation de la chaleur en travail.
- Brevets de Bourdon.
- Bourdon, le célèbre inventeur des manomètres métalliques, est un grand travailleur comme Giffard. La tombe appelle l’oubli sur les dissentiments qui s’élevèrent entre eux à propos de l’injec-teur automoteur et leurs noms ne doivent plus être réunis qu’avec un sentiment d’estime pour les deux hommes qui les ont honorés.
- S’il s’agissait de faire l’étude des travaux de Bourdon, cet autre membre de la Société des Ingénieurs civils, quelle mine de précieux renseignements on trouverait dans ce musée, fait de ses
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- inventions, que ses enfants gardent avec piété! L’étude du brevet pris le 30 décembre 1848 suffit pour montrer de combien Bourdon s’est approché de la découverte faite par Giffard.
- Ce brevet (1) porte sur les «perfectionnements apportés dans » les appareils à vapeur, applicables aux machines horizontales, » comme aux locomotives et aux bateaux.
- Les perfectionnements dont il s’agit ont pour objet une grande économie de vapeur, et par suite de combustible, l’emploi de la même eau pour la production et la condensation de la vapeur, la suppression des incrustations dans les chaudières, la réduction à peu près complète des chances d’explosion et d’accidents, la possibilité de monter des machines à vapeur dans les localités presque entièrement dépourvues d’eau.
- Cet énoncé montre combien étaient étendues les connaissances de l’inventeur sur la machine à vapeur. « J’ai cherché, dit-il, à » faire servir la vapeur d’échappement à engendrer la nouvelle » vapeur capable d’être employée à produire la force motrice et » à faire servir la même eau pour la production et la condensa-» tion de la vapeur.» Et il va appuyer son invention sur les principes suivants :
- L’eau se réduit en vapeur si elle circule en couches minces à la surface de tubes dans l’intérieur desquels circule de la vapeur.
- Un jet de vapeur produit un vide susceptible d’attirer l’air, un gaz, l’eau ou la vapeur.
- Suit la description d’un condenseur dans lequel se rend la vapeur du cylindre à l’échappement, où elle circule dans des tubes et vaporise des couches extérieures d’eau. Cette' nouvelle vapeur est amenée à la boîte de distribution de1 la machine au moyen d’un aspirateur où arrive de la vapeur prise au générateur et qui produit des jets destinés à entraîner la vapeur formée au condenseur.
- U y a là un ensemble de complications mécaniques que l’inventeur ne saisit peut-être pas, parce qu’il ne donne que des énoncés et des plans, qu’il ne les justifie pas par des calculs où entreraient les pressions extrêmes et les quantités de chaleur.
- (1) Recueil des Brevets d’invention pris sous le régime de la loi du 5 juillet 1844, Tome XIV.
- Bull.
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- Le 8 octobre 1857, sous le n° 33 634 (1), Bourdon prit un brevet pour des perfectionnements et applications des tubes à cônes divergents pour transformer la vitesse des courants d’air, de vapeur, d’eau et d’autres fluides et pour activer le tirage des cheminées .
- « Les divers appareils qui font l’objet de ma demande d’un » brevet d’invention, dit-il, reposent sur le principe des tubes à » cônes divergents expérimentés et décrits par Bernouilli en 1738, » puis par Venturi, Hachette, etc., et dont la propriété curieuse » d’augmenter le volume d’eau débitée par un tuyau était, au » dire de Venturi, déjà connue des Romains.
- » La disposition que j’emploie consiste à former des sections » annulaires aux divers points du cône" et où l’aspiration doit se » produire. »
- A la suite se trouvent, sous le nom de principes, trois problèmes accompagnés de croquis qui en indiquent la solution.
- 1° Donner au courant aspiré une vitesse égale à celle du courant actif avec égalité de volume, fig. 14.
- 2° Transformer un courant d’un petit volume et ayant une
- grande vitesse en courant occupant un grand espace et ayant une vitesse faible, fig. 15.
- 3° Transformer un courant d’un grand volume et ayant une vitesse faible fèn un courant de petit volume ayant une grande vitesse, fig. 16, ':,l! 1 ~.u \ [
- Le brevet1 contient ensuite la description de diverses applications de ces principes au tirage des cheminées, à la ventilation,
- <(IV Portefeuille‘des lirevéts d’invention, aü Conservatoire'des AÎ*ts et Métiers.
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- Le 31 décembre, Bourdon prit un brevet d'addition au n° 33 634, où l’on trouve les phrases suivantes :
- « Supposons qu’on veuille employer de la vapeur à forte pres-» sion, 5 à 6 atmosphères, par exemple, les conditions de travad » ne seront plus les mêmes (que dans le cas où le courant moteur » a une atmosphère de plus au maximum que l’air ambiant), le » courant moteur qui s’échappe avec une vitesse de 500 à 600 m » par seconde, ne peut en transmettre qu’une-faible partie au » courant aspiré et par suite ne donne en travail utile qu’une » fraction minime du travail dépensé............
- » Pour obtenir le plus grand effet utile que puisse donner un » courant de vapeur à toute pression et retirer de sa détente * tout l’avantage possible, il-faut que la différence de vitesse du » courant actif et celle du courant entraîné soit relativement » faible.
- » Il faut détendre la vapeur d’autant plus qu’on se propose » de l’appliquer finalement à produire un mouvement moins » rapide dans la masse à déplacer. »
- C’est la manière d’obtenir cette détente qui est la partie la plus importante du brevet d’addition.
- Conclusion de l’étude des antériorités.
- Il suffit après la lecture de ces quelques pages, de reprendre celle delà Notice théorique et pratique de Giffard (1860) et celle de son brevet de 1858, pour être frappé de la remarquable progression des idées relativement à l’utilisation des jets de vapeur. Partant de Mannoury de Dectot, on arrive à Bourdon, qui déduira de ses résultats d’expériences un appareil parfait pour la mesure de vents, même les plus faibles, et on finit par Giffard, dont les?cal-culs sur les machines sont d’une grande précision* et qui, prenant un problème bien défini, en donne la solution technique et scientifique. La description des diverses pièces composant l’injecteur, de leur rôle ne laisse rien à désirer clans les écrits cle Giffard.
- Ce problème dé Palimeritation des chaudières n’a pas été étudié par les prédécesseurs de Giffard ; et la pensée d’employer un jet de vapeur, fourni par la chaudière elle-même,» était d’une originalité et d’une témérité telle, qu’elle ne pouvait être justifiée a priori que par des calculs précis» On conçoit donc l’étonnement et fera-
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- pressement avec lesquels fut accueilli cet appareil qui fut qualifié par le mot merveilleux.
- L’injecteur automoteur devant la Société des Ingénieurs civils.
- La Société des Ingénieurs civils était bien jeune encore quand parut l’injecteur automoteur, mais la valeur de ses travaux était déjà considérable L’injecteur Giffard a été l’objet d’une des plus importantes études faites dans cette Société où la meilleure confraternité préside aux discussions.
- Le 1er avril 1859, M. Faure, alors président, prenant la parole comme membre, annonce qu’au moment où il recevait communications de dessins et de légendes se rapportant à l’injecteur alimentaire, qui préoccupe tous ceux qui s’intéressent à !a machine à vapeur, il recevait la visite d’un membre de la Société, M. Bourdon, lequel lui faisait part de brevets qu’il avait pris en 1848 et en 1857. M. Bourdon a le désir de faire connaître à l’assemblée les travaux qu’il a faits avant M. Giffard, bien qu’il ne veuille pas gêner ce dernier dans l’application à laquelle M. Bourdon n’a pas songé.
- M. Barrault affirme que M. Giffard ignorait les travaux et les appareils de M. Bourdon.
- M. Faure déclare que toute question de personnalité et toute récrimination étant écartées, il convient dans l’intérêt de tous d’examiner les faits sans s'éloigner du terrain des coïncidences curieuses.
- Le 15 avril 1859, M. Faure, président, donne lecture d’une lettre de M. Giffard qui proteste contre une comparaison possible entre son brevet, ses dessins et ceux de M. Bourdon.
- M. Farcot, dans un intérêt historique, rappelle à la Société les travaux de Mannoury de Dectot et dit .qu’on ne voit nulle part que cet inventeur ait eu l’idée d’employer les jets de vapeur à l’alimentation des chaudières et qu’il faut laisser à M. Giffard le mérite de son invention.
- Le 2 décembre 1859, M, Faure étant président, M. Ermel développe des <0 observations théoriques et pratiques sur l’injecteur, automoteur».
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- M. Faure souhaite des explications plus complètes que celles qui viennent d’être données sur l’emploi des deux cônes, l’un convergent, l’autre divergent, et sur la solution de continuité qui précède le cône convergent.
- M. Girard remarque que dans la théorie qui vient d’être exposée, on ne retrouverait à là sortie de l’injecteur que la moitié de la quantité de chaleur que la vapeur y a apportée ; il y aurait lieu d’indiquer ce que devient la chaleur qui serait perdue.
- M. Ermel croit que la. chaleur perdue est absorbée par le travail mécanique des chocs et des vibrations qui ont lieu dans l’appareil.
- M. Faure dit : les questions soulevées par quelques membres se lient étroitement à un sujet qui préoccupe fortement les physiciens, l'équivalent mécanique de la chaleur. Ce terrain délicat ne doit pas être abordé à l’improviste, si les uns ou les autres ne veulent pas s’exposer à émettre des idées qu’ils auraient à modifier ultérieurement.
- Le 17 février 1860, la séance est présidée par M. Vuigner, et M. Brüll répond à la. note développée par M. Ermel dans la séance du 2 décembre.
- A la séance du 16 mars 1860, M. Ermel, tout en modifiant certaines idées émises dans sa note, repousse quelques-unes des critiques de M. Brüll. 11 reprend ses formules et en déduit des résultats plus conformes aux résultats d’expériences récemment faites sur l’injecteur. Cependant les nombres qu’il donne ne sont pas encore exacts et il signale deux causes principales de ces divergences. C’est d’abord l’incertitude qui porte sur la valeur de la vitesse de la vapeur au sortir delà buse ; d’après les uns, cette vitesse doit être calculée en supposant que la vapeur ne se détend pas avant la sortie de la tuyère, et, d’après les autres, elle doit être calculée en supposant que la vapeur, a la sortie de la tuyère, est détendue à une pression intermediaire entre la pression initiale de1 la vapeur et la pression atmosphérique (1). s:
- C’est ensuite, que la vitesse de la vapeur étant de 500 à 600 m et celle de l’eau 20 à 30 m, il n’est plus permis de négliger le travail du frottement dans les conduits de l’appareil.
- En attendant la théorie de l’inventeur, M. Ermel va parler d’une
- (1) L’influence de la détente a été étudiée par M. Combes, dans la note citée page 395.
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- expérience faite chez M. Flaud, à laquelle il a assisté ainsi que M. Brüll. Il en fera ensuite l’analyse (2).
- Un injecteur est placé sur la machine qui fait mouvoir l’atelier. En avant du clapet d’arrêt, entre la chaudière et l’appareil, on a mis d’un côté un manomètre et de l’autre un robinet. L’eau aspirée par l’injecteur, au lieu de rentrer' dans la chaudière, sort par le robinet qui, convenablement disposé, produira dans le jet liquide une pression égale à celle de la chaudière, h atmosphères.
- On mesure le poids d’eau manquant au baquet où elle est puisée et on pèse l’eau et la vapeur condensée qui sortent par le robinet.
- Quatre expériences ont donné pour ces deux poids respectivement 82,4 kg et 88,6 kg.
- Il en résulte que 88,6 kg — 82,4 kg = 6,1 kg de vapeur ont entrainé 82,4 kg d’eau ou que 1 kg de vapeur a entraîné 13,6 kg d’eau.
- Si on supposait une erreur de 0,1 kg sur les pesées par expérience et si l’on supposait que, chaque fois, cette erreur est défavorable à la vapeur, il faudrait dire que 6,6 kg de vapeur ont entraîné 82,4 kg d’eau, ou que* 1 kg de vapeur a -entraîné-12,66 kg.
- Défense de Vinjecteur' en calories. — Chaleur gagnée par l’eau aspirée à 22°,6 et refoulée à 64°.
- 82,4 (64 — 22,6) = 3 424 calories.
- Chaleur contenue dans les 6,1 kg de vapeur, à raison, d’après Régnault, de 663 calories par kilogramme de vapeur à cinq atmosphères, et en tenant compte de ce que l’eau de condensation est à 64°,
- (663 — 64) 6,1 — 3 693 calories
- Chaleur disparue:
- 3693 — 3424 = 169 colories.
- En admettant que la vapeur se détende dans la tuyère de cinq à deux atmosphères, mais qu’elle sorte à 162°, qui est la température de la vapeur saturée à cinq atmosphères, la vapeur détendue prend à celle qui environne (162 — 120) 0,6 — 16 calories par kilogramme, soit 97 calories pour les 6,1 kg. -,
- (2) Quelques-uns des nombres de cette élude sont à modifier en raison des progrès réalisés dans la construction des générateurs de vapeur et des machines à vapeur ; mais ils ont leur intérêt historique et le raisonnement est très bon: ce serait donc une faute de modifier ce passage.
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- Il y a donc une perte totale de 169 + 97 = 266 calories sur 3 593 + 97 = 3 690 calories apportées à l’appareil.
- Rendement de l’injecteur. — Le travail équivalent au refoulement des 88,5 kg d’eau et de vapeur condensée à une hauteur correspondante à 5. atmosphères est
- 88,5.10,33.5 = 4 571 kcgm.
- Le travail correspondant à 266 calories est 266.420 = 111 720 kgm. (1)
- 4 571
- L’utilisation est donc = 0,041
- 111 720 ’
- Comparaison de l’injecteur avec une pompe alimentaire. — L’injec-teur a reçu 3 690 calories de la chaudière, il en a dissipé 266 ou 0,074 de la chaleur totale fournie par la chaudière, laquelle
- n’est que ^ environ de la chaleur fournie à cette chaudière et
- dont l’injecteur n’utilise par suite que la fraction
- 0,074
- 13
- 0,0057.
- Admettons qu’une machine exige 15 kg de vapeur par force de cheval et par heure, le travail résistant par seconde pour la compression de 15 kg à cinq atmosphères dans la chaudière sera
- 5.10,33
- 15
- 3 600
- 0,215 kgm ;
- ce qui répond à une perte proportionnelle de
- 0,215
- 75
- 0,00287.
- Mais le rendement de la pompe alimentaire bien entretenue n’est que 0,50, il y a donc équivalence.
- Comparaison de l’injecteur et de, la pompe alimentaire dans le .cas d'une machine à condensation et dans celui d’une machine sans condensation. Dans les machines sans condensation, où l’on se sert de la vapeur perdue qui sort du cylindre pour réchauffer l’eau d’alimentation, l’alimentation par pompe serait plus avantageuse. Le
- fonctionnement du Giffard demandant
- 13
- de la vapeur fournie par
- la chaudière, tandis que la pompe alimentaire n’en demande que
- (1) Le nombre admis aujourd’hui pour l’équivalent mécanique de la chaleur est 425.
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- 2 0/0 (1), il j a un bénéfice de 0,057 en faveur de la pompe alimentaire. Ce qui équivaut à dire que l’emploi du Giffard demanderait une augmentation de 0,06 dans le combustible, c’est-à-dire une surface de grille plus grande de 0,06, une chaudière d’une contenance plus grande de 0,06.
- Dans les machines à condensation, l’eau d’alimentation a de 35 à 40° au plus, et l’injecteur fonctionne avec la même économie qu’une bonne pompe alimentaire pourvu qu’il n’entraîne point d’air qui nuirait au vide dans le condenseur.
- M. Brüll déclare qu’il accepte les calculs de M. Ermel, mais il dit que les évaluations numériques résultant de l’expérience précédente sont douteuses. En effet, la mesure des températures est une opération délicate, et la moindre erreur sur les pesées doit influer sur les calculs des quantités de chaleur, à cause du grand nombre qui exprime la chaleur latente.
- M. Faure dit que M. Arson propose d’alimenter une chaudière spéciale par un injecteur Giffard, car l’expérience dont parle M. Ermel paraît entachée d’erreur au point où se produit la pression fictive de 5 atm., près du robinet par où s’écoule le mélange de vapeur condensée et d’eau entraînée.
- M. Giffard, invité à la séance (2) explique que l’appareil cesse de fonctionner quand l’eau ne peut plus condenser le volume de vapeur nécessaire à son entraînement. Plus la pression dans la chaudière est élevée, plus la vitesse de l’eau doit être grande et plus il faut de vapeur proportionnellement au poids de l’eau. La limite de température de l’eau aspirée est d’autant plus basse que la pression dans la chaudière est plus grande.
- Pour une pression de 2 atm., le rapport du poids d’eau entraînée au poids de vapeur est 20 et la différence entre la température de l’eau entraînée à la sortie de l’appareil et celle de cette eau à
- (1) Ces nombres répondent à l’hypothèse d’un entraînement de 13 kg d’eau par kilogramme de vapeur et d’une dépense de 2 kg de charbon par force de cheval et par heure. La proportion d’eau entraînée diminue quand la température de l’eau d’alimentation augmente et le fonctionnement de l’appareil est moins certain.
- On sait qu’aujourd’hui on ne dépense guère que 1 kg de charbon (dans les machines soignées beaucoup moins) par force de cheval et par heure; il n’est pas utile cependant de reprendre l’étude de M. Ermel, parce que les conclusions qu’il en déduit subsisteraient dans leur .ensemble avec les données nouvelles.
- (2) La société des Ingénieurs civils a coutume d’inviter à ses séances les personnes étrangères qui peuvent éclairer un débat ou qui peuvent y avoir des intérêts engagés, et leur donne justement Ja plus honorable hospitalité. C’est ainsi que M. Giffard est invité à la séance du 16 mars 1860 et que dans celle du 15 juin 1860, la Société prend communication du mémoire présenté par M. Carvallo, ingénieur des ponts-et-chaussées.
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- l’entrée ne serait que de 30°, de telle sorte que la température maxima de l’eau d’alimentation serait 100 — 30 = 70°.
- Le 15 juin 1860, sous la présidence de M. Forquenot, MM. Brüll et Ermel analysent un mémoire de M. Bonnet, membre de la Société, ingénieur au chemin de fer de l’Est, mémoire présenté à la Société le 21 octobre 1859 et retiré par son auteur après une conversation avec M. Carvallo, ingénieur des ponts et chaussées, et à la suite d’expériences qui paraissaient douteuses, en raison de la difficulté de mesurer la pression du fluide en mouvement dans le tube divergent de l’injecteur.
- MM. Brüll et Ermel analysent ensuite un mémoire de M. Carvallo sur la théorie de l’injecteur Giffard, mémoire présenté le 16 mars 1860.
- L’assemblée décide l’insertion au bulletin de cette théorie dont l’analyse ne peut être résumée, et le mémoire de M. Carvallo est approuvé sans réserve.
- M. Faure cependant dit qu’il y a lieu d’appliquer le théorème de Bernouilli pour l’étude du mouvement de l’eau dans le tube divergent, ainsi que le propose M. Bonnet. Il remarque que Mannoury de Dectot en fait aussi usage dans l’explication du tube dynatransfère (1).
- Le travail de MM. Brüll et Ermel se trouve, inséré in extenso, dans le bulletin pour l’année 1860. En yoici le résumé.
- Le mémoire de M. Bonnet comprend : 1° la formation de la veine liquide; 2° son introduction dans la chaudière. Pour étudier la formation de la veine, il s’appuie, comme M. Combes, sur le théorème de la quantité de mouvement; et pour étudier le mouvement de l’eau dans le tube divergent, il applique le théorème de Bernouilli en négligeant le frottement et en admettant que la section minima du tube est précisément celle de la veine formée, de telle sorte que la pression y est la pression atmosphérique ; enfin il admet que le jet entièrement liquide a, à l’extrémité du tube divergent, une pression supérieure de 0,1 d’atmosphère environ à la pression dans la chaudière.
- M. Bonnet donne une explication satisfaisante sur le rôle du tube divergent et fait voir comment la pression y augmente de
- (1) Mannoury de Dectot se sert de la formule de Torricelli. L’ajutage conique divergent a été étudié par Giffard d’une manière irréprochable. Voir page 391.
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- une atmosphère à la pression de la chaudière; il fait remarquer que la veine ne peut être liquide contrairement à l’hypothèse qui a servi à établir les formules. Ces formules ont donné, en effet, une valeur de la vitesse de l’eau à l’entrée du tube égale à 35 m. alors que des expériences donnent une valeur de 23 m.
- M. Carvallo s’était proposé d’étudier d’une manière complète et approfondie l’injecteur automoteur. Son travail, très étendu, comprenait les points suivants :
- Détermination de la section minima de l’ajutage divergent, de façon à assurer l’alimentation continue ou intermittente de la chaudière ;
- Détermination de la section de sortie de la vapeur, de manière à donner le maximun d’effet utile, c’est-à-dire de manière à dépenser le moins possible de vapeur pour assurer l’alimentation;
- Calcul du poids de vapeur dépensée;
- Calcul du poids d’eau entraînée par cette vapeur;
- Indication d’un moyen expérimental excessivement exact de mesurer la vitesse de sortie de la vapeur;
- Détermination de la proportion de la vapeur qui reste mélangée à l’eâu sans se Condenser dans la veine fluide;
- Détermination des limites inférieures de la température de cette veine fluide au commencement et à la fin de son trajet.
- Le travail de M. Carvallo présente deux points faibles qui lui ont été signalés par MM. Brüll et Ermel. Le premier consiste à supposer qu’il y a passage brusque de la vitesse, à l’entrée du tube divergent, à la vitesse du mélange d’eau et de vapeur, à la sortie de ce tube. Cette hypothèse conduit à introduire dans le théorème des forces vives appliqué à la veine fluide, le terme
- Çi': ; O 1 •
- afin de tenir compte du. passage brusque d’une vitesse Y' à une vitesse V,",, M représentant la masse de l’eau entraînée et m la masse de la vapeur. *
- Le second point faible consiste à calculer la vitesse de la vapeur, à la sortie de 1a. tuyère, en supposant qu’elle sort avec toute sa. pression, sans détente, sans variation de densité.
- Des explications furent demandées à M. Carvallo.
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- Une expérience faite chez M. Fiaud, en présence de MM. Car-vallo, Brüll et Ermel, permit de vérifier-que dans le tube divergent la pression augmente quand on la mesure en des points plus éloignés de la section minima du tube. Dans une autre expérience, on pesait le poids d’eau aspiré, le poids* d’eau injecté et, par différence, le poids de vapeur dépensé, Les sections étaient connues. On trouva, à l’émission de 1a. vapeur, des pressions de 2,7 à 3 atmosphères, correspondantes à des pressions de 5,6 atmosphères à 5,75 à la chaudière. M
- Dans des lettres datées des 23 et 26 juin 1860, M. Carvallo fit connaître à MM. Brüll et Ermel qu’il se préoccupait des modifications à apporter dans ses formules d’après les résultats des expériences précédentes. Dans la seconde, il dit qu’il se préoccupe de savoir quelle est l’étendue de la détente de la vapeur dans le générateur; qu’il va reprendre sur cette nouvelle donnée son travail sur l’injecteur et qu’il tient à faire connaître ce .premier résultat déduit d’un principe ou loi générale de la nature : « Dans » 1a, nature, quel que soit l’ordre du phénomène que l’on consi-» dère, le travail élémentaire est un minimum. »
- Sur le travail développé par le frottement du jet liquide dans le tube divergent de l’injecteur automoteur.
- Les ingénieurs qui ont étudié l’injecteur automoteur ont justement attribué au frottement du fluide contre les parois de l’appareil une partie des pertes de force vive qu’ils ne faisaient point entrer dans leurs formules, et dont l’expérience indiquait sûrement l’existence, sinon la nature, ou la cause. A 'défaut d’indications sur les études que ces ingénieurs ont pu faire à ce sujet, le calcul suivant permet d’évaluer ces pertes de force vive, ou tout au moins de constater quelle est leur importance relative dans le tube divergent.
- La perte de charge dy sur une longueur dx-d’uil tuyau cylindrique est donnée parla formule c\
- , • 46dU*dx .. v V
- dy ~ n •
- Soient D0 le diamètre minimum*dû tube divergent; 4‘
- x la distance d’une section quelconque à la"*section minima;
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- R le rayon de l’arc de cercle qui forme la méridienne dont la rotation autour de l’axe de ce tube engendre la surface intérieure ; cet arc de cercle étant perpendiculaire au diamètre de la section minima Le diamètre D, d’une section à la distance x de la section minima, est très approximativement égal à
- D’où il résulte
- dy
- »=». + £-
- _ 4;b{\]2dx
- D"+TT
- Mais d’autre part, U0 désignant la vitesse de la veine fluide à la section dont le diamètre est Dft, on a
- TT __ A)2 U0
- D2
- et par suite
- Si l’on pose
- on a
- dy ~ 4 61 U02 D0
- dx
- (D« + s)
- rf!/
- (1 + s2)J
- dz
- On effectuera l’intégrale de — -——y en remarquant que y est nul pour s = 0.
- /„\ C dz r dz r z2 dz
- {a} J (TT= J (1 4- **)*-' ~ J (1 + *T
- z2di
- h
- 7
- fi
- z 2 z d:
- (i +
- il +
- et en intégrant par parties, on a , , i
- Ç z2 dz _ 1 s 1 Ç dz
- J (-1 + 2« — 2 (-|! + s2)"-1 + 2n — 2./ (1 +&T'-
- En substituant cette valeur dans l’équation (a), on trouve
- r dz
- J (1 +
- i i
- 2n — 2 (1-fs2)
- n — \ H-
- 2n —3
- /
- 2» — V (1 + s2)’’_i ’
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-
-
- m
- On aura donc successivement, en appliquant cette formule dz 1 s 7 Ç dz
- 8 (1 + s*)4 + 8j (-1 + **)*'
- i « , « r d«
- J (-1 + *2)5
- r...
- J (i +
- / (1 + s2)3
- r dz
- J (1 + s!)!
- 6 (1
- j_
- 4 (1
- .1 " 0
- 2 ( 1 + s2
- 1 s
- dz
- W + t/(1 + zy
- dz
- (1
- arc. tang. z.
- i .0
- O
- 7.5.3
- 8.6.4
- 2 (1 + s2)
- Multipliant respectivement les deux membres de ces égalités par les facteurs écrits en regard et additionnant, on a dz \ z .7 .s.
- /
- (1 + ~ 8 (1 -f zy ' 8.6 (I + s2)3
- , 7.5 ^ , 7.5.3 s , 7.5.3
- + 8.6.4 (1 + s2)2-.+ 8.4.6.2 1 + s2 + 8.6.4,2 arC tang' **
- Henri Giffard donne, dans le cas de grandes pressions à la chaudière, Dp = 1, R = 300 et la longueur du tube égale à 30. 302 —
- Il en résulte z2 = == 3, s = \/'3 et
- /<
- (507 -f- 16 arctg ^3)^3 _
- (1 + s2)5
- Tous calculs faits, on a
- y = 2,5B6.4.61.U08 = 0,00409U02, . en faisant 6t — 0,0004.
- Si on applique le théorème de Bernouilli à la masse liquide comprise à une époque donnée dans le tube divergent, en donnant l’indice 1 à la grande section, on a
- TT 2 TJ 2 p p
- = il — £i — 0,004 09 U02.
- U 2
- Mais Ut2 = jg-, puisque le diamètre le plus grand égale 4 D0, d’après les nombres adoptés plus haut, il en résulte que
- 15 VI Pt - P0
- 16 ‘ 2g &
- 0,004 09 U02.
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-
-
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- Le rapport de la force vive perdue en travaux de frottement dans le tube divergent à la force vive de beau à l’entrée du tube divergent est donc
- 0,004 09 1
- %
- ce qui représente à peu près 8 0/0.
- Si on suppose que Pj — 5,1 atmosphères, pour une pression de 5 atmosphères à la chaudière, P0 — 1 atmosphère,
- ^ = 4,1 . 40,33 + 0,004 09 UJ.
- En effectuant le calcul, on trouve
- ' V -- v/913/
- nombre bien inférieur à la limite la plus basse indiquée par M. Combes, 34,90 m, page 384.
- Application de l’injecteur aux machines locomotives.
- En assurant l’alimentation des locomotives, on assurait aux
- • • • .» ' •-•!!> I ; M ; -1 -, ..
- chemins de fer un service actif et régulier. L’injecteur, qui par ses dimensions est un des moindres appareils en usage sur les chemins de fer, y joue un rôle considérable. Aussi tous les savants, tous les ingénieurs connaissent cet appareil et il serait difficile de citer tous ceux qui se sont occupés de sa théorie, tous ceux qui en ont cherché des applications. •
- Dans la Revue générale des chemins de fer, M. Gustave Richard, ingénieur civil des mines, h décrit plus de cinquante systèmes d’injecteurs. .^fotr.jU P uy-A; . -.<
- -• Sous le titre ï Notes sur b construcliondes locomotives-, le numéro de septembre 1882 contientounedhéorie jcle/l’injecteur, et celui de novembre 1882 contient la description des systèmes.
- Systèmes ayant pour Rut le refoulement dans un milieu .à une pression supérieure à celle de la vapeur motrice. — Si on se reporte à la « Notice' » clé H/ Gifïard, on vbit^què ,(d':iKî +; yd ,
- OIJS.? |»:» 11 i K:Vfqn !•
- 8 “ H"
- S section d:écoulement de la tuyère, s section rmninia du tube divergent, H pression à la chaudière, 11’ pression de refoulement:
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- Cette équation établit la possibilité cle faire pénétrer une veine liquide dans un milieu à une pression supérieure à celle de la vapeur motrice. MM. Hamer et Davie ont appliqué ce fait à l’emploi de la vapeur d’échappement pour faire fonctionner l'injec-tcur. Leur appareil fonctionne dans de bonnes conditions jusqu’à 5 et 6 atmosphères.
- M. Mazza a disposé un iiijecteur dans lequel la vapeur d’échappement réchauffe l’eau avan t qu’elle soit soumise à la vapeur de la chaudière. Ce résultat est obtenu par une double tuyère ; la tuyère intérieure recevant la vapeur de la chaudière et la tuyère enveloppante recevant la vapeur d’échappement. Cet appareil peut fonctionner avec de l’eau chaude mise sous une pression de deux atmosphères et pouvant, par suite, condenser de la vapeur à une pression supérieure à 100°.
- Systèmes ayant pour but d’obtenir une variation du débit. — Un système Barclay est une application de la formule du débit donnée par Giffard. Le divergent a une section variable; la section de la tuyère varie proportionnellement.
- Le débit est limité non seulement par le diamètre des orifices et la pression de la vapeur motrice, mais encore par la température que prend le jet de vapeur et d’eau, température qui ne peut dépasser 85° avec de l’eau aspirée à la pression atmosphérique. Afin de présenter, pour différentes pressions de la chaudière, le divergent et la tuyère qui correspondent au meilleur débit, M. Barclay dispose des divergents et des tuyères en regard sur un barillet analogue à celui d’un revolver.
- Les systèmes Sharp et Sellers ont un réglage automatique des sections d’écoulement du jet de vapeur et d’eau. Le divergent est solidaire d’un piston qui subit une pression correspondante à la grandeur de la masse d’eau qui parcourt le divergent dans l’unité de temps. Ce piston obéit à cette pression.
- Systèmes remarquables pour la sûreté de Vamorçage, —- Dans les systèmes Sharp, Sellers, Bouvret, un jet de vapeur d’amorçage traverse l’aiguille ou passe dans un ajutage en communication avec le tuyau d’aspiration, i - f- s . 1 h
- Le système Cuau est à* éjecteur séparé; Les systèmes! G resham et Chase ont un réservoir’ en charge alimenté par une prise faite sur le tuyau de refoulement.u ob - :A io. b ! *
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- Le système Fletcher et Bower a une tuyère dont la surface extérieure présente des saillies contournées en hélices, afin de provoquer des tourbillonnements de l’eau autour du jet de va-
- vapeur
- Vue en\ [bout
- Coupe cd.
- peur. Le but de cette disposition est de multiplier les contacts de l’eau avec la vapeur et de permettre la condensation a une température relativement élevée de l’eau d’alimentation.
- uUne cheminée auxiliaire, proposée d’ailleurs par Giffard, permet d’atteindre la température de 70p.
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- Le système Kœrting est un injecteur double, agissant à l’aspiration et au refoulement.
- Les systèmes décrits par M. G. Richard ont été plus ou moins expérimentés. On lira avec fruit le travail de cet ingénieur, qui contient un grand nombre de figures explicatives.
- M. Polonceau, ingénieur en chef de la Traction et du Matériel au chemin de fer d’Orléans, a disposé un injecteur réunissant un grand nombre de qualités. Cet appareil est représenté par les figures 17 à 21.
- L’injecteur est à cônes fixes. Mais on peut, en réglant les robinets d’arrivée d’eau, obtenir un débit variant du simple au double, en tenant compte d’ailleurs de la température de l’eau et de la pression de la vapeur motrice. L’aiguille réglant le débit de vapeur est plus solide que dans les types ordinaires. Elle est perforée en vue de faciliter l’amorçage. Elle est lisse et mise en mouvement au moyen d’un levier, ce qui fait disparaître les inconvénients du taraudage.
- Cet injecteur s’amorce franchement avec de la vapeur comprise entre 3 et 10%, quelle que soit la hauteur de l’eau dans le tender; il peut marcher avec de l’eau réchauffée jusqu’à la température de 55°. Le débit maximum de cet injecteur varie entre 80 et 140 l à la minute, suivant la pression.
- Le profil des courbes intérieures, la forme du clapet de retenue, ont été étudiées de façon à supprimer les remous et les causes de pertes de charge. Sous ce rapport cet injecteur est celui dont les formes sont les plus rationnelles.
- Sur les locomotives, on emploie des injecteurs de 9 mm et de 8 mm (diamètre minimum du divergent). Des injecteurs de 4 mm du même système sont appliqués avantageusement aux machines fixes.
- JS ombre des injecteurs de locomotives en service sur les diverses Compagnies françaises.
- COMPAGNIE DE L’EST
- Injecteurs Giffard . ............ 1 261
- — Friedmann................... 1180
- 2441
- Bull.
- 29
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- — 428
- Injecteurs COMPAGNIE DE L OUEST Turk 2168
- — Friedmann 532
- Injecteurs COMPAGNIE D’ORLÉANS Giffard.. . . 298
- — Giffard-Turk. ...... 265
- — Giffard-Pradel 26
- — Bouvret 668
- — Cuau 82
- — E. Polonceau....... 112
- Injecteurs CHEMINS DE FER DE L’ÉTAT Friedman de 6 mm. . , 6
- -— — 7 — . . . 475
- — — 8 — . . 11
- — — 9 — . . . 421
- — — 10 — . . . 80
- — Giffard 11
- —, Giffard-Flaud . . . . . . 14
- — — 8 mm 10
- — — 7 — 4
- — Turk 18
- 1050
- COMPAGNIE DU MIDI
- ïnjecteurs Giffard........................ 42
- — Bonnet.......................... 59
- — Delpech........................ 219
- — à coins fixes.................. 521
- COMPAGNIE P.-L.-M.
- Tous les injecteurs sont du type P.-L.-M.
- DIAMÈTRE en millimètres des cônes divergents SECTION des cônes en millimètres carrés DÉBIT MAXIMUM en litres par heure aux pressions effectives de
- s. kg. 8 kg
- 9 63,62 5 640 7 140
- 11 95,03 8 460 10 680
- 13 132,73 11 900 15 200 — r.
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- ( COMPAGNIE DU NORD.
- Les injeeteurs employés sont de l’un des types1 suivants :
- Injeeteurs Flaud (100 chevaux).
- — _ (150
- — _ (250 — ). -
- ; Nord horizontal ancien modèle.
- — Nord vertical .
- — Pj-L.-M.1 - >•
- ' — Turk (2 types)'. -i:i-
- — Giffard (3 types) . ; :
- i ‘ 1 — Friedman de 81/2, 9 el 10 mm.
- : u ^ Nord nouveau modèle. ,
- ’ : —- IIass’well-Friedmann^ - :!;>/
- : NAVIGATION AÉRIENNE-
- Aperçu historique sur la nayigation aérienne. t
- Henri Giffard doit être placé aux* premiers rangs des téméraires explorateurs des routes de l’air. Ce serait mettre son nom dans un magnifique cadre que de rappeler dciTes héros de l’aérostation. Quels récits^ émouvants sonL ceux: de Teurs aventures ! Quelle hardiesse ! Quel courage ! Quelles espérances -Tes portent et les soutiennent au milieu des dangers? Giffard n’est pas de ceux* qui me sont attirés que par l’aspect vertigineux des choses ; il est de ceux, qui poursuivent la solution des problèmes que le vulgaire appelle des chimères et qui ont pour but le bonheur de l’humanité. Aussi, afin .que l’on comprenne vmieùxld’influence des travaux de Giffard *sur les progrès de la navigation aérienne,me faut-il parler que de ceux qui l’ont pratiquée avec la? science ou pour la science!
- L’idée de s’élever, de se diriger dans l’air * est très. ancienne ; maisvcemrésfi qu’eii' 1782 quel les frèresAMontgolfierudonnentfie moyens certain *dè se 'soutenir- dans Faim heur • premier ' aérostat est lancé1 d’Annonay le fi juin* 1783vdl avaitl2>m de diamètre, il ôtait s gonflé d’air chaud et atteignit une rhauteun de fiOOm. L’expérience est répétéesdevafitdafcour àhVersailles,Te 20 septembre 1783.et'-.uiî«-iH oJ. « A>nprHi1qéOiirh> ‘mgT oh /mmluoo i; o-ariffsdy « Les aérostats constituent une invention essentiellement française,
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- tant pour ce qui est du jet de l’idée, que pour tout ce qui devait la perfectionner et la réaliser. Pilâtre de Rozier, le premier, s'éleva dans une nacelle attachée au ballon (1783). Il périt en 1783 en voulant traverser la Manche; le feu avait pris à l’aérostat. Le physicien Charles, qui devint membre de l’Académie des sciences, apprit à gonfler les aérostats avec le gaz de l’éclairage. D’ailleurs, les Français s’occupèrent bientôt de la direction des aérostats et de leurs applications à la météorologie, à la physiologie, à la guerre.
- En 1783, les frères Montgolfier avaient envoyé à l’Académie des sciences un mémoire sur la possibilité de diriger les ballons. Guy-ton de Morveau, membre de l’Académie de Dijon, plus tard professeur de chimie à l’École polytechnique, démontra, par une expérience faite en petit, qu’il n’est pas seulement probable, mais qu’il est certain que les ballons sont dirigeables.
- Le 7 janvier 1785, le Français Blanchard et l’Américain Jeffriess entreprirent un des premiers voyages aériens ; ils traversèrent la Manche entre Calais et Douvres.
- Le 18 juillet 1803, le Flamand Robertston et le Français Lhoest s’élevèrent à Hambourg dans le but d’étudier la raréfaction de l’air aux limites que l’homme peut atteindre. Le ballon qu’ils employèrent avait été construit à Meudon pour le service des armées françaises.Ils arrivèrent à une hauteur de 7 400 m où ils trouvèrent une température de — 5° 1/2. A cette hauteur les voyageurs éprouvaient à la tête les mêmes impressions que s’ils avaient été plongés dans l’eau ; leurs oreilles bourdonnaient. Le pouls était précipité.
- L’idée de l’application des ballons au service des armées en campagne s’était présentée tout d’abord. Une Compagnie d’ingénieurs aérostiers fut formée en 1793* Le rapport de la commission instituée en vue de l’expérimentation de l’aérostat de M. Dupuy de Lomé, en 1871, rappelle que Monge a rédigé un projet de rapport sur un mémoire du général Meusnier (1) intitulé : « Mémoire sur » l’équilibre des machines aérostatiques, sur les différents moyens » de les faire descendre et monter et spécialement sur celui d’exé-» cuter ces manœuvre sans jeter .de lest et sans perdre d’air in-» flammable, en ménageant dans le ballon une cavité particulière » destinée à contenir de l’air atmosphérique. » Le manuscrit de
- (1) Le général Mensnier a attaché son nom à l’étude de la courbure des surfaces.
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- ce rapport est au Conservatoire des arts et métiers. Le rôle du ballonnet, dont il vient d’être question, est celui de la vessie natatoire des poissons avec cette différence que le ballon s’alourdit quand cette cavité se remplit d’air.
- Le 24 août 1804, Gay Lussac etBiot font, sur la proposition de Laplace, une ascension pendant laquelle ils devaient contrôler les affirmations scientifiques de Robertson, sur l’électricité de l’air, et celle de Saussure, sur la diminution de la propriété magnétique quand on s’éloigne du sol.
- Le 16 septembre 1804, Gay Lussac s’éleva seul pour reprendre ses expériences. Il parvint à la hauteur de 7 016 m, où il fit des prises d’air destinées à l’analyse. A cette'hauteur, il n’éprouva aucun malaise.
- C’est en 1829 que Navier fit son écrit sur la navigation aérienne, l’un des plus célèbres sur cette matière. Un M. Chabrier avait, dans un mémoire^ adressé à l’Académie des sciences, exposé un système dont l’homme pouvait se servir pour voyager dans les airs, comme l’oiseau se sert de ses ailes. C’était une application de l’idée « du plus lourd que l’air » à laquelle, quelques années plus tard, Nadar devait attacher son nom d’une manière retentissante.
- Les notions de physiologie et de mécanique sur lesquelles M. Chabrier s’appuyait étaient erronées. L’Académie ayant nommé une commission pour examiner le travail de M. Chabrier, celle-ci fit une sage réfutation basée sur un travail anatytique de Navier.
- Cette magnifique leçon, venue de l’Académie des sciences, est résumée dans ses parties essentielles à la note C, et à la note D.
- Le 27 juillet 1860 Barrai et Bixio s’élèvent jusqu’à 7 000 m.
- En 1832, II. Giffard adopte la forme allongée comme devant présenter plus de stabilité dans le sens de la marche que l’on veut donner au ballon parce qu’elle offre moins de prise au vent. Son aérostat est mû par une machine à vapeur très légère, faisant 110 tours par minutes. L’ascension fut heureuse et le ballon eut une vitesse de 2 à 3 m par rapport au vent, avec possibilité de modifier la direction du mouvement au moyen d’une voile formant gouvernail.
- H. Giffard reprit son expérience en 1833. « L’ingénieur bien » connu par l’injecteur automoteur qui porte son nom, passionné
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- » pour l’aérostation, a consacré à son étude, d’une manière persé-» vérante et digne, les loisirs et la fortune qu’il doit aux succès » de son invention. Il a fait usage d’un ballon de 4 500 m3,
- » plein de gaz d’éclairage, de forme allongée, muni d’une » voile gouvernail et d’un propulseur à hélice mû lui-même par » une machine de trois chevaux. Les proportions de l’appareil » et l’absence de moyen propre à maintenir le ballon gonflé ren-» dirent cette ascension périlleuse pour ceux qui le montèrent.
- » L’aérostat s’éleva rapidement à 500 m, resta pendant vingt » secondes stable.. La machine mise en mouvement dut imprimer » au ballon une certaine vitesse, mais cette vitesse était faible et ne » fut pas mesurée. Au moment de la descente, le ballon diminuant » de volume, s’inclina de plus en plus en approchant de terre; » à 200 m du sol l’inclinaison était telle, que le gaz sortait par » l’appendice qui n’était plus placé assez au-dessous. On fut obligé » de tout jeter par dessus le bord afin d’atterrir sans accident. » Au moment où l’on touchait terre, le ballon avait une incli-» naison si prononcée, qu’il put sortir du filet qui tomba sur la » tête des aéronautes. Il fit une seconde ascension libre et re-» tomba en deux morceaux d’égale grandeur à peu de distance » de la descente. Le temps était beau et le vent était de 4 ma » la seconde. » „
- C’est ainsi que s’exprime le rapport de la commission qui examina les expériences de M. Dupuy de Lôme, Il constate les dangers courus par PI. Giffard en raison de l’instabilité de forme de son ballon. De ces deux ascensions datent deux progrès dus au grand inventeur : d’abord la = forme allongée du ballon qui a été reprise avec des moyens de consolidation, ensuite l’emploi de la machine à vapeur comme moteur. - c-v>bo ! ; :*-i
- Le 5 septembre 1862, Glaisher, chef du bureau météorologique de Greenwich, et CoxweLatteignent, au moment de leur dernière observation, la hauteur de 8 952 mètres. Leurs mouvements étaient paralysés à cette hauteur, le nerf optique avait perdu de sa sensibilité.-Ils se sont crus* sur le vpoint de mourir et néanmoins ils survécurent. A 8 000 m de hauteur, ils * observèrent une température de — 21°. i a
- Ma H. iGiffard ne fut point découragé part son insuccès de 1855, ili résolut de faire * des nballons cap tifs qui attireraient le goût du
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- public vers l’aérostation et qui permettraient des observations météorologiques. Lors de l’Exposition universelle de 1867, il installa le premier ballon captif à vapeur. A Londres, l’année suivante, il renouvela cette tentative, mais il échoua et perdit une somme d’environ 700 000 /. Le ballon monstre (25 000 m3 de contenance), construit lors de l’Exposition universelle de 1878, eut un succès complet.
- Vers la fin de sa vie Giffard avait fait le projet d’un ballon de 50 000 m3, muni d’un moteur très puissant actionné par deux chaudières, l’une alimentée par le gaz du ballon, l’autre par du pétrole, de telle sorte que les pertes de poids et de force ascensionnelle pussent s’équilibrer. La vapeur résultant de la combustion devait être recueillie à l’état liquide dans un condenseur à grande surface, de manière à équilibrer les pertes d’eau de la chaudière (1). ,
- Les aérostats rendirent de grands services pendant le siège de Paris, où plus de cinquante ballons quittèrent la capitale. M. Dupuy de Lôme, dans les séances de 10 et 17 octobre 1870, communiqua à l’Académie des Sciences ses idées pour la construction d’un aérostat dirigeable, pouvant soutenir une vitesse de 8 m à l’heure dans un air calme pendant une durée de 24 heures. Les recherches de l’éminent ingénieur l’amenèrent à reprendre l’idée de Meusnier relative à un ballonnet devant recevoir de l’air atmosphérique, afin'de donner de la rigidité à l’enveloppe, et l’idée de Giffard consistant dans l’emploi des formes allongées pour obtenir une plus grande vitesse. Il rejeta l’emploi tde la vapeur et son aérostat recevait la force motrice produite par des hommes agissant sur une manivelle.
- Le 29 Octobre 1870, le Gouvernement chargea M. Dupuy de Lôme d’exécuter son projet. L’aérostat ne fut prêt, par suite des difficultés résultant des deux sièges, que dans le courant de l’année 1871. L’ascension eut lieu le 1er février 1872. r n . >
- MM. Dupuy de Lôme,-Zédé et Yon firent 105 kilomètres i en 2 heures avec une vitesse de 2,82 m par rapport au vent* dans et une direction de 12° s par rapport à celle^de la vitesse du vent, huit hommes étaient constamment à la manœuvre (2).
- (1) Publication industrielle d’Armengaud, tome XXVIII pour 1882.
- (2) Les mémoires présentés par M. Dupuy de Lôme à l’Académie des sciences sont
- résumés à la note E. .1 -r r.J 3i; -Cr i'
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- La Société française de navigation aérienne organisa en 1875, avec la protection de l’Académie des sciences, deux ascensions, Tune à longue durée et à petites hauteurs, afin de se rendre compte des modifications importantes des courants aériens sur un long parcours; l’autre, de peu de durée mais à de grandes hauteurs, pour étudier d’une manière précise la superposition des courants.
- La première eut lieu les 23 et 24 mars. L’aérostat qui servait à ces expériences était le Zénith, monté par MM. A. et G. Tis-sandier, Sivel, Crocé-Spinelli, ancien élève de l’École Centrale, et Jobert. L’ascension fut heureuse.
- Il ne devait pas en être de même de la deuxième, entreprise avec le même aérostat par . MM. G. Tissandier , Sivel et Crocé-Spinelli. Les deux derniers trouvèrent la mort dans cette catastrophe, dont le souvenir est encore présent. Les aéronautes, profitant des expériences de M. Paul Bert en vue de prouver que la respiration de l’oxygène pur permettait le séjour dans un air raréfié, avaient emporté de l’oxygène dont ils firent usage dans les hautes régions de l’atmosphère qu’ils atteignirent.
- D’après les indications des baromètres témoins, le Zénith avait dû arriver à une altitude de 8 600 m environ. L’importance de ces ascensions n’est pas grande au point de vue technique pour l’aérostation, mais la dernière a peut-être montré la hauteur à laquelle l’homme doit cesser de s’élever dans l’atmosphère (1).
- Enfin, le dernier progrès de la science de l’aérostation semble avoir été fait par les capitaines Krebs et Renard. Le 9 août 1884, à 4 heures du soir, ils s’élevèrent à Ghalais dans un aérostat de forme allongée, à hélice, à. gouvernail, d’une longueur de 50,42 m et d’un diamètre de 8,40 m. Le volume est de 1 864 m3. Leur moteur est un moteur électrique donnant 8 chevaux de 75 kgm sur l’arbre de l’hélice et assurant à l’aérostat une vitesse de 8 à 9 m par seconde. Ces aéronautes firent 8 kilomètres en 23 minutes et revinrent atterrir à leur point de départ. C’est la première fois qu’un aérostat a pu être dirigé de manière à parcourir un circuit fermé., m
- L’ascension du 24 septembre 1852.
- Le célèbre polémiste, M. Émile de Girardin, assista au départ
- (1) Ces ascensions, où Crocé-Spinelli et Sivel trouvèrent la mort et où M. G. Tissandier déploya une rare énergie, sont rapportées à la note F.
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- du ballon construit et monté en '1852 par Henri Giffard, et résuma ses impressions.dans le curieux article suivant, publié dans son journal la Presse. x .
- LE RISQUE ET L’INVENTION (1).
- « Hier vendredi, 24 septembre 1832, un homme est parti imperturbablement assis sur le tender d’une machine à vapeur, enlevée par un ballon ayant la forme d’une immense baleine, navire aérien pourvu d’un mât servant de quille et d’une voile tenant lieu de gouvernail.
- » Ce Fulton de la navigation aérienne se nomme Henri Giffard. C’est un jeune Ingénieur qu’aucun sacrifice, aucun mécompte, aucun péril, n’ont pu décourager ni détourner de cette entreprise audacieuse, où il n’avait pour appui que deux jeunes Ingénieurs de ses amis, MM. David et Sciama, anciens élèves de l’École Centrale .
- » Il est parti de l’Hippodrome.
- » C’était un beau et dramatique spectacle que celui de ce soldat de l’idée, affrontant, avec l’intrépidité que l’invention communique à l’inventeur, le péril, peut-être la mort; car, à l’heure où j’écris ces lignes, j’ignore encore si la descente a pu s’opérer sans accident, et comment elle a pu s’opérer.
- » Le courage porte bonheur. J’espère qu’il aura protégé cette descente et qu’elle se sera accomplie assez heureusement pour qu’une nouvelle expérience, recommencée par M. Henri Giffard, puisse avoir lieu sans retard, aux acclamations d’un public sympathique, assez considérable pour faire rentrer les trois jeunes Ingénieurs dans une partie des avances dont ils portent péniblement Je poids.
- » En assistant à cette audacieuse épreuve, je me faisais deux réflexions d’une nature opposée.
- » Je me disais : Comment tous les inventeurs ne se réunissent-ils pas et ne forment-ils point une vaste Société d’assurance mutuelle où le risque serait évalué et centralisé? Au moyen d’une retenue du dixième ou du cinquième versé dans une caisse centrale, il suffirait qu’une invention sur dix inventions, ou qu’un perfectionnement sur dix perfectionnements donnât des bénéfices, pour que ces bénéfices permissent de faire certaines expériences
- (1) La Presse du 26 septembre 1852.
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- et certaines avances, conformément aux termes des statuts, qui auraient été délibérés et adoptés par la majorité de l’universalité des inventeurs. Si cette Société d’assurance mutuelle entre inventeurs existait, nul doute qu’elle n’obttnt de l’État la restitution annuelle des sommes perçues par lui en paiement de brevets qu’il délivre avec cette mention spéciale : Sans garantie du gouvernement. Ce serait justice, car, si le gouvernement ne garantit rien, pourquoi donc frappe-t-il d’un impôt les conceptions de ces martyrs volontaires du progrès que poursuit sans relâche l’esprit d’invention? N’est-ce donc pas assez qu’ils se consument dans les veilles et les privations, et que souvent cet esprit d’invention et de perfectionnement leur coûte non seulement la santé, mais encore la fortune? «
- » J’ajoutais.: Gomment le gouvernement, qui n’hésite pas, le jour d’une fête, à dépenser 900 000 francs en constructions de fontaines, moitié plâtre, moitié calicot, qu’il faut démolir et découdre le lendemain, n’ouvrè-t-il'pas un crédit de 1 million pour hâter la solution du problème de la navigation aérienne? Est-il pour la France une solution plus importante? La navigation maritime à vapeur a changé toutes les conditions relatives d’existence insulaire et européenne de la Grande-Bretagne.: Ce que l’Angleterre pouvait entreprendre il y a cinquante-ans contre la France, elle ne pourrait , plus l’essayer sans s’exposer aux terribles représailles d’un débarquement qui pourrait faire craindre à la ville de Londres le sort de la ville de Copenhague.
- » La navigation aérienne à vapeur peut également changer toutes les conditions relatives de là puissance continentale et militaire de la Russie. En effet, on comprend que toutes les combinaisons de guerre seront changées le jour où, au lieu de lancer certains pro-tiles, il n’y aura plus qu’à les laisser tomber au milieu d’un carré d’infanterie. - • • • •
- » Ce n’est là qu’un des points par lesquels lainavigàtion aérienne à vapeur s’élève à la hauteur d’une immense question politique; ce qui explique la place donnée ici à ces réflexions sommaires et rapidement écrites. » - •'>
- ifi.-i..-•, ÉMILE DE GlRARDirjt.
- Dans le même numéro du journal paraît la' description de l’aé* rostat et la narration de l’ascension.
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- A Monsieur Émile de Girard-in.
- Description du premier aérostat a vapeur
- « L’appareil aéronautique dont je viens de faire l’expérience a présenté pour la . première fois,. dans l’atmosphère, la réunion d’une machine à vapeur et d’un aérostat d’une forme nouvelle et convenable pour la direction. Ce dernier est allongé et terminé par deux pointes ; il a 12 m de diamètre au milieu et 44 m de longueur ; il contient environ 2 500 ?n3 de gaz ; il est enveloppé de toutes parts, sauf à sa partie inférieure et aux pointes, d’un filet dont les extrémités ou pattes d’oie viennent se réunir à une série de cordes fixées à une traverse horizontale en bois, de 20 m de longueur; cette traverse porte à son extrémité une espèce de voile triangulaire assujettie par un de ses côtés à la dernière corde partant du filet, et qui lui tient lieu de charnière ou. axe. de rotation.
- » Cette voile représente le gouvernail ; il suffit, au moyen de deux cordes qui . viennent se réunir à la machine, de l’incliner de droite à gauche pour produire une déviation correspondante à l’appareil et changer immédiatement de direction ; à défaut de cette manœuvre, elle revient se placer d’elle-même dans l’axe de l’aérostat, et son effet normal consiste alors à faire l’office de quille ou girouette, c’est-à-dire à maintenir l’ensemble du , système dans la direction du vent.
- » A 6 m au-dessous de la traverse est suspendue la machine à vapeur et tous ses accessoires.
- » Elle est posée sur une espèce de brancard en bois dont les quatre extrémités sont soutenues par les cordes de suspension, et dont le milieu, garni de planches, est destiné à supporter les personnes et l’approvisionnement d’eauet de charbon.
- » La chaudière est verticale et à foyer intérieur sans tubes ; elle est entourée extérieurement, en partie, d’une enveloppe en tôle qui, tout en utilisant mieux la chaleur du charbon, permét aux gaz de la combustion de s’écouler à une plus basse température;' la cheminée est dirigée de haut en bas; et le tirage s’y opère au moyen de la vapeur qui vient s’y élancer avec force à sa sortie du cylindre et qui, en se mélangeant avec la fumée, abaisse encore considérablement sa température, tout , en la projetant rapidement dans la direction opposée à celle que: suit, l’aérostat;
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- » ... La machine est à un cylindre vertical dans lequel se meut un piston qui, par l’intermédiaire d’une bielle, fait tourner l’arbre-coudé placé au sommet.
- » Celui-ci porte à son extrémité une hélice à trois palettes de 3,40 m de diamètre, destinée à prendre le point d’appui sur l’air et à faire progresser l’appareil. La vitesse de l’hélice est d’environ 110 tours par minute, et la force que développe la machine pour la faire tourner est de 3 chevaux , ce qui représente la puissance de 23 à 30 hommes. Le poids du moteur proprement dit, indépendamment de l’approvisionnement et des accessoires, est de 100 kg pour la chaudière et de 50 kg pour la machine ; en tout 150 kg ou 50 kg par force de cheval, ou bien encore 5 à.1kg par force d’homme; de sorte que s’il s’agissait de produire le même effort par ce dernier moyen, il faudrait, ce qui serait impossible, enlever 25 à 30 hommes représentant un poids moyen de 1 800 kg, c’est-à-dire un poids douze fois plus considérable
- » ... L’approvisionnement représente la quantité de lest dont il est indispensable de se munir, même en assez grande quantité, pour parer aux fuites de gaz par les pores du tissu; de sorte qu’ici la dépense de la machine, loin d’être nuisible, a pour effet très avantageux de délester graduellement l’aérostat, sans avoir recours aux projections de sable ou à tout autre moyen employé habituellement dans les ascensions ordinaires.
- » ... Si l’aérostat était rempli de gaz hydrogène pur, il pourrait enlever en totalité 2 800 kg, ce qui permettrait d’emporter une machine beaucoup plus forte et un certain nombre de personnes. Mais, vu les difficultés de toute espèce de se procurer actuellement un pareil volume d’hydrogène, il est nécessaire d’avoir recours au gaz à éclairage, dont la densité est, comme on sait, très supérieure à celle de l’hydrogène. De sorte que la force ascensionnelle total de l’appareil se trouve diminuée de 1 000 kg et réduite à 1 800 kg environ; distribuée comme suit :
- Aérostat avec la soupape .......................... 320 kg
- Filet............................................... 150
- Traverse, cordé de suspension, gouvernail , cordes d’amarrage ...................................... 300
- Machine et chaudière vide.......................... 'J 50
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- Eau et charbon contenus dans la chaudière au départ. 60 Châssis de la machine, brancard, planches, roues
- mobiles, bâches à eau et à charbon.................. 450
- Corde traînante pour arrêter l’appareil en cas d’accident ............................................... 80
- Poids de la personne conduisant l’appareil. .... 70
- Force ascensionnelle nécessaire au départ. ..... 10
- Total. ... 1 560 kg
- » Il reste un poids de 240 kg qu’il est plus prudent d’affecter uniquement à l’approvisionnement d’eau et de charbon, par conséquent de lest.
- » ... Dans un air parfaitement calme, la vitesse de transport en tous sens est de 2 à 3 m par seconde ; cette vitesse est évidemment augmentée ou diminuée, par rapport aux objets fixes, de toute la vitesse du vent, s’il y en a, et suivant qu’on marche avec ou contre, absolument comme pour un bateau montant ou descendant un courant quelconque ; dans tous les cas, l’appareil a la faculté de dévier plus ou moins delà ligne du vent et déformer avec celle-ci un angle qui dépend de la vitesse de ce dernier.
- » ... Je suis parti seul de l’Hippodrome le 24, à cinq heures un quart. Le vent soufflait avec une assez grande violence. Je n’ai pas songé un seul instant à lutter directement contre le vent; la force de la machine ne me l’eut pas permis, cela était prévu d’avance et démontré par le calcul ; mais j’ai opéré avec le plus grand succès diverses manœuvres de mouvement circulaire et de déviation latérale.
- » L’action du gouvernail se faisait parfaitement sentir, et à peine avais-je tiré légèrement une de ses deux cordes de manœuvre, que je voyais immédiatement l’horizon tournoyer autour de moi.
- » ... Cependant la nuit approchait, je ne pouvais rester plus longtemps dans l’atmosphère ; craignant que l’appareil n’arrivât à terre avec une certaine vitesse, je commençai à étouffer le feu avec du sable; j’ouvris tous les robinets de la chaudière; la vapeur s’écoula de toutes parts avec un fracas horrible ; j’eus un moment la crainte qu’il ne se produisît quelque phénomène électrique, etrpehda,nt quelques instants,je fus enveloppé d’un nuage de vapeur qui ne me permettait plus de rien distinguer.
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- » J’étais à ce moment à la plus grande élévation que j’aie atteinte ; le baromètre marquait 1 800 m; je m’occupai immédiatement de regagner la terre, ce que j’effectuai très heureusement dans la
- commune d’Élancourt, près Trappe....... A dix heures, j’étais de
- retour à Paris.
- » Je ne terminerai pas sans faire savoir que j’ai été puissamment secondé dans cette entreprise par MM. David et Sciama, ingénieurs civils, anciens élèves de l’École Centrale ; c’est grâce à leur dévouement sans bornes,! aux sacrifices de toute espèce qu’ils se sont imposés et à leur concours intelligent que j’ai pu arriver à réaliser, même partiellement, des idées depuis longtemps préconçues, et que, sans eux, il m’eût été probablement impossible de mettre à exécution dans un avenir prochain.
- » Je saisis avec empressement cette occasion de leur en témoigner publiquement ma reconnaissance; c’est pour moi un devoir et une vive satisfaction.
- » Veuillez, etc.
- Henri G if fard.
- Paris, le 25 septembre 1852. ? .
- Le grand ballon captif à vapeur installé en 1878 dans la cour des Tuileries, à Paris (1).
- Les jfigures 22 et 23 représentent l’ensemble de l’installation en élévation jet en plan. ;m,
- Le ballon a la forme d’une sphère de 36 m de diamètre ; c’est le plus gros qui ait été fait jusqu’ici ; il cube 25 000 m3; le poids total,des matériaux, qui le constituent est de 14,000, kg, et.sa force ascensionnelle?est de,25 000 kg,. m-- h-4 • *<—.
- Ilrest muni, de deux .soupapes celle du .haut peut être ouverte
- par jles aéronautes. placés dans la. nacelle ;, celle du bas s’ouvre automatiquement sous l’action,du gaz qui se dilate. ; , ;;As. - ;
- -L’eny.eloppe, du ballomfut complètement imperméable,pendant laj première année de service ; Ja seconde année, elle perdait une quantité très minime de gaz. ,K;. ...... p , -, -Hi-.qv.*
- ...Le filet qui entoure lqballon; est attaché par l’intermédiaire,de
- (ij^Cét article est-composé d’après la description très 'complète 'donnée dans la publication industrielle d’Armengaud, tome XXVI.-t : - ,Mli . u
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- câbles et de poulies à un cercle en .acier a, de .1,60 m de diamètre extérieur, capable de résister à des tractions de 100 000 kg exercées dans tous les sens. Ce premier cercle est relié par huit cordes à un second 6, également en acier, situé à un niveau inférieur et autour duquel s’attache la nacelle par seize cordes.
- La nacelle a 6 m de diamètre extérieurement; elle est annulaire, et dans l’espace central, de 4 m de diamètre, passe le
- 35*42 non 'qonf/é 3 S,66." âonTIê
- câble c qui se relie au cercle b par l’intermédiaire de huit cordes soutenant un peson muni de cadrans verticaux, sur lesquels peut se lire, depuis la nacelle, la tension du câble. La partie annulaire de la nacelle peut tenir trente à quarante personnes ; on y accède au moyen d’une passerelle mobile.
- Le câble passe sur une poulie métallique e, montée à la cardan; puis il s’engage dans le tunnel -g, de 60 m de longueur, et vient
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- s’enrouler sur un treuil t, en fonte, de 1,70 m de diamètre et de-11 m de longueur.
- Ce treuil est commandé à chacune de ses extrémités par une roue d’engrenage r, de 3,50 m de diamètre, actionnée par un pignon de 0,25 m de diamètre, qui reçoit son mouvement de deux machines de 75 chevaux chacune. La force totale des machines est donc de 300 chevaux.
- La longueur du câble est de 600 m.
- Pouls de l'aérostat. — Force ascensionnelle.
- Étoffe du ballon avec ses deux soupapes..............Kg 5 300
- Filet . ................................................. 3 300
- Cordes d’attache du filet, cercles, peson, tendeurs de
- caoutchouc, poulies. ... :............................. 3 560
- Nacelle et son arrimage................................... 1 600
- Poids total du matériel fixe.............................. 13 850
- Câble (partie enlevée, 600 m)............................. 2 500
- Excédent de force ascensionnelle (avec le câble, 5 000 kg
- indiqués an peson).................................... 2 500
- 40 voyageurs et deux aéronautes.......................... 2 800
- Sacs de lest, guide-rope, grappins placés dans la nacelle 3 350
- La force ascensionnelle est de.................... Kg 25 000
- Ballon proprement dit. — En vue d’obtenir une imperméabilité à peu près absolue, H. Giffard, après un grand nombre d’essais, s'est arrêté à la combinaison suivante, résultant d’une superposition de tissus dans l’ordre suivant, de l’intérieur à l’extérieur du ballon.
- 1° Une mousseline ; 2° une couche de caoutchouc ; 3° un tissu de toile de lin très solide, de fabrication spéciale, offrant une égale résistance dans le sens du fil et dans celui de la trame ; 4° une deuxième couche de caoutchouc naturel ; 5° une seconde toile de lin semblable à la première ; 6° une couche de caoutchouc vulcanisé ; 7° une mousseline extérieure.
- Cette dernière mousseline reçoit un vernis composé d’huile de lin cuite avec une petite quantité de litharge. Le tout est revêtu d’une couche de peinture au blanc de zincc
- Afin d’éviter autant que posible réchauffement du gaz, et par
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- suite, sa dilatation sous l’action des rayons solaires, le ballon est entièrement blanc.
- La surface du ballon est 8 924 m et l’épaisseur de son enve-
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- loppe est de de millimètre.
- L’étoffe a subi un étirage préalablement à son emploi, de façon à prévenir les déformations qu’elle aurait pu prendre sans cette précaution sous l’influence de la dilatation du gaz. On évite aussi de cette manière les solutions de continuité dans le vernis superficiel qui n’est pas extensible.
- Les coutures des fuseaux composant la sphère et les panneaux de ces fuseaux ont été recouverts, intérieurement et extérieurement au ballon, par des bandes de mousseline collées au caoutchouc liquide.
- Il a été employé 300 kg de bandes, 300 kg de vernis et 400 kg de peinture au blanc de zinc.
- Fi'et, cordages, câble. — Le filet a été fabriqué avec des cordes de 11 mm de diamètre. Les nœuds ont été remplacés par des passages des cordes les unes sur les autres; et les entrecroisements, consolidés au moyen de ligatures solides faites avec des cordelettes goudronnées, étaient entourés d’un morceau de peau de chèvre, dans le but d’adoucir le frottement qu’ils pouvaient exercer à la surface du ballon.
- Il a été employé à la confection du filet 56 000 m de corde.
- Le câble a 0,085 m au point d’attache avec le ballon et 0,065 m à l’autre extrémité. Sa longueur primitive était de 600 m. Il s’est allongé de 60 m à l’usage.
- Ce câble ne pouvait être soumis à un effort de plus de 9 000 kg provenant du ballon, et sa rupture ne pouvait, par le petit bout, se produire à moins de 28 000 kg, et par le gros bout, à moins de 42 000 kg.
- Soupape supérieure. — Si improbable que fût la rupture du câble, il fallait la prévoir, et M. Giffard a cru nécessaire de disposer: tout de façon à se placer, pour un aérostat libre, dans les meilleures conditions. Une soupape à la partie supérieure du ballon était donc nécessaire.
- La soupape supérieure se compose d’un grand disque métallique
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- de 0,55 m de diamètre, au centre duquel est fixé l’anneau où est attachée la corde sur laquelle peut agir, pour ouvrir la soupape, l’aéronaute placé dans la nacelle. Ce disque, en forme de calotte sphérique, dont la convexité est tournée vers l’intérieur du ballon, porte, extérieurement au ballon, une tige verticale qui traverse des pièces fixes par rapport au disque, de façon que celui-ci est guidé dans son mouvement de haut en bas. Ce disque reçoit une couronne en bronze dont la partie supérieure présente une saillie cannelée qui vient s’appliquer sur un anneau en caoutchouc fixé sur un siège en bronze. On obtient ainsi un joint parfaitement étanche à l’hydrogène, sous l’action de ressorts de rappel qui agissent extérieurement au ballon.
- La sphère en étoffe est percée à son pôle supérieur d’une ouverture de 2,30 m de diamètre ; cette ouverture est partiellement fermée par une étoffe très épaisse, pincée avec celle du ballon entre deux cercles serrés l’un sur l’autre au moyen de boulons, et autour desquels est posée la couronne en corde du filet. C’est au milieu de cette partie d’étoffe épaisse qu’est ajustée la soupape.
- Le bord de cette étoffe, près de la soupape, forme un bourrelet pincé entre le siège de la soupape et un anneau en fer dont la section est de 50 mm sur 6 mm. Entre ces deux pièces, et de chaque côté de l’étoffe, on a interposé un anneau de caoutchouc.
- La soupape est abritée par une légère charpente en bois maintenant une toile arrêtée par des cordes qui viennent s’attacher à l’anneau a.
- Soupape inférieure. — Cette soupape s’ouvre automatiquement sous la faible pression de 4 à 5 cm d’eau et peut alors débiter 50 à-60 m3 de gaz par seconde. On a fait le calcul que si le câble venait à rompre, le ballon perdrait 3600 kg de force ascensionnelle pendant la première minute. Le débit diminuerait avec le temps, mais il serait tel que l’aérostat ne pourrait s’élever à plus de 2 500 m de hauteur.
- Cette soupape a de l’analogie avec la précédente, mais le disque laisse passer à frottement doux la corde de la soupape supérieure et le tuyau de gonflement. La soupape est en outre munie d’un verre, qui permet d’inspecter l’intérieur du ballon, et d’un manomètre.
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- Treuil. — Le treuil consiste en un cylindre creux en fonte de 1,580 mde diamètre intérieur et de 35 mm d’épaisseur ; ce cylindre est formé de cinq manchons, terminés par des brides qui servent à les réunir deux à deux au moyen de 32 boulons de 50 mm de diamètre par joint. Ces cinq manchons réunis donnent un cylindre d’une longueur de 10 m, dont la surface a été tournée.
- Sur ce premier cylindre, on en a glissé un second, également en fonte, et à la surface extérieure duquel se trouvent les spires ou vient se loger le câble à l’enroulement. Ce cylindre est composé de dix anneaux réunis entre eux à la manière des manchons d’embrayage et réunis au premier cylindre par des boulons qui les traversent, dont l’écrou est à l’intérieur du premier cylindre et dont la tête conique est arasée au fond des spires.
- Il y a 108 tours de spires, dont les gorges ont des largeurs décroissantes comme le diamètre du câble lui-même.
- Moteurs. — Quatre moteurs de 75 chevaux chacun, placés par deux aux extrémités du treuil, agissent sur celui-ci. Leurs places sont indiquées sur la figure 23 par les lettres m.,, m3, mi. Ces machines sont à grande vitesse ; la course des pistons est de 0,30 m, le diamètre des cylindres 0,26 m.
- Les machines travaillent différemment à la montée et à la descente du ballon. Quand le ballon s’élève, il fait tourner le treuil autour duquel est enroulé le câble et les machines se transforment en pompes foulantes. L’air aspiré extérieurement par les pistons tendrait, dans ce cas, à être refoulé dans les chaudières, mais il s’échappe par un tuyau spécial qui le conduit dans un appareil particulier rdû encore à M. Giffard, qui l’a nommé frein régulateur à air.
- Le mécanicien qui dirige la manœuvre se place en M ; en ce point aboutissent quatre tuyaux nn n2, ??3, n4 ; le premier amène la vapeur des chaudières dans une boîte de distribution à laquelle aboutissent les tuyaux n2 et n3 permettant à la vapeur de se rendre à chacune des machines motrices ; le mécanicien peut, en tournant un volant à main, interrompre ou rétablir cette communication.
- Quand le ballon monte, l’arrivée de vapeur est lermée, les pistons refoulent de l’air dans la boîte de distribution. Cet air se rend par le tuyau nA au frein régulateur f.
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- Le mécanicien a encore sous la main le levier l de changement de marche.
- Les chaudières ont 1,60 m de diamètres; elles sont timbrées à 10 kg.
- Frein régulateur à air. — Cet appareil sert à arrêter automa-
- Fig. 27.
- tiquement et sans secousse l’ascension du ballon lorsque le câble est presque entièrement déroulé. Il est placé à l’une des extrémités du treuil et relié avec le tourillon à proximité.
- Il se compose d’un cylindre A
- de diamètre et 220 mm de longueur; ce cylindre porte six fentes latérales a, de 80 mm de longueur sur 30 mm de
- <=—largeur ; dans ce cylindre est logé un C[J piston B de 120 mm de longueur et
- Fig- 26. pouvant occuper différentes positions
- dans la longueur du cylindre A, dans lequel il peut tourner.
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- Ce piston B est évidé et n’a qu’un fond; son pourtour est garni de fentes longitudinales b, ayant les mêmes dimensions que celles du cylindre A auxquelles elles peuvent correspondre exactement.
- Le cylindre A par le tuyau n4 reçoit l’air envoyé par les machines pendant que le ballon monte, et l’écoulement de l’air se fait par les fentes quand celles du piston B sont en regard de celles du cylindre A. Si les ouvertures du cylindre sont plus ou moins rétrécies par les parties pleines du piston, l’écoulement de l’air est gêné et la vitesse du ballon diminue.
- A cet effet, le piston B peut prendre un mouvement dans le sens de l’axe du cylindre A et un mouvement de rotation autour de cet axe. Ces deux mouvements sont indépendants l’un de l’autre. Le premier s’obtienten manœuvrant la manivelle C (fîg. .26, %1) qui fait trouver la vis C'. L’écrou d avance, entraînant le taquet t qui est goujonné dans cet écrou. Ce taquet porte sur l’àrbre D qui se déplace suivant son axe en passant, à frottement doux, dans les trous percés dans deux supports indiqués par les lignes d’axe s et s'. On voit dans la fig. 26 la disposition qui rend indépendants les deux mouvements de l’arbre D.
- Le mouvement de rotation du piston s’obtient par la rotation de l’arbre D. La vis Y (Fig. 25) reçoit du treuil T un mouvement de rotation. Quand l’ascension commence, l’écrou E, guidé par la règle R, est à l’extrémité gauche de 1§l vis. Peu à peu il se porte vers la droite, au fur et à mesure de l’élévation du ballon ; à un moment’ fixé d’avance, il vient buter contre le levier L qui fait tourner l’arbre D.
- Ce mouvement est donc automatique. Au moment voulu, la rotation automatique du piston amène le recouvrement progressif des ouvertures du cylindre, le passage de l’air est de plus en plus difficile, et finalement l’air cesse de s’écouler et le ballon s’arrête sans secousse.
- Cet appareil gigantesque, unique dans son genre, et dont les détails sont intéressants au dernier point, fonctionna pendant les étés de 1878 et de 1879. Le ballon fit plus de 1,500 ascensions,
- Dans la journée du 16 août 1879, une rafale souleva à plusieurs reprises la soupape inférieure qui, en retombant violemment, opéra une traction considérable sur l’étoffe du ballon; et une déchirure
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- se fit de bas en haut du ballon. Le gaz s’échappa en quelques secondes, et le ballon et ses agrès s’abattirent sur le sol. Ge fut la fin de cette entreprise où Giffard, une fois de plus, avait mis au jour les ressources de sa féconde intelligence.
- ÉTUDE DES BREVETS DE HENRI GIFFARD
- Après avoir fait l’étude des travaux les plus célèbres de Henri Giffard et l’avoir placée dans le cadre historique dont le prestige convient à la grandeur de l’œuvre, il reste à examiner les brevets du grand inventeur. Ge n’est pas la haute valeur des études qu’ils renferment qui seule en fait le puissant intérêt, c’est encore la marche des idées, depuis le moment où elles se présentent sous forme abstraite, où elles ne sont qu’intuitives, dira-t-on, jusqu’au moment où elles prennent la précision et la justesse qui les rendent applicables.
- Afin de mettre en évidence cette progression, les brevets sont partagés en trois groupes : ceux qui se raportent à la navigation aérienne, à l’aérostation ; ceux qui se rapportent à la machine à vapeur; ceux enfin qui ont pour but les perfectionnements des moyens de transport.
- Brevets relatifs à la navigation aérienne, à l’aérostation.
- N° 4% — Année 4854.
- APPLICATION DE LA VAPEUR A LA NAVIGATION AÉRIENNE.
- Ge brevet porte sur la réunion de principes connus, mais qui n’ont pas encore été appliqués dans leur ensemble en vue d’obtenir le nouveau résultat industriel qui peut se résumer ainsi ï Suspension sous un aérostat, rationnellement construit, d’un moteur à vapeur très puissant, très léger et capable de le faire progresser avec l’addition d’une charge utile, à une vitesse beaucoup plus considérable que toutes celles que l’on a obtenues jusqu’alors et pendant un temps suffisant pour toute espèce de parcours «
- Les divisions du brevet comprennent :
- 1° L’aérostat et sa forme ;
- 2° La nature de l’aérostat ;
- 3° La charge suspendue ;
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- 4° Le moteur ;
- 5° L’approvisionnement du moteur ;
- 6° La direction de l’aérostat dans l’atmosphère.
- 1° Le principe de suspension repose sur la différence de densité de deux fluides ; l’aérostat est gonflé d’hydrogène, gaz plus léger que tous les autres par rapport à l’air. Pour réduire au minimum la résistance du milieu, il faut donner, à la masse qui doit se livrer passage dans l’atmosphère, une forme aussi allongée que possible dans le sens de son mouvement.
- Fig. 28.
- Cette, forme, d’après les considérations connues sur le mouvement d’un corps dans une masse fluide, sera celle d’un cylindre terminé à ses deux extrémités par un cône présentant une saillie aussi grande que possible, dont la génératrice sera raccordée avec celle du cylindre.
- 2° L’enveloppe du gaz doit rester dans un état de tension bien constante, supérieure à celle qui résulte extérieurement de la vitesse de l’air ; elle doit se présenter dans l’atmosphère comme une espèce de solide très uni, contre lequel le vent ne pourra avoir aucune prise, et cela à toute hauteur, à toute température, sans aucune addition ou déperdition de gaz et sans aucune augmentation ou diminution sensible de force ascensionnelle. Pour satisfaire à la fois à ces conditions très importantes, il faut qu’une partie ou même la totalité de l’enveloppe joue le rôle d’un ressort très flexible et, à cet effet, l’on devra choisir, pour sa construction, une espèce de tissu qui joigne, à cette propriété, celle d’être imperméable et suffisamment léger et résistant. Le caoutchouc en feuilles, convenablement préparé et perfectionné, paraît devoir être préféré pour cet usage.
- 3° La totalité de la charge ne pouvant être suspendue au milieu de l’aérostat, sous peine de voir celui-ci se déformer, on devra le
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- consolider par une traverse en bois léger aux bouts de laquelle s’attacheront les extrémités du tissu. De distance en distance, cette traverse portera des cordes plates de suspension, disposées suivant les lois les plus rationnelles de la statique et aussi près que possible les unes des autres, de manière que, quels que soient la longueur de l’aérostat et le poids qu’il soutient, on puisse considérer chaque tranche de cette longueur, comme supportant directement en dessous d’elle la fraction de la charge qui correspond à sa force ascensionnelle.
- Les parties dont le poids ne peut être fractionné, telles que machines, chaudières, devront être portées sur un brancard assez allongé pour que le principe que l’on vient d’indiquer s’applique encore entièrement.
- 4° Pour déterminer la résistance de l’air au mouvement de l’aérostat, l'inventeur emploie la formule
- R = K 8^Va + bi SV*,
- dans laquelle le premier terme se rapporte à la résistance directe (sic) et le second au frottement de l’air contre toute la surface latérale. K est un coefficient dépendant de la forme de la poupe et de celle de la proue. L’inventeur le prend égal à 0,045, nombre très voisin de celui que M. Dupuy de Lôme a adopté en 4870. Cette formule, pour un diamètre du ballon égal à 6 m, une longueur égale à 40 m et une vitesse de 10 m, conduit à R = 14,3 kg.
- En tenant compte du travail de frottement des ailes du propulseur et de divers travaux perdus, le travail à demander à la machine est de 225 kgm Ce qui, pour une machine à 5 atmosphères, détente 2, sans condensation, exige une dépense de 1,68 kg. de combustible par heure et par cheval et de 12 k d’eau par cheval et par heure également.
- La chaudière a été calculée en supposant un tirage exceptionnel en comptant sur une vaporisation de 70 kg d’eau par mètre carré de surface de chauffe. Le foyer est supposé devoir consommer 11/3 kg de houille par décime Ire carré de surface de grille et par heure. Le poids total de la chaudière est évalué à 50 kg et celui de la machine à 25 kg, soit 25 kg par force de cheval.
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- À7° 24 057. — Année 1855.
- APPLICATION DE LA VAPEUR A LA NAVIGATION AÉRIENNE.
- Les perfectionnements annoncés dans ce brevet ont pour objet d’assurer une grande vitesse à l’aérostat et une grande rigidité à l’enveloppe du gaz. La courbure de l’enveloppe est plus accentuée à la partie inférieure, afin que, si par les besoins de la navigation le ballon vient à perdre du gaz, les pointes restent toujours gonflées, tendues et résistantes à la pression de l’air et aux charges qu’elles supportent, compris leur propre poids. Le volume de l’enveloppe pourrait môme être fractionné par des parois, des diaphragmes intérieurs afin d’assurer l’indéformabilité malgré les
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- Fig. 29.
- déperditions de gaz. La rigidité peut être assurée par des arêtes en bois ayant la courbure de la surface du ballon, soit sur la courbe qui forme le dos à la partie supérieure, soit latéralement. Ces perches résistent aux efforts de compression produits par les attaches obliques de la nacelle.
- La vitesse sera accrue en augmentant, dans les limites du possible, le rapport entre la longueur et le diamètre du ballon et en effilant l'arrière plus que l’avant.
- Afin de protéger l’étoffe du ballon, on le recouvre d’une housse, dont les parties basses reçoivent même une gouttière pour ménager l’écoulement des eaux.
- La nacelle reçoit en avant en k une ou plusieurs chaudières. L’hélice est à l’arrière. Une poulie n calée sur l’arbre de l’hélice
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- actionne un ventilateur o qui produit un tirage par aspiration dans la chaudière, Les gaz sortent par le tuyau p, après avoir circulé dans la nacelle pour la chauffer dans les hautes régions de l’atmosphère. Au-dessus de la nacelle est une galerie r où peuvent être placés les tuyaux de condensation de la machine ou des machines; étant données la température et la circulation de l’air autour de ces tuyaux, on peut admettre que leur poids ne dépasserait guère 2 kg par force de cheval.
- En lisant la description, dont ce qui précède n’est qu’un court résumé, on comprend qu’il s’agit dans l’idée de l’inventeur de préparer un navire aérien pour de longs voyages.
- En effet, il termine la rédaction du brevet en donnant les résultats de ses calculs sur un grand ballon de 600 m de long et de 30 m de diamètre.
- Le poids de l’appareil entier serait de 60 000 kg et son volum e de 220 000 m3.
- En admettant que le gaz hydrogène employé au gonflement puisse porter 1 kg par m3, la force ascensionnelle serait de 220 000 kg.
- En supposant ensuite que d 50 voyageurs et leurs bagages prennent 20 000 kg, que l’approvisionnement prenne 100 000 kg, il resterait une force de 40 000 kg que l’on pourrait employer à s’élever dans les courants convenables. D’ailleurs le ballon s’allégerait successivement de tout le poids des approvisionnements et, par suite, aurait ainsi la lacilité de chercher les courants pendant la durée de la navigation.
- Une machine de 80 chevaux de force suffirait pour donner au ballon une vitesse de 13 m à la seconde dans un air calme.
- On remarque, dans cette deuxième théorie sur les ballons, que l’inventeur tend à augmenter considérablement le rapport de la longueur au diamètre et qu’il emploie la condensation de la vapeur.
- N° 29 907. — Année 4857.
- FABRICATION DU GAZ HYDROGÈNE
- Ce nouveau système de production de l’hydrogène repose sur les principes suivants : 1° production de vapeur d’eau dans un générateur quelconque, surchauffage de cette vapeur à une température au moins égale à celle des cornues à gaz; 2° mélange
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- d’un courant continu de cette vapeur très surchauffée avec une quantité correspondante de charbon ou de coke pulvérisés; 3° épuration mécanique du gaz hydrogène, basée sur la très grande différence de sa densité ou de son inertie et de celles du gaz acide carbonique ou oxyde de carbone avec lesquels il est mélangé.
- A cet effet, ces gaz, après être sortis du vase de décomposition et avoir été refroidis convenablement, s’écoulent avec une vitesse assez grande dans un tube d’une section quelconque, contourné un certain nombre de fois, et sur le plus petit rayon possible en spirale, de sorte qu’en raison de la force centrifuge qui se développe instantanément contre les molécules gazeuses avec une énergie énorme, les gaz les plus lourds, l’acide carbonique et même l’oxyde de carbone, s’il en existait, se précipitent dans l’ordre de leurs densités vers la circonférence extérieure du serpentin, tandis que l’hydrogène est rejeté du côté opposé vers le centre. Il suffit alors, pour recueillir séparément les gaz, de munir l’extrémité du tuyau d’une ou de plusieurs lames ou plaques minces qui forcent chacun des gaz à s’écouler dans un conduit qui lui
- Acf anppinl
- N° U 226. — Années 4866-67-68.
- SYSTÈME D’AÉROSTATS CAPTIFS
- Invention ayant pour but de vulgariser l’emploi des aérostats, soit comme moyen d’observation permettant le stationnement dans l’atmosphère, soit à un point de vue de curiosité publique.
- L’aérostat est représenté fig. 30. Il est retenu par le câble b qui, à partir de son point d’attache à l’aérostat, doit affecter, quelle que soit la substance employée à sa fabrication, une forme décroissante. Le cercle cd reçoit les attaches des cordes qui se réunissent à l’extrémité du câble, et forment une cage où la na-
- Fig. 30,
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- celle est isolée et libre, par conséquent, de prendre la station verticale, quelle que soit la position de l’aérostat.
- Le vent, s’engouffrant sous le ballon captif, tendrait à soulever la partie inférieure qui, en retombant, pourrait se déchirer sous l’action de son poids et de celui des appendices qu’elle porte. Afin que le gaz soit dans un état de tension continuelle, la partie inférieure du ballon a a est d’un tissu élastique ou bien est garnie de ressorts convenablement disposés. De même les cordes ee sont élastiques, afin de concourir au même effet (1). f est une soupape de sûreté ou de trop-plein. Le gaz s’échappe
- par le tuyau g; c’est la pro-fondeurdeson orifice au-dessous de l’aé-rostatqui règle la pression qui est nécessaire pour faire fléchir les ressorts ou l’étoffe élastique.
- Première addition. — La figure 31 est celle de l’addition au bre-
- Fig. 31.
- vet principal faite en 1867. On y remarque la suppression du système élastique placé au bas du précédent aérostat; on y voit l’installation des amarres latérales et équatoriales, et le système de poulie montée à la cardan et équilibrée, qui fut employée au ballon de 1878.
- La vitesse de déroulement du câble est fixée entre 0,40 m et 0,50 m par seconde.
- Le moteur doit être une machine à deux cylindres dont les manivelles sont calées à angle droit et, mieux, une machine de
- (1) Ces cu-des manquaient à l’aérostat de 1878; elles l’eussent peut-être préservé.
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- quatre cylindres, dont deux à chaque extrémité du treuil; les quatre manivelles étant à 90° les unes des autres.
- Le ballon, dans son ascension, refoule de l’air dans les conduits d’admission des cylindres ; le départ de cet air est réglé simplement par la manœuvre d’un robinet.
- Deuxième addition. — Le mode d’amarrage, la confection de l’enveloppe du ballon sont l’objet de l'addition du 21 mars 1868. L'inventeur parle d’une couche d’huile de lin cuite devant recouvrir entièrement le ballon, pouvant être renouvelée sur place et ayant la propriété d’être suffisamment souple et résistante et de s’opposer à toute fuite et à l’endosmose.
- N° 74 227. — Année 4866.
- Appareils et moyens
- PERFECTIONNÉS POUR LA PRÉPARATION INDUSTRIELLE DU GAZ HYDROGÈNE
- En France et à l’Etranger, on décompose la vapeur d’eau en présence du charbon et de l’oxyde de carbone, en faisant des jets successifs de vapeur d’eau à travers et au-dessus d’un foyer de coke, que cette opération refroidit et qu’on rallume ensuite par un tirage énergique.
- L’inventeur propose l’appareil suivant pour faire cette opération d’une manière avantageuse,
- A (jig. 32) est une caisse en tôle garnie de briques réfractaires,
- V H
- Fig. 32.
- au bas de laquelle est un foyer de coke, dont la grille est com-
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- posée de barreaux très hauts en fonte, en fer, ou formés de plaques de matières réfractaires ;
- G est un espace rempli de cloisons en briques ou de tubes réfractaires couchés les uns sur les autres ;
- D est une cheminée pouvant se fermer hermétiquement.
- Le cendrier et le foyer ont des portes ajustées.
- Le foyer et les cloisons de l’espace G étant au rouge, on ferme la cheminée et le cendrier. On injecte de la vapeur d’eau en dessus et en dessous du foyer. Les gaz arrivés au bas de la cheminée sont de l’hydrogène et de l’acide carbonique ; ils s’échappent par le tuyau H, muni d’une soupape qui empêche le retour des gaz. Ceux-ci arrivent dans le réfrigérant J, formé de tubes verticaux aboutissant à deux boîtes, dont l’inférieure plonge dans une caisse pleine d’eau, ce qui constitue une soupape hydraulique. K est un niveau d’eau. Un robinet de vidange, placé au bas de cette caisse, sert à enlever l’eau qui s’y condense et s’y accumule. L’eau réfrigérante arrive de la bâche M et pénètre dans la caisse L par le fond.
- Le tube de dégagement des gaz porte une soupape de retenue 0 et une soupape de sûreté. Les gaz passent dans l’épurateur P où ils sont en contact avec de la chaux pulvérisée et humide, destinée à absorber l’acide carbonique. L’arrivée se fait au-dessous de la grille T. Des plaques de tôle x x, que l’on peut déplacer de l’extérieur de l’appareil, peuvent supporter la charge de chaux qui est placée dessus ce qui permet d’enlever la couche qui est comprise entre ces plaques et la grille; des portes, telles que v, sont disposées à cet usage. L’hydrogène épuré sort par le tuyau N.
- Le tirage se fait dans la cheminée par un souffleur l. A l’aide d’un tube m placé dans le cendrier, il est possible de faire un tirage renversé en ouvrant la porte du cendrier et en lançant de la vapeur horizontalement vers cette porte.
- ' A0 78 375. — Année 4868.
- Moyens perfectionnés et appareils propres a produire DE l’hydrogène
- L’appareil représenté par la figure 33 est destiné à la décomposition de l’eau au contact du fer à une température suffisamment élevée.
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- A est une capacité servant de foyer, dont la porte est P, et qui contient une épaisse couche de charbon, de telle sorte qu’il ne s’y produise que de l’oxyde de carbone. Ce gaz passe par le canal G, où une toile métallique T arrête les cendres entraînées ; il passe dans la capacité B, dont on suppose l’ouverture S ouverte, pour que ce mouvement soit possible ; il ren-
- l?ig. 33.
- contre une masse de fer portée par une grille X, il l’échauffe et la réduit, si préalablement elle avait été oxydée. Enfin, le gaz oxyde de carbone ou l’acide carbonique, quand il y a réduction, sort par la cheminée V qui peut être obturée par le disque U et où le tirage se fait par un souffleur o.
- Lorsque la température est suffisante, on ferme la cheminée, on abaisse la soupape S et on injecte de la vapeur d’eau au-dessous de la grille X par le tuyau indiqué enM. Le fer s’oxyde en s’emparant de l’oxygène de l’eau, et le gaz hydrogène sort par le tube H qui le conduit dans un récipient. La chaleur emportée par l’hydrogène peut être employée, ainsi d’ailleurs que celle emportée par le gaz acide carbonique, à surchauffer l’air et la vapeur qui sont successivement introduits dans l’appareil.
- K indique une prise d’air destinée, au besoin, à régulariser l’opération.
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- Brevets relatifs à la machine à vapeur et aux organes de machine.
- A’0 34 536. — Année 4851 (4).
- Valve de régulateur
- Les valves, employées dans les machines à vapeur pour régler l’introduction de la vapeur au cylindre, offrent une résistance considérable à l’action du régulateur aussitôt que, dans la machine, la pression de la vapeur, nécessaire à la production du travail à un instant quelconque, est notablement inférieure à celle delà chaudière. La différence de pression sur les faces de la valve produit sur son tourillon un frottement que le régulateur ne peut
- vaincre qu’au prix de grands écarts de vitesse, préjudiciables à la régularité, à la conservation de la machine et à l’économie de vapeur.
- Ces inconvénients disparaissent avec l’emploi du régulateur représenté par les figures 34 et 35.
- C est le tuyau d’arrivée de la vapeur, venant de la chaudière; D est le tuyau emmenant la vapeur aux boîtes de distribution delà machine ; E est une cloison munie de fentes qui peuvent être démasquées plus ou moins par le jeu d’un papillon e. Ce papillon est monté sur un axe s’appuyant par une pointe sur une vis de rappel v et portant le levier de commande l
- Les parties pleines du papillon Fig. 3i, 35. ont une section transversale trian-
- gulaire, afin que la vapeur n’exerce sur elles aucune réaction oblique.
- Les avantages de cet appareil viennent de ce que le frottement
- fl) En 1850, Giffard a pris, de concert avec Flaud, son premier brevet sur les machines à vapeur (N’ 10441). L’idée fondamentale de ce brevet est développée plus loin.
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- sur les tourillons est très faible et de ce que le frottement dû au presse-étoupe donne un travail faible, parce que le levier n’a besoin que d’un très petit déplacement angulaire pour que les pleins du papillon recouvrent les vides de la cloison fixe.
- H. Giffard estime que les irrégularités des machines, que l’on attribue à l’imperfection du régulateur, proviennent des valves, et qu’il faudrait des boules ayant un poids égal à 270 fois celui qu’on leur donne habituellement pour qu’un régulateur, agissant sur une valve ordinaire, produisît la régularisation sur laquelle on est en droit de compter avec le système qu’il propose.
- N° 35 %84.— Année 4858.
- Alimentateur pour machines a vapeur L’appareil représenté par la figure 36 a pour but d’alimenter toute espèce de chaudières et de lancer ou d’élever de l’eau ou tout autre liquide à une hauteur quelconque.
- d est une roue à palettes ou une petite turbine recevant l’action de la vapeur qui arrive par les orifices o, placés circulaire-ment et qui agit tangentiellement (?) à la roue. La vapeur, après avoir agi, se rend sans pression dans la capacité a, dont elle sort par le tuyau h. La capacité inférieure Fis- 36-
- b contient la roue centrifuge ï. Le liquide est aspiré par cette roue et arrive par le tuyau i, puis reçoit l’action des palettes et sort par J. La masse k est percée d’un trou d’un plus grand diamètre que l’axe qui le traverse, de telle sorte que l’appareil se centre lui-même sans frottement. La longueur du trou fait que le liquide ne peut s’y engager. La roue à vapeur d n’est ni centrée, ni arrêtée rigidement sur son axe, afin qu’elle puisse prendre d’elle-même son centre et son plan naturels de rotation. Enfin, le poids de tout l’appareil repose sur la face inférieure de l’écrou k'.
- : ! A”0 36 54%. —- Années 4858-4859.
- Injecteur alimentaire pour chaudière a vapeur Cette invention est celle qui a été décrite au commencement de cette analyse. La figure 37 représente l’appareil tel qu’il a été Bul. 31
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- conçu d’abord, tel qu’il est décrit dans le brevet de 1858. L’addition au brevet, faite en 1859, contient l’injecteur tel qu’il est représenté par la figure 1.
- N° 50 428. — Années 4864-486%.
- Machines a vapeur économiques a très hautes pressions
- Le but principal de cette invention est l’économie du combustible, l’entretien facile et la sécurité complète des machines, une réduction des dimensions et du prix de revient, par rapport aux dimensions et au prix de revient des machines construites sur d’autres systèmes.
- L’emploi de vapeur à très haute pression et de très grandes détentes, qui sont commandées dans des proportions illimitées pour arriver à ce résultat, exige des chaudières et des machines construites dans des formes et des proportions nouvelles.
- La pression de la vapeur n’a d’autres limites que celles qui répondent à des températures qui nuiraient aux appareils.
- Les chaudières nouvelles doivent renfermer, quoique à des degrés différents, un élément important qui existe dans les générateurs à pression ordinaire et qui consiste dans une réserve de vapeur et d’eau sensiblement à la même température, dont le volume est pour constituer un réservoir de chaleur et de force motrice. Cette disposition assure la régularité de la marche de la machine et le maintien de la pression, malgré les irrégularités inévitables de la combustion, de l’alimentation ou de la force dépensée. Ce résultat ne pourrait pas être obtenu avec ce qui a déjà été fait au moyen de tubes d’un petit volume contournés en serpentin ou autrement et fournissant de la vapeur plus ou moins instantanée.
- .( Trop-pi (
- Arrivée^ de l’eau"
- 1 Arrivée b de la vapeur
- Fig. 37.
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- Le brevet principal contient le dessin d’une chaudière pour machine fixe qui est reproduit à la figure 38.
- Elle se compose d’une capacité très résistante, contenant l’eau chaude et la vapeur réchauffée pu non, et de bouilleurs plus ou moins inclinés superposés directement ou en quinconce. Le nettoyage des bouilleurs s’opère par des tampons extérieurs au fourneau.
- Pour une force considérable, on disposerait plusieurs appareils semblables.
- Les machines locomobiles et lo- "P
- comotives demandent des chau-
- Fig. 38.
- dières à tubes intérieurs. Elles n’auront pas de foyer intérieur à cause des fuites inévitables et des dimensions exceptionnelles qu’il faudrait donner aux armatures et aux entretoises d’appareils résistant à des pressions si élevées.
- L’inventeur ne croit pas bon d’utiliser, pour la machine proprement dite, l’idée très ancienne déjà d’opérer la détente dans plusieurs cylindres; un volant d’un poids suffisant régularisera toujours une machine à grande détente. Ce qui est plus important, c’est d’éviter l’action d’une vapeur très chaude sur les tiroirs, les presse-étoupe, les tiges et le piston, et aussi les fuites, d’autant plus à craindre que la pression est plus élevée. En cas que les cylindres et pistons employés habituellement soient insuffisants, on pourrait employer la disposition représentée par la figure 39,
- Fig. 39
- Le piston et sa tige, que l’on emploie communément, sont rem-
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- placés par deux pistons plongeurs reliés extérieurement par un système de tringles et fonctionnant chacun dans un cylindre ou tuyau muni à son extrémité d’un presse-étoupe à garniture ordinaire ou à garniture métallique. Les pistons sont tellement disposés que si l’un laisse vide le cylindre où il se meut, l’autre emplit l’autre cylindre.
- Les cylindres sont réunis, par leur extrémité opposée au presse-étoupe, par un couvercle commun recevant les lumières de distribution. Chaque lumière distribue la vapeur à simple effet dans chaque corps de cylindre, mais l’ensemble des deux cylindres constitue une machine à double effet. La pression de la vapeur sur le tiroir est équilibrée par un ressort agissant par l’intermédiaire d’une bielle de longueur variable à volonté.
- Afin de faire comprendre l’importance de cette invention, l’auteur donne les résultats des calculs faits en considérant une vapeur à 100 atmosphères, se détendant jusqu’à la pression atmosphérique, sans condensation. La température de cette vapeur serait 311°. Le poids spécifique de la vapeur étant 0,59 kg à 76 cm. de mercure, le poids spécifique de la vapeur à 311° serait 37,5 kg ;
- kg
- par suite, la détente maxima serait-
- = 63,5, en admet-
- 0,59 kg
- tant que la vapeur est toujours saturée à la pression du cylindre, et abstraction faite de l’influence des parois. S’il y a condensation de vapeur pendant la détente, celle-ci serait moindre encore que 63,5.
- Le travail, évalué par la formule de Navier pour une dépense de un mètre cube de vapeur, serait de 4 665 350 kgm. La dépense de vapeur serait donc de 0,000 016 m3 par force de cheval et par seconde, ce qui donne 0,000 6 k . 3 600 = 2,46 kg par heure.
- Si l’alimentation se fait avec de l’eau à 100°, la chaleur à fournir est 2,16 kg [ 606,5 + 0,305 (311 — 100) ].= 1 311 calories. Ce qui répond, en admettant qu’un kilogramme de houille donne 1 311
- 7 500 calories, à -ygyQ = 0,175 kg par cheval et par heure. L’équivalent mécanique de la chaleur, dans ces conditions, se-
- En admettant qu’il faille 3 kg de vapeur par force de cheval
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- et tpar heure, on aura réduit auou au-^-la surface de chauffe,
- par rapport à ce qu’elle est aujourd’hui.
- Dans l’addition faite en 1862, l’inventeur fait remarquer que la construction des chaudières, telles qu’elles sont combinées dans le brevet principal, offre des difficultés considérables ; il propose de les construire en les formant de couronnes en fer ou en acier tournés et vissés les [uns à la suite des FiB' 40-
- autres, comme l’indique la figure 40.
- N° 86 004. — Année 4860.
- DISPOSITION D’iNJECTEUR POUR l’ALIMENTATION DES CHAUDIÈRES
- Dans cette disposition, représentée par la figure 41, tous les joints mobiles sont supprimés, ce qui fait disparaître les fuites de vapeur. Tout le système des ajutages intérieurs, cheminée, intervalle libre et tube divergent, peut être démonté d’un seul coup, ce qui permet de vérifier et de nettoyer les pièces avec la plus grande facilité. Tout ce système, en effet, est fixé dans l’appareil par la vis A et peut être démonté par le jeu d’une clef que l’on vient placer en G.
- Cette facilité de démonter l’instrument permet ainsi de mettre immédiatement et à tout instant, même pendant la marche, l’appareil au point d’admission cl’eau le plus con venable pour la pression à laquelle il doit fonctionner. ?
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- L’aiguille peut être supprimée pour les appareils qui plongeraient dans les liquides à élever. Cet appareil, ainsi modifié, est un outil de transport des plus commodes et des plus sûrs pour les liquides des industries chimiques.
- N° m 648. — Année 4880.
- NOUVEAU RESSORT DE GARNITURE DE PISTON, SPÉCIALEMENT APPLICABLE AUX MACHINES A VAPEUR
- Les figures 42 et 43 représentent ce système de garniture et de ressort logé dans une ou plusieurs rainures circulaires du piston. G est la garniture proprement dite, R est le ressort qui repousse d’une manière rayonnante la garniture du piston contre les parois du cylindre.
- L’addition à ce brevet contient, la figure qui représente l’application du système précédent à un piston faisant fonctions de sou-
- Fig. 42, 43, 44, 45.
- pape et d’obturateur successivement. Le plateau A, figures 44 et 45, est percé de trous ; il est retenu par une vis g à la partie inférieure do la pièce G, armée de croisillons b et portant à sa partie supérieure une garniture encastrée m destinée à s’appliquer
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- sur le piston H. Ce piston est obturateur lorsque, par le fait du frottement de sa garniture propre sur les parois du cylindre, il vient s’appuyer sur la garniture m de la partie C.
- Influence des Travaux de Giffard relativement à la machine à vapeur.
- Le brevet de 1850, ceux de 1851 et 1855 sur l’application de la vapeur à la navigation aérienne, celui de 1861 sur les machines économiques à grande pression, sont le développement de l’idée d’une machine à vapeur à grande vitesse, légère et peu encombrante. Le principe et l’avenir de cette machine ont été nettement définis par Giffard dans le brevet de 1850 (n° 10441).
- « Cette machine ne présente, au premier coup d’œil, rien d’ab-». solum'ent nouveau sous le rapport du système ou des formes
- » extérieures, abstractions faites de leurs résultats... Mais les
- » principes théoriques et pratiques qui sont réunis et appliqués, » dans tout leur ensemble, permettent de construire ces machines » dans des conditions de volume, de poids et de prix de revient » infiniment au-dessous de tout ce qui a été fait jusqu’à ce jour, » soit en France, soit ailleurs, tout en réalisant une économie » notable dans le combustible et dans les dépenses d’entretien.
- » Le volume du cylindre où se passe l’action mécanique de la » vapeur est diminué dans un rapport considérable par la réduc-» tion proportionnelle de ses éléments : cette réduction pourra » varier entre le trentième et le vingtième des ; quantités généra-» lement admises dans les machines fixes par les constructeurs » de tous pays. Par contre, le nombre des doubles oscillations du » piston, ou le nombre des tours de l’arbre, pourra être depuis » six fois, jusqu’à vingt fois plus grand, quelle que soit d’ailleurs » la vitesse du ipiston qui en résulte. Cette grande rapidité de » mouvement présente l’avantage de réduire non seulement les » pièces organiques de la machine, mais encore remplacement » qu’elle occupe et le volant entre autres, dont la masse doit être » en raison inverse du cube de sa vitesse de rotation.
- » Partout où la vapeur a été jusqu’à ce jour employée avnnta-
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- « geusement, les machines de notre système doivent l’être aussi » et quelquefois avec supériorité; mais dans une foule de cas où « le poids, le volume ou le prix des machines à vapeur ont été « un obstacle à leur emploi, cet obstacle peut se trouver levé » par notre système, qu’il s’agisse de machines fixes, de machines » locomotives ou de machines de bateaux.
- » Dans beaucoup d’industries, on pourra appliquer immédia-» tement la vitesse de la machine, telles que les ventilateurs, les » scieries, les dessécheurs à force centrifuge, etc. Pour les travaux » plus lents, au moyen d’un arbre intermédiaire et de deux pou-» lies ou engrenages, cette vitesse peut être réduite dans le rap-» port que l’on voudra. Notons que la transformation d’une » grande vitesse en une moindre est toujours plus favorable que t. l’opération contraire.
- » Les filatures, qui ont besoin d’une grande régularité de mar-» che, emploieront utilement nos machines dont la grande vitesse » garantit la régularité. »
- Si on rapproche ce texte, si précis, de ceux des brevets désignés ci-dessus, on voit que les principes d’amélioration des machines dus à Gifîard sont : 4° l’augmentation de la vitesse du piston; 2° l’augmentation de la pression de la vapeur soit à la chaudière elle-même, soit par le moyen de la surchauffe ; 3° l’augmentation de l’énergie de la combustion par le tirage forcé.
- Parmi les applications qui ont été faites des machines à grande vitesse, il faut remarquer celles qui se rapportent aux navires rapides de la marine de guerre. M. de Fonvielle a fait dans le Spectateur militaire, en 4885, une étude très complète et très intéressante des travaux aéronautiques de Henri Giffard, son ami. Il donne les chiffres comparatifs suivants: Y Inflexible, navire de l’ancien type, a une vitesse de piston de 74 m pour 50 révolutions de l’arbre, et son mécanisme pèse 207 kg par. force de cheval-vapeur; les torpilleurs rapides de M. Thornycroft ont une vitesse de piston de 270 m pour 440 révolutions, et leur mécanisme n’arrive pas à 27 kg par cheval-vapeur.
- La machine à vapeur à grande vitesse pensée par Giffard a produit, une véritable révolution industrielle. Elle a été l’objet d’une médaille de première classe, en 4 854, à l’Exposition de Londres. Elle a donné lieu à une exploitation considérable au profit
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- de la maison Flaud. Enfin, l’inventeur l’a réalisée pour lui-même et l’a employée lors de ses ascensions de 1852 et 1855.
- A propos de la machine économique à très haute pression.
- Les résultats contenus dans le brevet n° 50128 du 18 juin 1861 sont obtenus en appliquant la loi de Mariotte pour calculer la détente, et la formule de Navier pour calculer la travail de la vapeur et la dépense de vapeur. On fait encore ainsi aujourd’hui, mais il est à penser que l’on emploiera un jour les formules de la thermodynamique qui fournissent des résultats différents, les seuls qu’il faudrait considérer d’ailleurs.
- Bien que l’on ne sache pas ce que c’est qu’une vapeur à 100 atmosphères en tant, tout au moins, qu’on la considère comme agent de l’énergie motrice des machines, c’est à cette vapeur que les formules de la thermodynamique vont être appliquées dans ces remarques, afin de comparer en même temps les nombres qu’elles fournissent avec ceux que Giffard a donnés dans son brevet.
- L’état d’un corps quelconque s’exprime par une formule cp (t, p, v) — o, où t est la température, p la pression normale par unité de surface, v le volume spécifique ou volume de l’unité de poids. Cette formule n’est connue complètement pour aucun corps, si ce n’est pour l’acide carbonique, pour lequel Clausius a donné la fonction <p. Cette fonction dépend de trois variables dont deux quelconques sont des variables indépendantes. Les changements d’état sont considérés comme s’effectuant à des températures uniformes dans toute la masse et pour des pressions uniformes sur la surface des corps. :
- Tant qu’un corps se comportera comme une vapeur, on pourra écrire F = ^ (t), F désignant la tension maximum de la vapeur correspondante à la température t. Le changement se trouvant alors parfaitement défini au moyen d’une seule variable, la tempéra-tùre, par exemple, il en résulte qu’il y a une autre fonction de cette variable qui définit le volume spécifique ou le poids spécifique, qui en est l’inverse. On doit donc, pour une vapeur, écrire d = <p2 (t). .. »•«*» • ' a-- ' i;
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- Ces deux fonctions <pt et<p2 sont approximativement déterminées pour un certain nombre de vapeurs et principalement pour la vapeur d’eau. On conçoit donc que l’on commet une faute en appliquant aux vapeurs les lois de Mariotte et de Gay-Lussac par lesquelles on définit des corps appelés gaz parfaits qui n’ont d’ailleurs aucun représentant parmi les corps connus, à part peut-être l’hydrogène. ’
- Enfin, qu’il s’agisse de gaz ou de vapeur, il faut tenir compte des phénomènes thermiques qui accompagnent la détente et influent sur la quantité d’énergie que l’on peut retirer d’un agent déterminé quand on le considère entre deux transformations déterminées. Pour les vapeurs en particulier, il est important de considérer la condensation partielle qui accompagne nécessairement la détente.
- Dulong et Arago ont donné pour la fonction ^
- F = (0,007 1531 + 0,2847) ft, ' : '
- où F est la tension de la vapeur saturée, mesurée en atmosphères, et où t estl a température correspondante appréciée en degrés centigrades. Si on y fait F —100, on trouve t=311°. Ce nombre est celui qui est donné par Giffard pour la température de la vapeur à 100 atmosphères.
- Zeuner a donné d = 0,606 1 (F) °>93flà pour la fonction <p2. Dans cette formule, F a la signification précédente et d. est le poids spécifique de la vapeur. Ôn trouve pour F = 100 que d = 45,8%.
- "Giffard, partant de 0,59% pour poids spécifique de la vapeur à 100°, donne pour poids spécifique de la vapeur à 311° et 100 atmosphères. ,
- 0,59%. (1 +100:. 0,00366). 100 (1 +311.0,00366)
- i ’
- 37,5%.
- D’après Giffard, la détente complète depuis 100 atmosphères t 37f5 ,
- serait- »--^ == 63,50, tandis qu’ellé est, d’après l’emploi de la for-
- mule =76, le volume spécifique'de'la vapeur à 100°
- S ;:*0,U218 , .,= f .
- ' 1
- étant 1,649 et celui de la vapeur à 311° étant’ 0,0218 =
- L’inven teur fait remarquer qu’il faudrait compter sur une moindre
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- détente si l’on considère la condensation de la vapeur, phénomène qui ne.lui échappe pas, mais dont on ne connaissait, à l’époque où il écrit, que très imparfaitement la loi. Or le titre de la vapeur prise sèche à 311° serait 0,766 après une détente complète jusqu’à 1 atmosphère (1) ; d’où il suit que la détente est, en tenant
- compte.de la condensation, - ’ ^ ----=57,/, .
- Les divergences ne sont pas moindres quand il s’agit d’évaluer la dépense de vapeur par cheval et par heure et l’utilisation de la machine. La formule de Navier, pour le travail produit par un mètre cube de vapeur à '100 atmosphères, donnerait 4665350 kgm, ce qui répond à une dépense de 0,000 016 ?n3 ou 2,16 % .de vapeur par force de cheval et par heure.
- De sorte que si on considère qu’on .alimente avec de l’eau à 100°, il a fallu d’après Régnault,. .....
- 2,16% (606.5-j-0,305.311° —100)= 1311 calories.
- La calorie aurait donc, produit : ,
- 75.3 600 1311
- = 205 kgm,. s ,
- Et comme l’équivalent mécanique; de la chaleur est 425, l’uti-
- 205
- lisation de la machine au cylindre serait -p|r= 0,48.
- Or, en appliquant les formules données à la note A, on trouve successivement: 701,36 calories pour lai chaleur totale de vaporisation de 1 kg d’eau de zéro à 311° et sous la pression de 100 atmosphères, calcul fait d’après la formule de Régnault ; 379,46 calories pour la chaleur latente de vaporisation, l’eau étant à la pression 100 atmosphères, d’après la formule de Régnault sur les chaleurs latentes. Si donc on suppose une machine parfaite, fonctionnant d’après le cycle de Carnot, la quantité de chaleur fournie à l’eau à 311°. pour la transformer en vapeur saturée à cette température pendant la première période du cycle est 379,46 calories. La quantité de chaleur abandonnée au condenseur pendant la deuxième période (isotherme), à la température de 100°, puisque la détente est supposée effective jusqu’à la pression atmosphé-
- (1) Voir la note A.
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- rique, est 242,82 calories. Dans le cas d’une machine parfaite, on utiliserait clone 146,64 calories et le rendement serait seulement 136,64 A op
- > — 0 36.
- 319,46 ’
- Mais c’est un rendement idéal, et si on considère une machine ordinaire ayant toutefois une détente complète jusqu’à une atmosphère, le rendement est bien moindre. En effet, bien que l’on bénéficie de l’énergie équivalente à 40,65 calories qui devrait servir à opérer la deuxième transformation adiabatique du cycle parfait, transformation qui n’a pas lieu dans la machine ordinaire, il faut entretenir une pompe alimentaire dont le fonctionnement répond à 2,3 calories environ ; il faut en outre élever la température de l’eau d’alimentation de 100° (si on fait la même hypothèse queGiffarcl sur la température de cette eau) jusqu’à 311°. D’où il suit que l’on a utilisé au cylindre 136,64 + 40,65 — 2,3 — 175 calories, mais que l’on a emprunté à la chaudière 590,46 calories, somme de 379e,46 et de 211e. Le rendement comparable à celui donné
- 175
- par Giffard serait donc de-jrr = 0,295.
- 1 590,46
- Yoici un autre exemple qui permet cle comparer pour les pressions ordinaires, la différence entre les résultats donnés par les formules de la thermodynamique et ceux donnés par la formule logarithmique. Soit une vapeur à 5 atmosphères se détendant jusqu’à 0,5 atmosphères, la pression au condenseur étant 0,1 atmosphère.
- Par la formule logarithmique on trouve que pour un cheval-vapeur il faut dépenser 1,687 m3 se détendant à un volume final de 16,87 m3 et pesant 4,65 kg.
- Par les formules de la thermodynamique on trouve que le volume à dépenser est de 2 m3 dont le poids est 5,5 kg et qui se détend à un 'volume final de 15,4 m3 pour une détente de 7,7.
- La tendance du grand inventeur était de pousser ses déductions à la dernière limite afin de'frapper l’imaginàtion. Aussi bien à propos de navigation aérienne entreprend-il le calcul d’un ballon pouvant soutenir un voyage au longs cours et' portant cent !cin-quartfe voyageurs, aussi bien à propos dés, machines à hautes pressions fait-il les calculs relatifs à l’emploi d’une vapeur à 100 atmosphères. Mais il faut remarquer la sagesse, la prudence
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- dont il fait preuve quand il passe à l’application, et dont cette analyse donne la mesure chaque fois qu’il a été question d’une invention passant de la phase de l’étude à la phase de l’exécution .
- Résumé des rédactions des brevets
- Sur les perfectionnements des moyens de transport
- iV° 59 346. — Années 4863-64.
- Appareil antimobile destiné a prévenir et a combattre les effets
- DU MAL DE MER
- Cet appareil consiste en un plancher ou en une nacelle soutenu à une certaine hauteur au-dessus du pont du navire par des cordes élastiques fixées, au moyen de poulies, aux agrès ou à des supports spéciaux.
- Du point d’attache de ces cordes avec la nacelle partent des cordes élastiques horizontales au nombre de trois au moins.
- Première addition.— Les cordes élastiques destinées à supporter la nacelle sont remplacées par un ressort ou un système de ressorts donnant un effort sensiblement constant quel que soit leur allongement ; de sorte que le point d’attache peut se mouvoir plus ou moins sans que les allongements ou raccourcissements du système déterminent des mouvements oscillatoires verticaux de la nacelle qui y est attachée. On ne pourrait arriver à un tel résultat en employant des ressorts à boudin ou autres donnant des efforts proportionnels à leur déformation.
- Le principe général de la suspension de la nacelle doit consister en ce que le bras de levier du poids agissant sur le ressort augmente proportionnellement à l’effort élastique des molécules de celui-ci. On peut, pour obtenir ce résultat, se servir de lames très minces par rapport à leur longueur et sollicitées à fléchir en arc. L’effort élastique développé dans le ressort est en raison de la flèche, et celle-ci, du moins pour une flexion ne dépasssant pas une certaine limite, augmente proportionnellement aux forces qui sollicitent les extrémités de l’arc ; de telle sorte que le rapport de la raideur au bras de levier reste le meme et la charge du ressort est constante.
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- La figure 46, planche 186 représente un ressort ainsi conçu : AA est une lame élastique tirée à ses deux extrémités par les tiges bc et de articulées « au ressort et, d’autre part, tirées elles-mêmes par l’intermédiaire d’un anneau ou d’un crochet.
- En superposant un nombre suffisant de ressorts pareils, on aurait la course suffisante pour soustraire la nacelle suspendue aux oscillations verticales des plus hautes vagues. Mais la hauteur des vagues peut atteindre six mètres, et il serait difficile d’obtenir sur un navire l’emplacement pour un système de leviers fournissant une déformation de six mètres. Aussi recourra-t-on à une combinaison de leviers et de lames réduisant la hauteur du système élastique non tendu à proportion de sa course, soit à la moitié, soit au tiers et même moins. Dans la figure 47, A est une lame de ressort mince sollicitée par des bras de leviers coudés ad b, qui s’appuient aux angles d’un châssis e dont la fonction est de supporter les efforts de réaction des ressorts et des poids suspendus. Des arrêts fixés à ce châssis empêchent les lames de dépasser une certaine flexion. Les poids suspendus sont fixés en G et leur course est égale au déplacement des extrémités des lames de ressort multiplie par le rapport des bras de levier.
- i î
- La deuxième addition faite en 1864 parle d’un guidage qui empêche les mouvements latéraux du système élastique et maintient son axe dans une position invariable par rapport au navire, tandis que la nacelle, suspendue par un joint universel, aura toujours son axe vertical.
- Dans la figure 48, A est un point d’attache supérieur et fixe du système de suspension. B est le point d’attache inférieur et mobile où aboutissent lés tringles articulées BD. En J est un joint universel'servant, à suspendre la nacelle. L est une barre horizontale
- qui sert au guidage de l’articulation’ B f aux extrémités “de cette barre sont des galets" qui frottent sur les1 mâts ou sur les cordages placés et tehdus'verticalement CD désigne dès branches arti-
- culées en I et dont le mouvement est bien1 symétrique par l’effet du jeu du galet F, entre les branches de^la fourche représentée sur la’digüre. 'ED' désigne le système élastique formé du nombre convenable de! ressorts â boudins ou à lames. L ^
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- N° 64 734. — Année 4864.
- VOITURES A VAPEUR POUR CIRCULER SUR LES ROUTES ORDINAIRES ET DANS LES RUES
- Ce système, représenté (fig. 49 et 30), permet le parcours des rues et des routes en donnant à la personne qui conduit la facilité de manœuvrer de manière à faire marcher la voiture en avant ou en arrière à volonté,- à l’aide de guides semblables à celles des voitures ordinaires, comme aussi de faire tourner à droite ou à gauche. Le chauffeur, placé à l’arrière, n’a qu’à surveiller le foyer.
- L’appareil comprend un double châssis A entre les branches duquel sont deux roues B, commandées chacune par deux cylindres G et D, dont l’un règle la marche en avant et l’autre la marche en arrière. Une troisième roue est placée à l’avant et montée sur un pivot, ce qui permet de tourner.
- Le corps de la machine ou plutôt la chaudière, le foyer et le siège sont placés sur un châssis H. Les guides, après avoir passé dans les anneaux placés en n à l’avant de la voiture, agissent sur les branches d’un ressort P, combiné à chacune de ses extrémités avec des appareils de changement de marche. Ce ressort a pour but de ramener les appareils de changement de marche dans leur position normale dès que l’action des guides ne se fait plus sentir.
- Les guides pourraient être remplacées par des manettes; mais alors le ressort P deviendrait inutile et, par suite, devrait être supprimé. ; î ;
- ' ’ ! N° 67 344. — Années 4865-4866.
- DISPOSITIONS POUR ÉVITER LE MOUVEMENT DE LACET DESt WAGONS DES CHEMINS DE FER
- Pour annuler les mouvements périodiques de sens horizontal auxquels sont soumis les wagons, il suffit, dit l’inventeur, de suspendre la caisse des wagons au-dessüs du châssis porté par les roues de façon qu’elle puisse subir très facilement un déplacement par rapport au châssis et revenir à sa position «moyenne aussitôt que le mouvement, qui l’en a éloignée, cesse d’exister.
- Différents modes de suspension/ que l’on répète à chaque angle du wagon, permettent d’obtenir un tel résultat. Dans la figure 51,
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- la suspension est faite à chaque angle par un galet ou par un boulet roulant entre des surfaces courbes. Elle est faite (fig. 52), au moyen d’une bielle, d’une chaîne ou d’un système élastique. Dans la figure 53, c’est un secteur d’un rayon plus grand que la hauteur qui roule sur une surface plane. La force ramenant la caisse dans sa position moyenne sera produite par un ressort horizontal, ou bien ce sera la pesanteur elle-même.
- Dans la ligure 54, des ressorts placés debout supportent la caisse et, après déplacement, la ramènent dans sa position moyenne. Dans la figure 55, on emploie des boulets roulant entre des plaques planes; la caisse est ramenée par l’action d’un ou de plusieurs ressorts à boudins ou à lames agissant dans divers sens.
- La 'première addition a pour objet d’indiquer d’une manière plus précise les moyens généraux présentés précédemment et d’en donner de nouveaux.
- Pour éviter le mouvement de lacet il faut combiner deux éléments principaux. Le premier consiste dans la suspension de la caisse sur une longueur de 0,4 m à 0,6 m, sulfisante pour éviter un mouvement plus considérable que ceux que l’on cherche à combattre, surtout au passage des courbes ou sous l’action du vent. Le deuxième consiste dans une certaine résistance au mouvement relatif de la caisse par rapport au châssis, de manière à corriger la trop grande mobilité dont le résultat serait, sous l’action d’impulsions isochrones, d’augmenter considérablement les oscillations, tant dans le sens vertical que dans le sens transversal.
- Dans la figure 56, la caisse est suspendue par un système de huit groupes de ressorts A, fixés par leur partie supérieure au châssis et par leur partie inférieure à un étrier fixé lui-même à la caisse. Chaque groupe de ressorts se compose d’un nombre suf-sant de ressorts à boudin liés à deux plateaux et entourés d’une double gaine. La flexibilité totale ne doit pas être moindre de 0,01.5 m à 0*020 m. Les dispositions pour créer les frottements nécessaires sont répétées aux quatre angles du wagon. Le frottement faisant résistance au. mouvement vertical s’obtient au moyen d’un tampon qui, poussé pa-r un ressort à boudin s, s’appuie fortement sur une tige qui pénètre dans la boîte C ou en sort plus ou moins, suivant les oscillations verticales de la caisse par rapport au châssis auquel cette tige est reliée par le levier F.
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- G est un système analogue destiné à modérer les déplacements transversaux de la caisse.
- Dans la figure 57, A est un ressort de grande dimension, de 3 à 4 m, composé de feuilles de 0,015m à 0,020m, encastré en son milieu par rapport au châssis. A chaque extrémité de ce ressort est un étrier R qui soutient une bielle B, munie d’une vis de rappel. Cette bielle tourne autour du tourillon C, fixé à un support de la caisse D. Le frottement s’opposant au balancement longitudinal est produit à l’articulation de l’étrier de la bielle; le frottement qui s’oppose aux mouvements transversaux est produit par le poids de la caisse portant sur le tourillon C.
- Dans la figure 58, le ressort A, fixé au châssis, est en deux parties distinctes encastrées dans une pièce faisant charnière. Les oscillations transversales peuvent être, s’il est nécessaire, combattues par un système de ressorts.
- Une deuxième addition au brevet porte sur un système de suspension au moyen d’un ressort transversal placé à l’avant et à l’arrière de la caisse, analogue à ce qui est déjà appliqué aux voitures ordinaires.
- Deux longerons A (fig. 59, 60, 61) renferment la caisse et portent par l’intermédiaire du support, à quatre branches B, sur le ressort transversal. Ce dernier appuie ses extrémités sur des étriers tels que CD, de 0,50 m à 0,60 m de longueur environ. L’écrou F sert à opérer la tension du ressort. L’étrier présente deux articulations se faisant autour d’axes perpendiculaires C et G de manière à présenter entre eux une certaine liberté nécessaire au mouvement de lacet.
- La résistance est créée verticalement par le frottement des lames des ressorts, transversalement et longitudinalement par le frottement sur les tourillons. Pour assurer le frottement des tourillons, malgré le jeu résultant de l’usure des pièces, il faut obtenir le contact des parties frottantes en effaçant la partie du tourillon qui est au milieu de la surface frottante. La figure 61 indique cette disposition.
- - TV0 99 m. — Années 4813^8U~mS.
- i
- Suspension de la, caisse des wagons
- Brevet principal. — La caisse X (fig. 62, 63, 64) est armée à
- Bull. 32
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- chaque angle d’une ferrure qui porte une douille T, laquelle reçoit elle-même un tourillon A. La douille T porte latéralement deux tourillons s perpendiculaires à A. L’ensemble constitue un joint universel. La vis de réglage g permet de donner au ressort B la tension convenable.
- Cette vis porte à sa partie supérieure un crochet s dans lequel fonctionne une vis u, dont l’extrémité inférieure joue le rôle de pivot et peut rouler dans une capsule ou crapaudine r qui termine la première lame du ressort transversal B.
- La grande liberté de mouvement transversal et longitudinal est donnée dans ce système par l’effet de la longue suspension pendulaire comprise depuis le pivot supérieur jusqu’au joint universel .
- Il est bon d’interposer, entre l’extrémité du ressort transversal et la capsule où porte la bielle de suspension, une substance élastique d, cuir ou caoutchouc, afin d’amortir les vibrations moléculaires transmises par le ressort (fig. 64),
- Les figures 65 et 66 représentent un mode de suspension consistant en groupes de ressorts A, placés aux quatre angles du wagon. Ces ressorts sont composés de lames très minces qui, avant d’être employées, peuvent être rectilignes ou avoir une courbure initiale quelconque, et que l’on découpe, suivant leur largeur, en forme d’égale résistance. Si le fractionnement est suffisant, on obtient une flexibilité longitudinale aussi grande que la flexibilité verticale et transversale.
- Première addition. — La figure 67 représente le système qui fait l’objet de cette addition et dont la nouveauté consiste dans la suspension libre de la caisse et dans l’emploi de petits rouleaux aux extrémités des lames des ressorts, rouleaux dont l’action est d’amoindrir le frottement des lames en remplaçant Je frottement de glissement des lames l’une sur l’autre par un frottement de roulement. La sensibilité du ressort est considérablement augmentée par le fait que les feuilles ne s’appuient l’une sur l’autre que par leur extrémité et par l’intermédiaire de rouleaux d’un petit diamètre roulant sur la feuille supérieure.
- Le déplacement des rouleaux dans le sens transversal au ressort est empêché, soit au moyen de deux embases latérales au ressort,
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- soit par une embase au milieu pénétrant dans une mortaise faite dans la lame inférieure.
- La partie supérieure de l’étrier B forme un anneau qui embrasse l’extrémité correspondante du ressort D et s’appuie sur un renflement ménagé à cette extrémité.
- La partie inférieure des bielles B est un joint universel avec tourillons évidés, suivant la disposition déjà indiquée. Le tourillon inférieur est fixé à la barre E, réunie à la caisse par des supports F. Si ceux-ci étaient suffisamment solides, on pourrait y attacher le tourillon inférieur et supprimer les barres de suspension. *
- Cette addition comprend ensuite la description de diverses espèces de ressorts destinés à être fixés en nombre convenable, longitudinalement sous la caisse et extérieurement aux longerons du châssis ; leur principe consiste dans l’emploi du plus grand nombre possible de lames minces, de manière à y joindre une grande flexibilité et un frottement suffisant pour éteindre rapidement les vibrations. La figure 68 représente un ressort fixé rigidement au dessous de la caisse et articulé avec un support faisant partie du longeron du châssis. La figure 69 représente un groupe de lames enroulées en spirale tronconique ; la grande dimension de la section transversale des lames est verticale. La figure 70 représente un ressort spiral placé dans un plan vertical, encastré à une de ses extrémités sous la caisse et reposant librement par l’autre extrémité sur un support faisant partie du châssis. Cette suspension s’applique aux voitures ordinaires ; mais il est alors commode d’encastrer le ressort au milieu et, afin de ne pas diminuer la flexibilité, on diminue la largeur des lames et on augmente leur nombre.
- Pour obtenir une suspension très perfectionnée, sans exagération de la hauteur du soulèvement au-dessus du châssis, et des déplacements horizontaux, on peut admettre pour les voitures à voyageurs, indépendamment de l’action des ressorts du châssis, une flexion verticale des ressorts de la caisse égale à 0,20 m ou 0,25 m avec charge complète. On prendra pour la plus forte variation de hauteur, due à la plus grande variation de charge, 0,08 m à 0,12 m au plus. ,v
- Le jeu transversal entre la caisse et le châssis ne doit pas être moins de 0,10 m à 0,12 m, à cause des irrégularités de la voie et.
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- des effets des courbes de petit rayon qui, en outre, peuvent être mal raccordées, effets qui peuvent être augmentés par l’action du vent.
- Le jeu longitudinal doit être aussi assez grand pour permettre au système flexible mis en jeu d’arrêter la vitesse que la caisse prend relativement au châssis au moment de l’attelage et dans tous les cas où il se produit de légers chocs entre les wagons.
- Des chaînes ou des sangles de sûreté devront limiter les déplacements dans les cas d’accidents.
- Deuxième certificat d'addition. — Dans la figure 71 a représente le ressort spiral décrit précédemment. Il est fixé par l’extrémité centrale de la spire au moyen d’une douille et d’une double plaque qui vient se fixer rigidement sur une barre contournée qui fait partie, soit de l’arrière-train de la voiture, soit de son avant-train. La partie libre et prolongée de la spire s’appuie directement sur l’essieu D et en empêche la rotation au moyen du plateau b et de un ou deux tourillons G, suivant que le prolongement du ressort est simple ou double.
- Les frottements sont obtenus, dans le sens vertical, par la rotation de l’essieu dans la roue et, dans le sens transversal, par le frottement du plateau b.
- Troisième addition. — La suspension pendulaire (fig. 72, 73) se compose de quatre tringles A, assemblées sur deux plateaux inférieur et supérieur qu’elles solidarisent et de deux autres tringles qui dirigent un plateau intermédiaire mobile. Le plateau supérieur est muni d’un joint universel B qui le fixe au châssis par l’intermédiaire d’un support et d’un tourillon G. Ce système assure la liberté des mouvements transversaux et le frottement nécessaire. La caisse s’appuie sur la traverse inférieure D qui relie les deux tringles mobiles. Les deux barres verticales E, pourvues d’un patin fixé sous la caisse, se terminent par des parties filetées réunies par J’entretoise F, posant sur la traverse D au moyen d’une encoche. L’écrou de rappel qui termine les barres E sert à régler la tension du système des ressorts dont il va être question.
- Entre le plateau mobile et le plateau inférieur fixe sont placés des ressorts, ressorts à boudin, ressorts à lames enroulées, rondelles de toute espèce, ressorts en spirale. Le système qui parait
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- être le meilleur est celui qui est représenté dans la figure 74 et se compose de ressorts dits à pincettes, superposés en nombre convenable. Ce système donne aussi le frottement qui convient le mieux, sans appareil spécial de friction.
- Quatrième addition. — La nouveauté du système, représenté par la figure 75 porte sur l’emploi des étriers B, formant bielle de suspension. Les extrémités du ressort s’y appuient par l’intermédiaire d’une pièce jouant le rôle d’un crochet ou d’un maillon de chaîne, et posée en face d’une entaille pratiquée au milieu de la largeur de la dernière feuille.
- Ces étriers se terminent en haut par un joint universel d’où résulte une grande liberté de mouvement en tous sens, en même temps que les tourillons évidés, déjà mentionnés plusieurs fois, créent les frottements convenables pour l’extinction rapide des mouvements oscillatoires.
- Le tourillon central C fait partie d’une patte D qui est boulonnée sur le longeron du châssis. Il est bon de faire remarquer que ces étriers articulés n’ont rien de commun avec les pièces de ce genre, mais très courtes, généralement employées dans le but de permeltre la variation de la corde de courbure des ressorts.
- HENRI GIFFARD DEVANT SES CONTEMPORAINS
- Dès l’apparition de l’injecteur-automoteur, l’Académie des Sciences signala toute l’importance qu’il faut attacher à cette grande invention en attribuant à l’inventeur le Prix de Mécanique de la Fondation Montyon, pour l’année 1859.
- Une Commission fut nommée pour étudier le nouvel appareil. Elle se composait de MM. Poncelet, Piobert, Morin, Delaunay, et Combes rapporteur. Elle déposa son rapport qui fut lu en séance publique le 30 janvier 1860.
- La Commission fait observer que M. Henri Giffard, qu’elle propose à l’Académie pour le prix de Mécanique, a pu être mis sur la voie qui l’a conduit à sa découverte par les observations de Savart, datant de 1832-1833, sur les phénomènes très anciennement connus de communication latérale du mouvement des fluides, par lesquels d’ailleurs s’expliquent le jeu des machines
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- soufflantes connues sous le nom de trompes, l’entraînement de l’air par les intervalles qui séparent les buses des tuyères des hauts fourneaux, les effets des tuyères des machines locomotives et de plusieurs autres appareils qui ne se trouvent pas seulement dans les cabinets de physique, mais sont aussi employés dans l’industrie.
- Elle donne ensuite une description des phénomènes que Pin-jecteur-automoteur a pour but de produire et aussi une description sommaire de l’appareil lui-même. Elle attribue de la manière la plus complète, à M. Henri Giffard le mérite de l’application de principes connus à l’alimentation des chaudières, et celui de la nouveauté et de l’ingéniosité de l’appareil à l’aide duquel il a résolu le problème posé.
- Les rapporteurs disent la simplicité de l’appareil ; son utilité, consistant à supprimer les pompes alimentaires d’entretien dispendieux , de construction compliquée ; l’avantage qu’il offre d’alimenter la chaudière, la machine étant au repos. Il font savoir à l’Académie que la Compagnie des chemins de fer de l’Est et celle de Paris à Lyon et à la Méditerranée ont déjà appliqué, depuis six à sept mois, le nouvel appareil qui ne s’est point dérangé ; que plusieurs chaudières de machines fixes, entre autres celle de la Manufacture des Tabacs, sont aussi alimentées au moyen de l’injecteur Giffard.
- Le lauréat de l’Académie des Sciences reçut la croix de la Légion d’honneur en 1863.
- A l’Exposition de 1867, Henri Giffard eut la médaille d’or du Groupe VI, classe 63 (Machines et Appareils de mécanique générale).
- La Société d’Encouragement pour l’Industrie nationale, en 1876, décerna à M. Giffard la grande médaille des Arts mécaniques, médaille de Prony. Voici le rapport fait, au nom du Comité des Arts mécaniques, sur les titres de M. Giffard à la grande médaille de Prony, par M. Ch. Laboulaye.
- « Lorsqu’en 1861 on annonça l’invention de l’injecteur Giffard » et qu’on connut son mode de fonctionnement, l’étonnement fut » universel. Piien dans les recherches connues, dans les décou-» * vertes précédemment faites, n’avait fait concevoir la possibilité » des curieux résultats auxquels l’inventeur arrivait du premier
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- » coup. Quelques observations, comme celles de Venturi sur les » entraînements des liquides, sur les formes des ajutages, ren-» daient bien compte des formes de l’appareil; mais ce qui » paraissait étrange, ce qui était vraiment digne d’admiration, » c’était d’employer directement la pression de la vapeur d’une » chaudière à faire entrer l’eau d’alimentation dans cette chau-» dière malgré cette même pression existant dans son intérieur.
- » Il y avait là, à première vue, quelque chose de paradoxal.
- » La vapeur sortant d’une chaudière ne saurait, en effet, y » rentrer par le seul fait de la conversion du travail correspon-» dant à la pression en force vive ; mais lorsque, mue avec une » grande vitesse, elle communique cette force vive à l’eau, d’une » densité bien plus grande, avec ‘laquelle elle se confond par » condensation, celle-ci y pénètre facilement par un choc quand » sa masse est dans un rapport convenable avec la quantité de » vapeur condensée.......
- » Par sa belle invention, M. Giffard a doté l’industrie d’un » précieux appareil d’alimentation des chaudières à vapeur; les » locomotives notamment, souvent arretées par le dérangement » des pompes alimentaires, ont été munies de cet appareil d’un » effet sûr, d’une action certaine, même pendant les arrêts. Son » adoption a été un des plus grands progrès qui aient assuré la » régularité du service des chemins de fer.
- » La nouveauté, l’originalité de l’invention qui a illustré le nom » de Giffard sont si grandes ; elle est si utile par ses applications » diverses, si remarquable au point de vue mécanique, qu’il nous » paraît inutile de parler des travaux, fort intéressants d’ailleurs, ». du même Ingénieur. Nous nous contenterons de rappeler qu’il » a fait faire des progrès réels à F aérostation, à divers points de » vue, notamment à ceux de la préparation des enveloppes im-» perméables et de la fabrication de ce gaz. Tout le monde se » rappelle le ballon captif qu’il a fait régulièrement fonctionner » pendant la durée de l’Exposition de 1867, et qui devait sans » doute être utile pour les obseryations de météorologie.
- » Le Comité des Arts mécaniques a proposé, et le Conseil de la » Société a adopté la proposition de décerner la médaille de » Prony à M. Giffard, inventeur de l’admirable appareil qui, à » juste titre, immortalisera son nom. »
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- Yoilà donc ce grand inventeur récompensé de ses efforts par une grande fortune, par les appréciations les plus flatteuses que quiconque puisse ambitionner, mais continuant son existence laborieuse, tirant de son cerveau toujours actif des inventions heureuses qui ajoutaient encore à sa fortune et à sa célébrité, et puis la vie se retira de cet homme. La vie se retira.... peut-on expliquer autrement la fin de Giffard? La durée de l’existence est composée des heures pénibles des désillusions, des heures cruelles de la défense nécessaire, obstinée, contre des attaques injustes, mais il ne doit point y avoir d’heures pour la faiblesse poussée jusqu’au manque absolu de confiance dans les hommes et dans les choses de la vie. Est-ce qu’un homme élevé peut devenir insensible au beau, à l’amitié, à l’estime? est-ce qu’il peut, limitant ses aspirations et ses sentiments, se détourner brutalement de la vérité et de ceux qui lui ont tendu la main? Un homme qui a fait une belle chose, ou simplement une bonne chose, éprouve dans sa conscience des mouvements profonds qui tendent à affiner et à affermir son caractère. Si la devise des malmenés de la fortune doit être: ne jamais se décourager! ceux-là qui sont favorisés peuvent-ils en avoir une autre? Et d’ailleurs, est-ce possible de parler de découragement quand on parle de l’audacieux qui s’élevait dans les airs contre un foyer allumé au-dessous d’un ballon gonflé de gaz hydrogène. Sa fin inattendue, foudroyante, jette le deuil au milieu de ses admirateurs, au milieu des Sociétés savantes qui le regardent comme l’un des plus considérables de leurs membres ; c’est ce que l’histoire doit retenir. C’est la Société des Ingénieurs civils de France, c’est la Société d’Eneouragement pour l’Industrie nationale, c’est l’Académie des Sciences elle-même, qui regrettent ce grand travailleur ; et les voix les plus éloquentes et les plus émues apportent sur sa tombe le témoignage le plus précieux, celui de l’estime publique.
- Il y avait autre chose dans l’expression de ces sentiments que ce que l’on doit à un collègue, à un savant, au moment de la grande séparation ; c’est que Giffard n’était pas seulement une belle intelligence, c’était aussi un bon cœur. Il avait cette vertu, la bonté, à la pratique de laquelle on s’abandonne, comme on cède à un penchant irrésistible, malgré la profonde amertume des déboires qu’elle apporte. Dans cette grande solennité des obsèques
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- du 19 avril 1882, il n’y eut pas seulement ceux qui admirent Giffard qui parlèrent, mais encore ceux que sa main avait aidés.
- M. Hervé-Mangon, membre de l’Institut, vint dire (1) :
- « La mort de l’inventeur célèbre auquel nous rendons les der-» niers devoirs est un deuil pour ceux qui l’ont connu et une » perte irréparable pour la science et l’industrie, non seulement » de la France, mais du monde entier. »
- Pour faire apprécier la haute valeur morale du prix de Mécanique de la fondation Montyon, accordé à Giffard en 1859, M. Hervé-Mangon rappelle que cette « haute récompense fut ac-» cordée à Poncelet, en 1825; au malheureux et habile hydrau-» licien Girard, en 1843; à Triger, le célèbre inventeur des fon-» dations pneumatiques, en 1852; et, en 1868, à M. Lavalley, » le grand Ingénieur du Canal de Suez ».
- Il termine par les paroles du grand Dumas, annonçant à l’Académie la mort de son lauréat éminent : « M. Giffard n’était pas un » de ces inventeurs que la fortune délaisse : il avait recueilli de » grands profits de la première de ses inventions ; le noble usage » qu’il en faisait pour les autres , et le peu de jouissances qu’il » en réclamait pour lui-même, assurent à sa mémoire le souve-» nir reconnaissant de tous ceux dont il avait entendu les plaintes » et soulagé les souffrances. L’Académie me pardonnera, mais » j’ai eu si souvent à signaler à M. Giffard des besoins sérieux, » des souffrances imméritées, et ma prière a toujours trouvé son » cœur et sa main si largement ouverts, que je n’essaie pas de » surmonter mon émotion. »
- M. Tissandier, président de la Société de navigation aérienne, ami de Giffard, après avoir rappelé ses titres scientifiques, fait le portrait de ce grand Ingénieur :
- « Chez Henri Giffard, dit-il, l’homme n’était pas moins remar-» quable que l’Ingénieur. Il était mince et nerveux, souple, agile » et d’une grande habileté de mains. Il savait tout faire par lui-» même. Il se rendait compte de tout ce qu’il voulait faire par » des expériences. Il écrivait avec un soin minutieux les résul-» tats de toutes ses recherches, de tous ses travaux, et il laisse
- (1) Les discours prononcés sur la tombe de M. Giffard ont été recueillis dans une brochure, chez Auguste Ghio, éditeur, Palais-Royal, galerie d’Orléans, sous le titre: Obsèques de M. Henri Giffard, le t'j avril 4882.
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- » d’innombrables manuscrits où l’on trouvera des richesses scien-» tifiques.
- » Sa physionomie était charmante, et ses yeux clairs, limpides, » pleins de loyauté et de franchise , brillaient d’un éclat peu » commun. C’était un causeur fin, spirituel, un esprit d’une éru-» dition technique incomparable. I] était réservé, haïssait les ba-» nalités et les frivolités du monde; aussi passait-il parfois, aux » yeux des étrangers, pour avoir un abord sévère et froid. Ceux » qui le jugeaient ainsi ne le connaissaient pas : il avait un cœur » chaud, une générosité inépuisable et une délicatesse exquise.
- » Il dédaignait les honneurs, aimait par-dessus tout le travail. » Ennemi des manifestations d’un luxe apparent, il se plaisait » dans les pratiques d’une vie simple et laborieuse ; mais quand » il s’agissait défaire des machines, le millionnaire reparaissait: » on le voyait dépenser trente mille francs pour exécuter un » wagon suspendu ou un appareil à gaz et plusieurs centaines » de mille francs pour construire un ballon captif.
- » Quand il fallait aider un ami ou faire un acte de charité, il » puisait l’or à pleines mains dans sa caisse. Il a été le Mécène » de tous les aéronautes, le bienfaiteur de tous ceux qu’il a con-» nus, il faisait des rentes à ses amis malheureux et il possédait » près de Paris une maison où l’on n’était admis comme loca-» taire qu’à la condition d’être pauvre et de ne jamais payer son » terme.
- » Henri G-iffard se cachait pour faire le bien, et les belles ac-» tions dans sa vie abondent ; il les accomplissait dans l’ombre. »
- A ces discours se joignent les expressions de la reconnaissance de tous ceux envers lesquels Henri Giffard se montre généreux bienfaiteur même après sa mort : M. Legrand parle au nom de la Société des Amis des Sciences, dont il est sous-secrétaire ; M. Perron parle au nom de l’Académie d’aérostation, dont il est le président; M. Charles de Gomberousse(l), professeur à l’École Centrale, parle au nom de la Société d’Encouragement pour l’Industrie nationale et au nom de la Société des Ingénieurs civils de France ; enfin, les personnels dé l’usine Flaud et du Ballon captif viennent rendre hommage à l’esprit de justice distributive de l’homme dont ils
- (1) Le discours de M. de Comberouse est reproduit dans le Bulletin pour juillet 488%,. de la Société d’Encouragement, tome IX, 3° série.
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- ont exécuté les conceptions, et le louer, non seulement « de ce qu’il a fait, mais de l’exemple mémorable qu’il a donné aux autres! »
- Cet exemple, c’est celui du travail et de la générosité envers les siens, ses proches, ses amis, ses collaborateurs. Henri Giffard avait une sorte de dédain pour les préoccupations mesquines de la vie. Vers lui affluaient d’énormes capitaux qu’il plaçait dans un grand nombre de banques à titre de dépôt, de manière à pratiquer une sorte d’assurance personnelle contre les risques, et de manière aussi à n’avoir à faire aucun déplacement s’il avait besoin de capitaux pour ses inventions. Un de ses amis rapporte que, quelques années après l’expiration du brevet de l’injecteur-automoteur, Giffard reçut d’une entreprise de chemins de fer plusieurs centaines de mille francs auxquelles il n’avait jamais pensé. Aussi sa fortune, bien que liquide, fut difficile à réunir; on l’estime à six ou sept millions.
- Il la laissait en bloc à l’État, à charge d’acquitter les legs qu’il faisait et d’en faire un usage profitable aux sciences. 11 laissait cinquante mille francs à chacune des Sociétés suivantes : l’Académie des Sciences, la Société d’Encouragement, la Société des Ingénieurs civils de France, la Société des Amis des Sciences. Chacun des arrondissements de Paris reçut dix mille francs pour les pauvres. Une somme de cent mille francs était destinée à être répartie entre les employés et les ouvriers de l’usine Flaud et du Ballon captif, proportionnellement à la durée de leurs services techniques.
- Le jeune élève du collège Bourbon, qui, en 1840, déjà épris de mécanique, s’échappait pour voir passer les locomotives du chemin de fer de Paris à Saint-Germain, a tracé dans son temps un large sillon. 1.1 a maintenant la gloire de passer, à la postérité, non seulement parce qu’il fut un hardi et savant innovateur, mais encore parce que les biens et les honneurs ne lui suffirent pas et qu’il fut un homme toujours appliqué au travail, mettant généreusement ses grandes richesses au service des infortunes et du bien public.
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- EXTRAIT DU CATALOGUE
- des Brevets d’invention (1)
- 1850 — 9 septembre.— 10 441 — Brevet de 15 ans, Flaud et Giffard, mécaniciens à Paris-
- rue Jean-Goujon, 27. — Système de machines à vapeur.
- 1851 — 20 août. . . — 12 226 — Brevet de 15 ans, GifTard, rue du Colisée, 29. —
- Application de Ja vapeur à la navigation aérienne.
- 1853 — 16 juin. . . — 16 291 — Brevet de 15 ans, Giffard, rue Pigalle, 48. — Application du caoutchouc.
- 1855 — 6 juillet . . — 24 057 — Brevet de 15ans, Giffard, rue Fortin, 19, Batignollcs.
- — Système de navigation aérienne.
- 1856 — » — 29 907 — Brevet de 15 ans, Giffard, rue Fortin, 19. — Fabri-
- cation du gaz de l’hydrogène.
- 1857 — 26 novembre — 34 536 — Flaud et Giffard, rue Jean-Goujon, 27. — Valve de
- régulateur.
- 1858 — 1er février . — 35 281 — Brevet de 15 ans, Giffard, rue du Garde, 4, Bati-
- gnolles. —Alimentateur pour machines à vapeur.
- » — 8 mai . . , — 36 512 — Brevet de 15 ans, Giffard, rue du Garde, 4, Bati-
- gnolles. — Injecteur alimentaire pour machines à vapeur.
- 1859 — 7 mai ... — 35 512 — Brevet d’addition sur l’injecteur alimentaire.
- 1861 — 18 juin. . . — 50 128 — Brevet de 15 ans, Giffard, avenue Matignon. — Ma-
- chines à vapeur économiques à très haute pression,
- » — 23 octobre . — 50 128 — Brevet d’addition.
- 1852 — 3 décembre. — 56 843 — Brevet de 15 ans, Giffard, représenté par Ansart
- boulevard, Sainl-Martin, 33. — Tube métallique Uexible pour manomètres, baromètres, etc.
- 1863 — 3 août . . . — 59 613 — Brevet de 15 ans, Giffard, représenté par Beauchet,
- boulevard Saint-Martin, 33.—Appareil automobile destiné à prévenir et à combattre les effets du mal de mer.
- » — 24 décembre. — 59 613 — Brevet d’addition.
- 1864 — 2 février . . — 61 731 — Brevet de 15 ans, Giffard, représenté par Dufour»
- boulevard Saint-Martin, 33. — Voiture à vapeur pouvant circuler sur les routes ordinaires.
- » — 1er août . . — 59 613 — Brevet d’addition pour l’appareil automobile destiné
- à prévenir et à combattre les effets du mal de mer.
- ^865 — 12 mai ... — 67 314 — Brevet de 15 ans, Giffard, représenté par Vinck, boulevard Saint-Martin, 33. —Disposition pour éviter le mouvement de lacet des wagons de chemins de fer.
- » — 24 novembre — 67 314 — Brevet d’addition.
- 1866 — 16 février. . — 67 314 — Brevet d’addition.
- (1) Le catalogue, sous le nom de Giffard, donne des brevets appartenant à plusieurs personnes et particulièrement à M. Paul Giffard, frère de M. Henri Giffard. Il faut recourir aux brevets eux-mêmes pour en faire l’attribution juste.
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- 1867 — 20 décembre — 47 226 — Brevet de 15 ans, Giffard, représenté par Vinck, bou-
- levard Saint-Martin, 33. — Systèmes d’aérostats captifs et dispositions et perfectionnements apportés à ces aérostats ou ballons.
- » — 20 décembre — 74 227 — Brevet de 15 ans, Giffard, représenté par Vinck, boulevard Saint-Martin, 33.—Appareils et moyens perfectionnés de fabrication industrielle du gaz de l’hydrogène.
- 1868 — 7 novembre. — 78 375 — Brevet de 15 ans, Giffaid, représenté par Vinck, bou-
- levard Saint-Martin, 33. — Moyens perfectionnés et appareils propres à produire l’hydrogène pur.
- 1869 — Il janvier. . — 74 226 — Brevet d’addition sur aérostats captifs.
- » — » — 86 001 — Brevet de 15 ans, Giffard, représenté par Vinck, bou-
- levard Saint-Martin, 17. — Disposition d’injecteur pour l’alimentation des chaudières.
- 1873 — 10 mai . . . — 99 221 — Brevet de 15 ans, Giffard, représenté par Vinck, bou-
- levard Saint-Martin, 17. —Suspension de la caisse des wagons.
- 1874 — 5 mai. . . . — 99 221 — Brevet d’addition.
- » — 7 août. ... — 99 221 — Brevet d’addition.
- 1875 — 19 janvier . . — 99 221 — Brevet d’addition.
- 1880 — 17 janvier . . —134 618 — Brevet de 15 ans, Giffard représenté par Barrault,
- boulevard Saint-Martin, 17. — Nouveau ressort de garniture de piston, spécialement applicable aux machines à vapeur.
- » — 4 juin. . . . —134 618 — Brevet d’addition. — Piston spécialement applicable
- aux machines à vapeur.
- 1880 — 4 juin. . . . —134 618 — Brevet d’addition.
- NOTES
- Note A. — Variation de l’énergie interne
- DE LA VAPEUR D’EAU SATURÉE (1).
- D’après Régnault, la quantité de chaleur nécessaire pour faire passer 1 kilogr. d’eau de 0° à l’état de vapeur saturée, à la température t et à la pression p correspondante, est donnée par la formule
- Q = 606,5 + 0,305 l.
- La quantité de chaleur nécessaire pour chauffer 1 kilogr. d’eau de 0° et sous la pression p jusqu’à la température t correspondant à la saturation à la pression p, mais sans vaporiser cette eau, est
- C = L-f 0,000 02 f2 + 0,000 000 3 t\
- La chaleur latente totale de vaporisation, pour 1 kilogr. d’eau déjà à la pression p et à la température t de la vapeur saturée à cette pression, est
- L = Q — C
- 1 kilogr. d’eau prise à 0° et à la pression pu pour passer à l’état tlf P\,
- (1) Voir le calcul d’une machine à vape haute pression, page 467.
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- tq, xx, où Pi est la pression de la vapeur saturée correspondant à tv et xl le titre de la vapeur dans le mélange, demande une quantité de chaleur mesurée par
- Cx + Lxxv
- Pour avoir la variation d’énergie interne, il faut de cette somme retrancher xxk. pxux qui représente l’énergie calorifique correspondant au travail extérieur de la vaporisation. A est l’équivalent calorifique du travail, u est le volume spécifique de la vapeur; le volume de l’eau est négligé devant celui de la vapeur. Si donc on appelle U* l’énergie interne correspondant à l’état 1, on aura
- + — Uo = Ci + Lxxx — kpxuxxv
- Entre deux états 1 et 2, la variation de l’énergie calorifique interne, mesurée en calories, est
- U2 — U4 = L2x2 — L, œ1 + tt — tx + k(pxuxxx —îhu2x2).
- Dans cette formule, on suppose que C = t.
- xx et x2, pour une transformation adiabatique, sont liés par la relation
- (1)
- 273 + 12
- LxXx
- IL i3 —|— tx
- = log. nép
- 273 + tx 2/3 -j- t2
- En effet, soit C la capacité calorifique de la vapeur supposée, par approximation, indépendante de la température. Pour passer de l’état de vapeur saturée à t, p, au titre x, à l’état de vapeur saturée à t + dt, p + dp et au titre x -|- dx, il faut une quantité de chaleur dQ = [Ccc + (1 — x)} dt + Ldx.
- Or, comme on le sait,
- dQ
- 273 + t
- est une différentielle exacte et par suite
- d. Csc + (1 — æ) 1 d. / L \ .
- dx L 273 -\-t \~~~dt V 273 + t )
- C — 1 _ d. / L \
- I 273 + t ~~ dt \273 + t)’
- II en résulte que l’on peut écrire
- dQ
- 273 + t
- : X d.
- dt
- 273 -\-t) 1 273 + t ^ 273 + t
- “h <
- , dx,
- ou
- = d. -
- Lx
- dt
- Dans cette équation d. -
- dQ
- 273 + ^ 273 + f~r'273 + *’
- Lx
- est une différentielle totale.
- 273 +*
- L’intégration, en supposant dQ = 0, donne l’équation (1).
- Lé volume spécifique de la vapeur saturée est lié à la chaleur latente par une expression fort simple. En prenant la différentielle de ux par
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- rapport à a? et t, qui sont les variables, dans létude présente d’un mélange d’eau et de vapeur saturée, et en retranchant de dQ la quantité de chaleur répondant au travail extérieur, on a pour diflérentielle de l’énergie interne
- dU = [Cx -J- (1 — x)]dt -j- Ldx — Ap (udx -j- x ~ dt), d’où on tire
- = Cx -f- 1 — x — Apx dt 1 1 dt
- dU
- dx
- = L — A pu.
- Mais dU est une différentielle exacte de x et de t, on a donc
- d2U
- dtdx
- C — Ï — Ap
- du
- dt
- d‘lü __dL A ^ du t dp _
- : dxdt ~ T ~ P Tl ~ Au dt’
- d’où
- dL .dp
- c-l = Tt-±uTf
- Mais si l’on remplace, dans cette équation, C — 1 par sa valeur calculée précédemment, on obtient
- L . dp
- 273 + t ~ AW Tl'
- Note B. — Écoulement des fluides et des vapeurs saturées.
- Le théorème des forces vives, en supposant qu’il n’y a pas échange d’énergie entre un système considéré et les corps qui lui sont extérieurs, s’énonce ainsi : la variation de l’énergie d’un système égale la somme des travaux des forces extérieures.
- Si donc on considère un filet fluide pour lequel V0 V2 sont, les vitesses aux extrémités et g. la masse de fluide qui s’écoule pendant un temps donné, on a
- /v' , u2\ fvî üA
- i* • \~y + -j-J — y- + X7 = PlVllJ‘ ~~
- pi et p2 sont les pressions par unité de surface dans les sections extrêmes, vt et v2 sont les volumes spécifiques de la masse fluide aux deux extrémités. ’ t
- Or, l’équation F (t, p, v) =. 0, qui exprime l’état d’un corps, s’applique aussi bien à l’état de mouvement et à l’état de repos, et de plus, le théorème des forces vives s’appliquant au mouvement par rapport au centre de gravité, on connaîtra la variation de l’énergie interne en appli-
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- quant l'équation dQ — dl] -j- Apdv au mouvement relatif au centre de gravité. Pour le cas qui nous occupe, dQ — 0,
- donc U2 — U4 = — A ' pdv.
- J vx
- Portant cette valeur de la variation de l’énergie interne dans l’équation précédemment obtenue, on a
- o
- o
- Cest la formule générale de l’écoulement de fluides, quand il u’y a pas échange de chaleur entre les fluides et les corps extérieurs, v et pétant liés par cette condition et par l’équation
- On connaît d’ailleurs la relation entre et x%.
- Toutes ces formules supposent, bien entendu, que la capacité calorifique de l’eau est un et que le volume de l’eau est négligeable devant celui de la vapeur.
- Pour avoir la formule qui répond au cas d’une vapeur saturée s’échappant d’un réservoir dans un tuyau cylindrique, si la dimension du réservoir est suffisamment grande, on fera Yi = 0 et on aura la vitesse d’écoulement V2 dans le tuyau.
- Note C. — Rapport sur un Mémoire sur les moyens de voyager
- DANS l’air ET DE s'y DIRIGER, CONTENANT UNE NOUVELLE THÉORIE DES MOUVEMENTS progressifs, par M. Chabrier, lu à P Académie des Sciences, le 5 octobre 1829. (Commissaires, MM. Gay-Lussac, Flourens et Navier, rapporteurs) (1).
- Ce mémoire est divisé en deux parties. Dans la première, l’auteur présente des considérations sur les mouvements progressifs de l’homme et des animaux, et particulièrement sur le vol des oiseaux. La seconde est consacrée à l’exposition des moyens qu’il propose pour se soutenir et se transporter à volonté dans l’air. < î
- En examinant dans la première partie la nature des mouvements de progression, tels que la marche, le saut, la natation, le vol, M. Chabrier croit reconnaître quelque inexactitude dans la manière dont les principaux
- (1) Mémoires de l’Académie des Sciences, 1832, Tome XI.
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- auteurs d’histoire naturelle et d’anatomie ont décrit et expliqué les mouvements dont il s’agit..... 1° (dit M. Chabrier) Il n’est pas exact de dire
- que les muscles agissent toujours sur leurs tendons ; 2° L’on ne peut point attribuer l’élévation du corps de l’homme dans le saut, ou du corps de l’oiseau dans un vol ascensionnel, à une sorte de réaction élastique du sol ou de l’air sur lesquels l’homme ou l’animal prennent un point d’appui.
- .....L’animal (dit le rapport), sous le point de vue mécanique, peut être
- considéré comme un système formé : 1° de parties solides dont la longueur est sensiblement invariable et qui sont réunies par des articulations ; 2° de parties flexibles et élastiques, dont les changements de longueur déterminent les mouvements de la charpente osseuse. Nous remarquerons ensuite qu’un tel système, en supposant qu’il ne fût soumis à aucune action extérieure, serait dans l’impossibilité, par l’effet seul des actions intérieures que produit la volonté, de causer aucun déplacement de son centre de gravité. Si l’on supposait qu’un animal, cessant d’être attiré vers la terre, fût placé dans un espace vide, tous les mouvements qu’il imprimerait à ses membres ne pouvant donc faire acquérir aucune vitesse à son centre de gravité, cet animal se trouverait dans une impossibilité totale de changei de lieu dans l’espace. Mais il n’en est plus de même lorsque l’animal, soumis à l’action de la pesanteur, est porte sur le sol, ou dans un milieu résistant, tel que l’eau ou l’air atmosphérique. Outre les forces intérieures provenant du jeu des muscles, le système est soumis à des actions extérieures qui sont d’une part la gravité, et de l’autre les résistances que le sol ou le fluide opposent aux mouvements imprimés aux membres par la volonté. La combinaison de ces actions extérieures produit les mouvements effectifs par lesquels l’animal se déplace et occupe successivement divers lieux. Il paraît donc qu’il n’est pas impropre d’employer l’expression de réaction du sol ou de l’air atmosphérique, pour exprimer l’influence qu’ils ont sur les mouvements dont il s’agit.
- .....L’action musculaire consistant dans une contraction, c’est-à-dire dans
- un accourcissement de la longueur du muscle, on ne doit pas, à proprement parler, considérer un muscle comme agissant sur une extrémité plutôt que sur une autre : il tend également à rapprocher les deux extrémités l’une de l’autre. En général les deux extrémités, quoique également sollicitées, ne prennent pas des mouvements égaux, et souvent l’une d’elles n’en prend aucun. Les mouvements qui ont lieu sont déterminés ou par l’action des forces extérieures, ou par les rapports des masses que la contraction musculaire tend à déplacer.
- L’idée de se soutenir et de voyager dans les airs a séduit dans tous les temps l’imagination des hommes et a donné lieu à beaucoup de vaines tentatives. On connaît aujourd'hui les moyens de s’élever dans l’air et de s’y soutenir à une hauteur déterminée; mais on ne peut s’y mouvoir à volonté, ou se maintenir dans une position donnée en résistant à la force Bull. 33
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- des vents. Nous ne serions pas fondés toutefois à affirmer qu’il n’existera pas un jour un art de la navigation aérienne qui n’aura été créé et perfectionné qu’au moyen d’essais multipliés et d’une longue expérience; mais ce qui nous intéresse surtout est de savoir si, en employant les moyens que les derniers progrès de la mécanique mettent à notre disposition, il serait possible aujourd’hui d’obtenir quelque succès dans cette nouvelle carrière.
- Le rapport contient ensuite une étude du vol des oiseaux, dont la conclusion est celle-ci :
- ..... Nous avons dit que l’oiseau qui plane dans l’air dépense dans
- chaque seconde la quantité d’action nécessaire pour élever son poids à 8 m de hauteur. Un homme employé dans les travaux des arts, pendant huit heures par jour, à tourner une manivelle, est regardé comme élevant moyennement dans une seconde un poids de 6 kg à 1 m de hauteur. En supposant que cet homme pèse 70 kg, cette quantité d’action est capable d’élever son propre poids à 0,086 m de hauteur. Ainsi, toutes proportions gardées, elle
- n’est pas la ^ partie de celle que l’oiseau dépense pour se soutenir dans
- l’air. Si l’homme était le maître de dépenser dans un temps aussi court qu’il le voudrait la quantité d’action qu’il dépense ordinairement en huit heures, on trouve qu’il pourrait chaque jour se soutenir dans l’air pendant cinq minutes........
- L’homme étant dans l’impossibilité de se soutenir dans l’air, et à plus forte raison de s’y déplacer à volonté, en employant des moyens analogues à ceux que la nature a donnés aux oiseaux, ou tout autre appareil mécanique à l’aide duquel on chercherait à exercer sur l’air la pression nécessaire pour détruire l’action de la gravité sur la masse des corps, il reste à examiner ce qu’il est possible de faire lorsque, par l’usage de capacités remplies d’un gaz plus léger que l’air atmosphérique, le poids de l’homme est supporté, et qu’il ne s’agit plus que de s’efforcer de mouvoir et de diriger cà volonté l’appareil.
- Si l’on voulait employer un appareil semblable à celui qui est proposé par M. Charier, il nous paraîtrait indispensable de donner à ses ailes remplies de gaz la capacité suffisante pour que le poids de l’homme et des ailes mêmes fût entièrement détruit. Mais l’usage d’un appareil de ce genre ne semble pas praticable parce que l’on ne pourrait imprimer aux ailes la vitesse nécessaire pour se procurer un mouvement continu par l’effet des battements alternatifs. Il paraît qu’un homme, que l’on supposerait porté par un aérostat agirait sur l’air d’une manière beaucoup plus avantageuse en faisant tourner rapidement des roues armées d’ailes obliques, disposées à peu près comme les ailes des moulins à vent. C’est aussi le genre de moteur qu’avait indiqué Meusnier, membre de l’Académie des sciences, dans un mémoire sur les aérostats dont il est fait mention dans le numéro de septembre 1826 de la Revue encyclopédique.
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- Mais il est évident qu’en supposant l’appareil placé dans un air parfaitement calme, on n’aurait besoin que d’une force très petite pour lui procurer une vitesse très petite, mais la force nécessaire qui est proportionnelle, toute chose égale d’ail leurs, au cube de la vitesse, augmentera très rapidement avec le mouvement imprimé. La question consiste donc à chercher quelle vitesse un appareil suspendu à un aérostat, et mû par un certain nombre d’hommes, pourrait acquérir. Le résultat du calcul, dans lequel l’aérostat a ôté supposé sphérique, est que la vitesse limite dont il s’agit augmente
- proportionnellement à la puissance ^ du rayon de l’aérostat; et si l’on
- O
- attribue à ce rayon une valeur de 10 m, qui est double de celle,qui a lieu pour les aérostats que l’on construit ordinairement, on trouve que la valeur de cette vitesse est environ 2,33 m par seconde. Par conséquent l’aérostat ne pourrait être maintenue immobile contre un vent dont la vitesse dépasserait 2,33 m par seconde, vitesse très faible, puisque c’est à peu près celle qui permet aux moulins à vent de commencer à travailler.
- .....On peut conclure que dans l’état le plus ordinaire de l’atmosphère, il
- serait impossible de se rendre maître de l’appareil et de l’empêcher d’être-le jouet des vents. Il paraît que Meusnier était parvenu au même résultat, car il ne prétendait faire usage de ses moyens de direction que pour se placer dans les couches de l’atmosphère où la direction du vent serait favorable. On ne trouverait d’ailleurs aucun avantage à remplacer la force de l’homme par celle de la vapeur aqueuse. Nous pensons d’après cela que la création d’un art de la navigation aérienne dont les résultats pourraient être vraiment utiles et présenter autre chose qu’un spectacle, est subordonnée à la découverte d’un nouveau moteur, dont l’action comporterai t un appareil beaucoup moins pesant que ceux qu’exigent les moteurs que nous connaissons aujourd’hui.
- A l’égard du travail qui a été communiqué à l’Académie par M. Chabrier, nous ne pensons pas que les vues présentées par l’auteur soient propres à faire atteindre le but qu’il s’était proposé. - o 'd
- . Paris, 6 septembre 1830/
- .. - Signé: Gay-Lussac, Flourens, Navier.^
- Note D. — Sur l’évaluation approximative de la quantité d’action
- NÉCESSAIRE POUR LE VOL DES OISEAUX, ET POUR LA DIRECTION DES AÉROSTATS.
- Cette note due à Navier, fait suite au rapport cité précédemment; elle contient la démonstration des principes rappelés dans le' rapport et sur lesquels sont basées les conclusions des commissaires. Voici, en résumé, la partie, contenant le calcul" d’uiv appareil destiné à imiter le vol des oiseaux .
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- L’imitation du vol des oiseaux paraissant impossible lorsqu’on prétend détruire par la vivacité des mouvements alternatifs des ailes l’action de la pesanteur, il reste à examiner si l’on pourrait voyager dans les airs avec quelque vitesse, en faisant en sorte que cette action fût détruite par l’emploi d’un aérostat; ou en général au moyen d’une capacité vide, ou contenant un gaz beaucoup plus léger que l’air. Cette question se réduit évidemment à examiner quelle vitesse un agent mécanique quelconque suspendu à un aérostat pourrait lui procurer dans une direction déterminée.
- Plusieurs moyens se présentent pour agir ainsi.....
- ......En attendant que l’expérience ait donné des lumières qui nous manquent entièrement, la disposition qui semble la plus propre à être mise en exécution consiste peut-être dans l’emploi de grandes roues portant des voiles ou des ailes dirigées obliquement, et semblables à celles des moulins à vent ordinaires. En faisant tourner une roue de cette espèce, on exercerait sur l’air un effort qui tendrait à déplacer le système dont cette roue ferait, partie. Mais comme l’effort dont il s’agit serait dirigé obliquement par rapport à l’axe de la roue, on peut concevoir que l’on emploie deux roues parallèles tournant en sens contraire et dont les ailes
- obliques sont également placées en sens contraire.........Tant que les
- deux roues auraient la même vitesse, la direction du mouvement aurait lieu parallèlement à leurs axes.
- Nous considérons un appareil de ce genre en supposant qu’il s’agit d’enlever un certain poids et de procurer au système, de bas en haut, un mouvement dans le sens vertical. Nous désignerons par
- a) l’aire de la section transversale du corps que Ton veut élever ; ü Taire des ailes obliques placées sur les roues ; ep l’angle que le plan de ces ailes forme avec la direction de Taxe des roues ;
- u la vitesse avec laquelle le système est transporté dans l’espace; U la vitesse de rotation du centre de figure des ailes ;
- P le poids du système; zs le poids spécifique de l’air.
- D’après cela on remarquera que la vitesse du mouvement de rotation du centre des ailes, estimée perpendiculairement à ces ailes, est U cos cp ; et que la vitesse de translation du système, estimée dans le même sens, est u. sin cp. Les ailes frappent donc l’air avec une vitesse relative U. cos <p — u . sin o, qui donne lieu à un effort exprimé par
- sr K a (u c°3 <ç — “•jjgjpT. _
- 2 g
- Cet effort dirigé perpendiculairement aux ailes donne, dans le sens du mouvement de translation du système, la composante
- (U. cos9
- — u . sin cp)2 ~9
- sin cp.
- Zû K û
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- On voit donc que la condition nécessaire pour que le système se meuve verticalement de bas en haut avec la vitesse constante u est exprimée par l’équation (1)
- (U . cos cp — u. sin ©)2 . u*
- ^ K ü ----------------—---------— sin . cp = zs k u ^ + P ;
- d’où l’on tire
- U. cos <p = u . sin cp -|-
- ziïk<3>u* -(- 2 P g vs K ü sin cp
- Pour connaître maintenant la quantité d’action dépensée dans l’unité de temps, il faut multiplier l’effort exercé par les ailes sur l’air par la vitesse de rotation estimée perpendiculairement à ces ailes, ce qui donnera
- (U. cos cp — u sin cp)2
- wRü --------—--------— U . cos cû ,
- 2g
- où (1) (? -(- vs k co [u. sin © -j- 4 ^co u% H~ % ^9
- \ la) L ^ V ^KQ.sin.T .
- Supposons d’abord qu’il s’agit simplement de soutenir l’appareil dans l’air contre l’action de la pesanteur, sans lui imprimer aucun mouvement. On fera donc u = 0, et l’expression de la quantité d’action dépensée dans l’unité de temps se réduira à
- 2P g
- vs K Ü sin ,
- et donne des quantités considérables par rapport à celle que l’homme peut dépenser. Un homme se voit dans l’impossibilité, en faisant usage de l’appareil dont il s’agit, de se soutenir dans l’air contre l’action de la pesanteur. 11 est absolument nécessaire, pour que l’homme puisse se transporter dans les airs, que son poids soit supporté par le moyen d’une capacité plus légère que l’air lui-même.
- Supposons donc le cas où l’homme, ainsi que l’appareil destiné à lui imprimer du mouvement, serait supporté par un aérostat. Supposons P = 0 dans la formule (1). Cette formule donnera alors pour la quantité d’action dépensée dans l’unité de temps :
- vs k co u3
- (sin T + y/Ka “nif )
- dans laquelle, la quantité doit être considérée comme représen-
- tant la résistance que l’air opposerait à l’aérostat et à l’appareil qu’il sup-
- (1) K et k étant des coefficients de résistance à l’action de l’air, correspondant à la forme des corps en mouvement dans ce fluide.
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- porte (non compris les roues à ailes obliques), en les supposant mus avec la vitesse u. Si l’on détermine l’angle 9 de manière à rendre cette expres-
- sion la moindre possible, on trouve la condition sin cp
- et l’expression de la quantité d’action qu’il est nécessaire de dépenser dans l’unité de temps pour mouvoir dans l’air l’appareil avec la vitesse "u devient
- zô k co u3 / 1 ^ w \l
- ïg d\T JLQ/ ‘
- Si donc la condition 4 K Q < k co est satisfaite, ce qui est nécessaire pour que sin . 9 soit plus petit que l’unité, la quantité d’action est propor-4
- tionnelle à la puissance — de la résistance du corps qu’il s’agit de mou-
- 1
- voir et réciproquement proportionnelle à la puissance — delà résistance
- O
- des ailes placées sur les roues.
- Soit a le rayon d’un aérostat de figure sphérique; l’aire du grand cercle est no*. La valeur de k qui convient à la sphère, lorsque la vitesse n’est pas très grande, est, d’après les expériences connues 0,6. D’après les expériences de Coulomb sur les moulins, on ne s’écartera pas beaucoup de la vértté en faisant K = 3. La valeur de Ü ne peut dépasser certaines limites sans exposer l’aérostat à être le jouet des vents, ü =r co est peut-être au delà de cette limite. Portons donc zs = 1,25, lc= 0,6
- K = 3, = 1, 00 = 7r a2, dans la dernière formule, on obtient
- 0,1328 u2 u3.
- D’un autre côté, le poids spécifique de l’hydrogène ôtant à fort peu près les 0,07 de celui de l’air atmosphérique, la force ascensionnelle d’un aérostat de rayon a, dans un air dont le mètre cube pèse 1,25 est exprimée par
- ^ a3 (1 — 0,07) lk25 = 4,87 a3.
- O
- La quantité d’action donnée par un homme travaillant à une manivelle pendant 8 heures par jour est estimée moyennement à 6 kg élevés à 1 m dans
- 1
- une seconde. En admettant qu’il y ait seulement de cette force perdue
- par l’effet des résistances de l’appareil, nous réduirons à5.n la quantité d’action donnée en une seconde par un nombre n d’hommes que l’on supposerait portés par l’aérostat. Nous évaluerons à 150 k le poids de chaque homme et de la partie de l’appareil correspondante. On aura ainsi 5. n = 0,1328 à2 u3.
- 150 . n = 4,87 a3
- »_ JL MT
- — ISO • 0,1328
- ou u = (1,223 a)3
- d’où
- w
- a
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- Telle est l’impression de la vitesse qu’il est possible d’imprimer à un appareil dans un air parfaitement calme. Si on suppose a = o, on trouve u = 1,829 m et pour a = 10, u = 2,304.
- Donc la vitesse la plus grande que des hommes puissent imprimer à un aérostat est 2 m par seconde environ, l’air étant supposé parfaitement calme. Réciproquement, les hommes pourraient maintenir l’appareil contre la force d’un vent dont la vitesse ne dépasserait pas 2 m par seconde (1).
- Note E. — L’Aérostat de M. Dupuy de Lôme.
- (Notes à l’Académie des Sciences.)
- Notes lues dans les séances des 10 et 17 octobre 1870. La première est intitulée : Note sur un projet d’aérostat dirigé, muni d'un propulseur. Voici un résumé de ces communications.
- M. Dupuy de Lôme se propose le problème de combiner un aérostat ayant une vitesse de 8 km à l’heure et susceptible de soutenir cette vitesse pendant vingt-quatre heures. Cet appareil permettra d’avancer vent debout par rapport à la direction à suivre quand le vent n’aura pas une vitesse de 8 m, c’est-à-dire par une brise légère, et de suivre à volonté, dans le cas d’un vent plus rapide, toute route comprise dans un angle résultant de la composition de la vitesse du vent et de celle du ballon, angle partagé en deux parties égales par la direction de la vitesse du vent.
- Cet angle est de 66° pour une brise fraîche, c’est-à dire pour une vitesse 4
- du vent de 14 — km à l’heure, et de 32° pour une forte brise, c’est-à-dire
- g
- pour une vitesse du vent de 28 — km.
- Les figures 76-77 permettent de se rendre compte de la manière de cal-
- culer cet angle. La première se rapporte au cas où la vitesse du vent est plus petite que celle du ballon et indique la possibilité d’atteindre toutes les directions possibles. La seconde se rapporte au cas où la vitesse du
- (1). Il faut remarquer que ces conclusions sont tirées en appliquant les formules à des Dallons de forme sphérique et de diamètre ne dépassant pas i0 m.
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- vent est supérieure à celle de l’aérostat; elle indique, pour chaque direction à suivre, deux directions à donner à la vitesse du ballon ; elle indique encore que la direction limite que l’on peut prendre est celle qui est tangente au cercle qui a son centre à l’extrémité D' de la droite DD', représentant la vitesse de l’air et dont le rayon a la longueur de la droite qui représenterait proportionnellement la vitesse du ballon relative-
- Fig. 78, 79.
- ment à un air calme. En effet, si DA est la direction absolue que le ballon doit prendre à partir du point D, où il est supposé d’abord, il faudra donner à l’axe du ballon, par rapport à la direction DD' du vent, un mouvement dirigé soit suivant D'm, soit suivant D'm'. Quand ces deux directions se confondent, la ligne DA est tangente au cercle D'mm' et l’angle ADD' est maximum.
- La nécessité de maintenir la direction exige que le ballon offre un axe de moindre résistance à l’action du vent et obéisse à l’aéronaute. De Là la nécessité d’arrêter une forme oblongue et de rejeter toute forme de révolution autour d’un axe vertical. Afin de permettre au ballon de résister à la pression du vent, afin d’éviter à la surface de son enveloppe des mouvements ondulatoires et des déformations autrement importantes et dangereuses, le gaz qui y est contenu aura la pression atmosphérique augmentée de 3 à 4- dix millièmes de cette pression. Pour réaliser cette condition, on place dans le ballon un ballon de plus petites dimensions destiné à recevoir. d’un ventilateur placé dans la nacelle, de l’air atmosphérique dont la fonction sera d’alourdir l’aérostat. Cette poche joue un rôle analogue à celui de la vessie natatoire des poissons. Elle permet de faire varier la pression de l’hydrogène dans l’intérieur de l’enveloppe générale ; elle permet de plus d’effectuer un plus grand nombre de montées et de descentes pour une même perte de gaz.
- En plan mince soumis perpendiculairement à l’action d’un vent de
- Fig. 80, 81.
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- 8 km à l’heure, 2,222 m à la seconde, en reçoit une pression de 0,665 kg
- 1
- par m2. Les navires, en raison de leurs formes, n’ont à vaincre que le —
- 40
- et même quelquefois le — de la pression que le courant d’eau exercerait
- sur la surface de la section maîtresse si elle était figurée par un plan mince. M. Dupuy de Lomé, remarquant que la surface du ballon offre des par-
- 1
- fies bombées entre les mailles du filet, admet ^ pour la val eur du coef-
- jU\J
- ficient applicable aux aérostats, ce qui conduit pour les dimensions de l’aérostat à 9,8 k dont S,40 k pour le ballon et 4,68 k pour les appendices irréguliers auxquels on applique le coefficient 0,50.
- Le travail de la résistance de l’aérostat à la vitesse de 2,222 m à la seconde est 9,8 k . 2,22<m — 21,75 kgrn.
- La vitesse de l’aérostat se calcule par le nombre de tours de l’hélice, multiplié par un coefficient dépendant de la forme. Si, pour le ballon, on adoptait pour ce coefficient la valeur admise pour les navires bien proportionnés, il faudrait donner à l’hélice un diamètre tel que la surface du 1
- cercle circonscrit fût le - de celle de la section maîtresse. Mais on suppose
- que le ballon résiste deux fois plus que les navires, toute porportion gardée, en raison des déformations de sa surface, et on applique la même hypothèse aux appendices de l’aérostat en ramenant leur surface à ce qu’elle
- 1
- serait si on pouvait y appliquer le coefficient — dans le calcul de leur
- » A\)
- résistance.
- M. Dupuy de Lôme arrive à une surface de 589 m2 dont le quart est 147 m2, ce qui donne une hélice de 13,70 m de diamètre, nombre inadmissible.
- Si le calcul avait été fait sur la section maîtresse du ballon et sans doubler, on aurait eu 7 m de diamètre, et dans ce cas on a p.n = l,16 V. (p le pas, n nombre de tours par minute, Y vitesse par minute).
- M. Dupuy de Lôme adopte un diamètre de 8 m, mais en l’appliquant à une hélice d’un plus grand recul qu’il calcule en employant la règle suivante :
- Si deux hélices sont géométriquement semblables, pour une même résistance à la marche, les carrés des reculs sont inversement proportionnels aux surfaces des cercles des deux hélices, ou, ce qui revient au même, aux carrés des diamètres, ce qui fait que les reculs sont inversement proportionnels aux diamètres.
- ^ yi__- y
- Si donc avec le diamètre 13 on ap.n = 1,16 Y ou -—ÿ-------= 0,16,
- avec le diamètre de 8 m on aura ------—— = 0,16 . = 0,274
- d’où l’on déduit p'. n' = 1,274 V.
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- Y = 2,22 m ou 133,33 par minute, et par conséquent p'. n' — 169,85 m,
- En faisant le pas égal au diamètre, ce qui répond à de bonnes conditions d’inclinaison des ailes, on trouve n = 21 tours 23.
- Le travail de l’hélice égale sa poussée dans l’axe multiplié par le pas et le nombre de tours par seconde, augmenté du travail de frottement sur
- les ailes. La première partie égale 9,8 — 27,75 kgm. La seconde
- est évaluée à 2,25 kgm, ce qui, en tout, fait 30 kgm.
- Quatre hommes placés dans la nacelle peuvent soutenir pendant une heure ce travail de 30 kgm.
- Dans la séance du 29 octobre, M. Dupuy de Lomé dit à l’Académie qu’il venait d’apprendre que la forme allongée avait été préconisée et employée avant lui parM. Giffard.
- Le ballon qui fut exécuté en 1871 présentait quelques modifications au projet qui vient d’être indiqué dans ses grands plans. Elles consistent en suppression de la vergue placée sous le ballon, en augmentation du diamètre de l’hélice, qui fut porté de 8 m qu’il était à 9 m ; en réduction du nombre des bras de l’hélice, qui de 4 fut réduit à 2 ; enfin l’hélice eut son axe à la hauteur de la nacelle, de manière à pouvoir être actionnée directement par le treuil mû à bras d’hommes. Le treuil faisait 27 tours 1/2 par. minute, actionné par huit hommes.
- L’ascension eut lieu le 1er février 1872. MM. Dupuy de Lôrne, Zédé, ingénieur de la marine, et Yon, partirent de la tour du Fort-Neuf et firent 106 k en deux heures, réalisant une vitesse de 2,82 à la seconde dans une direction de 12° avec celle du vent.
- Note F. — Monsieur le Président de la Société française de Navigation aérienne.
- Cher Monsieur,
- Ciron (Indre), 16 avril 1875.
- Un télégramme envoyé par voie officielle vous a appris l’épouvantable malheur qui nous a frappés. Sivel et Crocé-Spinelli (1) ne sont plus. L’asphyxie les a saisis dans les hautes régions de l’air que nous avons atteintes. Je vous dirai ce que je puis savoir de ce drame, car, pendant deux heures consécutives, je me suis trouvé dans un état d’anéantissement complet. L’ascension de l’usine à gaz de la Villette (2) s’est bien accomplie; à une heure de l’après-midi, nous étions déjà à plus de 5 000 m. (pression 400 mm).
- Nous avions fait passer l’air dans des tubes à potasse, tâté nos pulsations, mesuré la température intérieure du ballon qui était de 20 degrés tandis que l’air extérieur était à — 5°. Sivel avait arrimé la nacelle; Crocé s’était servi du spectroscope. Nous nous sentions tout joyeux.
- (1) Crocé-Spinelli, ancien élève de l’École Centrale, promotion 1866.
- (2) Le ballon partit à onze heures et demie.
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- Sivel jette du lest; bientôt nous montons, tout en respirant de l’oxygène qui produit un excellent effet. A une heure vingt, le baromètre marque 320 mm. Nous sommes à l’altitude de 7 000 m. La température est de — 10°. Sivel et Crocé sont pâles et je me sens faible. Je respire de l’oxygène qui me ranime un peu. Nous montons encore.
- Sivel se retourne vers moi et me dit : a Nous avons beaucoup de lest; faut-il en jeter? » Je lui réponds : «. Faites ce que vous voudrez. » 11 se retourne vers Crocé et lui fait la même question. Crocé baisse la tête avec un signe d’affirmation très énergique.
- Il y avait dans la nacelle au moins cinq sacs de lest (le sac de lest pèse 23 kilogrammes) ; il y en avait quatre au moins pendus au dehors par des cordelettes. Sivel saisit son couteau et coupe successivement trois cordes. Les trois sacs se vident et nous montons rapidement. Je me sens tout à coup si faible que je ne peux même pas tourner la tête pour regarder mes compagnons qui, je crois, se sont assis. Je veux saisir le tube à oxygène, mais il m’est impossible de lever le bras. Mon esprit ôtait encore très lucide. J’avais les yeux sur le baromètre, et je vois l’aiguille passer sur le chiffre de la pression 290, puis 280, qu’elle dépasse. Je veux m’écrier : « Nous sommes à 8 000 m ! » mais ma langue est comme paralysée. Tout à coup je ferme les yeux et je tombe inerte, perdant absolument le souvenir. Il était environ une heure et demie.
- A deux heures huit minutes, je me réveille un moment. Le ballon descendait rapidement. J’ai pu couper un sac de lest pour arrêter la vitesse et écrire sur mon registre de bord les lignes suivantes, que je recopie :
- « Nous descendons. Température,-8°. Je jette lest. Hauteur, 315. Nous descendons. Sivel et Crocé encore évanouis au fond de la nacelle. Descendons très fort. »
- A peine avais-je écrit ces lignes qu’une sorte de tremblement me saisit et je retombe évanoui encore une fois. Je ressentais un vent violent qui indiquait une descente très rapide. Quelques moments après, je me sens secoué par les bras et je reconnais Crocé qui s’est ranimé. « Jetez du lest, me dit-il, nous descendons. » Mais c’est à peine si je puis ouvrir les yeux et je n’ai pas vu si Sivel était réveillé. Je me rappelle que Crocé a décroché l’aspirateur qu’il a jeté par-dessus le bord, et qu’il a jeté du lest, des couvertures, etc. Tout cela est un souvenir extrêmement confus qui s’éteint vite, car je retombe dans mon inertie plus complètement encore qu’auparavant et il me semble que je m’endors d’un sommeil éternel.
- Que s’est-il passé? Je suppose que le ballon délesté, imperméable comme il était, et très chaud, a remonté encore une fois dans les hautes régions. A trois heures quinze environ, je rouvre les yeux, je me sens étourdi, affaissé, mais mon esprit se ranime; Le ballon descend avec une vitesse effrayante. La' nacelle est balancée avec violence et décrit de grandes oscillations. Je me traîne sur les genoux et jei tire Sivel par le bras, ainsi que Crocé : « Sivel ! Crocé ! m’écriai-je, ré veillez-vous. » Mes deux com-
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- pagnons étaient accroupis dans la nacelle, la tête cachée dans leur manteau. Je rassemble mes forces et j’essaie de les soulever : Sivel avait la figure noire, les yeux ternes, la bouche béante et remplie de sang. Crocé-Spinelli avait les yeux fermés et la bouche ensanglantée.
- Vous dire ce qui se passa alors m’est impossible. Je ressentais un vent effroyable de bas en haut. Nous étions encore à 6 000 m d’altitude. Il y avait dans la nacelle deux sacs de lest que j’ai jetés. Bientôt la terre se rapproche, je veux saisir mon couteau pour couper la cordelette de l’ancre : impossible de le retrouver. J’étais comme fou et continuais à appeler : Sivel ! Sivel ! Par bonheur, j’ai pu mettre la main sur un couteau et détacher l’ancre au moment voulu.
- Le choc à terre fut d’une violence extrême. Le ballon sembla s’aplatir, et je crus qu’il allait rester en place. Mais lèvent était violent et l’entraîna. L’ancre ne mordait pas et la nacelle glissait à plat dans les champs. Les corps de mes malheureux amis étaient cahotés cà et là, et je croyais à tout moment qu’ils allaient tomber de la nacelle. Cependant j’ai pu saisir la corde de la soupape et le ballon n’a pas tardé à se vider, puis à s’éventrer contre un arbre. 11 était quatre heures.
- En mettant pied à terre, j’ai ôté saisi d’une surexcitation fébrile violente et bientôt, je me suis affaissé en devenant livide. J’ai cru que j’allais rejoindre mes amis dans l’autre monde.
- Cependant je me remis peu à peu. J’ai été auprès de mes malheureux compagnons qui ôtaient déjà froids et crispés. J’ai fait porter leurs corps à l’abri dans une grange voisine. Les sanglots m’étouffaient et m’étouffent encore.
- Je suis à Ciron, près Le Blanc, où j’ai trouvé une hospitalité parfaite.
- J’ai eu la fièvre toute la nuit. Je n’ai pas encore pu manger quoi que ce soit, et je suis bien faible.
- Je vous embrasse,
- Gaston Tissandier.
- Ascensions clés 23, 24 mars cl 43 avril 1875.
- A la séance du lundi 29 mars 1875, M. le Secrétaire perpétuel de l’Académie des sciences annonce que MM. Sivel, Crocé-Spinelli, G. et A. Tissandier, Jobert, ont fait avec succès l’ascension entreprise par eux les 23 et 24 mars, sous les auspices de la Société française de Navigation aérienne et avec le concours de l’Académie. Les aéronautes sont restés vingt-deux heures quarante minutes dans l’atmosphère. Ils comptent communiquer prochainement à l’Académie des sciences les résultats de leurs expériences et de leurs observations.
- A la séance du 15 avril 1875, lecture du Mémoire sur Y ascension scientifique de longue durée, par MM. Sivel, Crocé-Spinelli, A. et G. Tissandier et Jobert.
- Commissaires : MM. Becquerel, Dumas, Régnault, Fizcau, Dupuy de Lôme, Hervé-Mangon.
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- L'i Société française de navigation aérienne a organisé deux ascensions aérostatiques : l’une de longue durée, qui vient d’être exécutée par nous; l’autre à grande hauteur, qui sera faite prochainement. La Société dont nous sommes membres est convaincue, en effet, que, pour entreprendre en ballon des études météorologiques complètes, il y a nécessité de séjourner longtemps dans l’atmosphère, afin de se rendre compte des modifications importantes que subissent les courants aériens sur un long parcours, ou d’y rester peu de temps, mais en s’élevant alors à de grandes altitudes, pour étudier d’une façon précise la superposition des courants.
- L’Académie a bien voulu donner son précieux concours à ces deux ascensions, et nous l’en remercions vivement.
- L’aérostat le Zénith, que nous montions, a 18 m de diamètre et cube 3 000 m.
- Partis de l’usine de la Villette le 23 mars, à 6 h. 20 du soir, nous opérâmes notre descente le lendemain 24 mars, à 5 heures du soir, à Monplaisir, non loin du bassin d’Arcachon, après un séjour dans l’atmosphère de 22 h. 40.
- Pendant la nuit, la température se maintint au-dessous de zéro, entre — 1° et — 4°5, l’aérostat oscillant entre 700 et 1 100 m. A terre, il gelait également, et la température y était généralement inférieure. Une buée couvrait le sol sur une épaisseur de 500 à 600 m et son opacité variait, sans toutefois nous cacher la vue du sol.
- Au départ, le vent soufflait du N.-E. et nous conduisait sur La Rochelle, mais nous espérions que le vent ouest modéré, dont nous connaissions l’existence par un télégramme envoyé de l’Observatoire de Toulouse, nous écarterait de la mer. Nos'prévisions se réalisèrent. Après la traversée de la Loire, le vent tendit à tourner, et c’est poussé dans la direction du S.-S.-O. que l’aérostat effectua la traversée de la Gironde. Après Lesparre, nous planons au-dessus des landes de la Gironde, et nous rencontrons bientôt un vent N.-O. qui soufflait à terre pendant que le N.-N.-E. supérieur très ralenti continuait à s’avancer au-dessus ; ces deux courants superposés nous permettent de tirer des bordées, car il nous est impossible de rester dans le courant inférieur humide et froid, tandis que le courant supérieur est très sec et très chaud. La vitesse du courant N.-N.-E. dans les Landes de la Gironde ne dépassait pas 3 m à la seconde, tandis que le vent inférieur dont la vitesse s’est accrue jusqu’au moment de l’atterrissage était d’abord de 7 m, pour atteindre ensuite près de 12 m. Le courant N.-O., en augmentant de vitesse, diminuait d’épaisseur.
- Le diagramme montre que le ballon suivait les proéminences du sol et s’élevait de lui-même poussé par un vent ascendant quand il passait au-dessus d’une colline. Ce fait est surtout rendu manifeste par son passage à 600 m au-dessus de plusieurs monticules.
- Les faits électriques sont intéressants. Les feuilles d’or de l’électroscope ne se dévièrent pas pendant la nuit, mais elles s’écartèrent de 0,06 m à 0,07 m au lever du soleil. Puis l’électricité devint moins accusée jusqu’au
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- moment du passage de la Gironde, où une déviation subite de 0,06 m se combina avec une élévation marquée de température. Enfin, dans la suite du voyage, les déviations électriques devinrent très faibles et même nulles.
- A la séance du 12 avril 1875, M. Tissandier communique à l’Académie le résultat des analyses de l’acide carbonique contenu dans l’air recueilli à différentes hauteurs pendant l’ascension dont le récit vient d’être fait.
- Le volume d’acide carbonique pour 10 000 d’air à zéro et 760 mm a ôté trouvé égal à 2,40 pour une altitude de 800 à 890 m et 3,00 pour une altitude de 1 000 m.
- Tandis que Thénard, Boussingault trouvent 4,00 à la surface du sol, Truchot trouve 2,03 au sommet du Puy de Dôme à 1 446 m d’altitude,
- En comparant ces nombres avec les précédents, il semble que la proportion d’acide carbonique diminue avec l’altitude.
- A la séance du 19 avril 1875, M. A. Tissandier fait part à l’Académie des résultats scientifiques obtenus dans l’ascension du 15 avril et de la catastrophe qui la termine. La boîte qui contenait les tubes barométriques, témoins imaginés par M. Janssen, et qui avait été scellée au départ, fut apportée intacte au laboratoire de physique de la Sorbonne et ouverte en présence de MM. Berthelot, Jamin, Ilervé-Mangon. La pression mi-nima des couches d’air parcourues par l’aérostat fut trouvée comprise entre 264 et 262 mm, ce qui correspond à une hauteur maxima de 8 544 m à 8 600 m.
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- CHRONIQUE
- N° 105
- Sommaire. — Un chemin de fer à traction électrique. — L’éboulement d’Elm. — Dimensions des cylindres de locomotives. — Plaque tournante à manœuvre hydraulique.'
- ÏJ m ©laeasaisa. «1© le a* à él<ee&a*i«|tie« •— Une cominu-
- of Civil ËngwïeersT'par M. Ed. Hopkinson, donne les détails suivants sur le chemin de fer à traction électrique de Bessbrook à Newry, récemment établi en Angleterre. 1
- Ce chemin de fer sert également au transport des voyageurs et des marchandises. La longueur est de 57m environ, l’inclinaison moyenne étant de 11 1/2 millièmes et l’inclinaison maxima de 20.
- La concession exige dix trains par jour dans chaque sens, représentant un trafic moyen de 100 t par jour, pouvant aller jusqu’à 200 à l’occasion, sans compter le transport des voyageurs.
- La locomotive électrique devait pouvoir remorquer à la remonte 18 t, sans compter son propre poids et celui de son chargement de voyageurs, à la vitesse de 10 km à l’heure ou une charge de 12 t à la vitesse de 15 km. Enfin, le coût de la traction, déterminé par une exploitation de six mois, ne devait pas dépasser le prix de la traction à vapeur dans des conditions identiques. .
- Après le délai indiqué, la ligne a été reçue par la Compagnie comme remplissant les conditions spécifiées et, depuis le mois d’avril 1886, elle est en exploitation régulière.
- La force motrice est empruntée à une chute d’eau située à 1500 m environ de la station de Bessbrook. Une turbine pouvant développer j60 à 65 chevaux actionne par des courroies deux dynamos ; du type Edison-llopkinson fournissant normalement un courant de 250 volts et 72 ampères. Le courant est amené à la locomotive par un .conducteur d’acier laminé en forme de gouttière, fixé entre les rails par des supports isolants en bois cloués sur les traverses. Il y a un point où la. voie franchit obliquement à niveau une route; on ne pouvait conserveivle conducteur sur le sol et on l’a remplacé dans cel te partie- par un conducteur en l’air du système du docteur John Hopkinson 'qui fonctionne très bien; c’est f une
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- barre métallique portée par la locomotive, laquelle barre frotte contre la partie inférieure des supports du conducteur aérien.
- Il y a deux locomotives qui sont des voitures à voyageurs pourvues d’un moteur électrique. Ces voitures portent sur deux bogies à quatre roues chacun, dont celui d’avant est moteur. Elles ont 10 m de longueur et sont divisées en trois compartiments dont le premier renferme le moteur et dont les deux autres peuvent contenir 34 voyageurs en deux classes. Le bogie d’avant a une plate-forme où se tient le mécanicien qui communique par une porte à coulisse avec le compartiment du moteur, lequel se trouve isolé des compartiments des voyageurs. Ces voitures avec la machine pèsent vides à peu près 8 t.
- En dehors de la traction par l’électricité, il y a sur ce chemin de fer une particularité intéressante.
- Les wagons à marchandises peuvent rouler et sur les rails et sur les routes ordinaires, ce qui évite les transbordements et permet de livrer les marchandises à domicile. On réalise cet objet par une disposition proposée à l’origine par M. Alfred Holt, de Liverpool, et qui a dû être appliquée sur un réseau projeté dans le Lancashire en 1882, lequel a été abandonné avant l'exécution. Cette idée a depuis été réalisée avec succès par M. H. Barcrolt, de Newry.
- Les roues des wagons n’ont pas de boudins, leurs jantes ont 70 mm de largeur. La voie se compose de rails de 21 kg le mètre sur lesquels roulent les roues et de rails de 10 kg placés à l’extérieur des premiers et plus haut de 20 mm pour maintenir les roues dans la voie. Les wagons ont un avant-train qui peut être rendu mobile et auquel on peut ajuster des brancards lorsque ces véhicules doivent circuler sur les routes. Ils pèse ut 1 200 kg et peuvent porter 2 t de chargement.
- On a constaté que l’usure, tant des roues que des rails, n’est pas exagérée et que la résistance à la traction n’est pas beaucoup plus grande, si même elle l’est, qu’avec les rails ordinaires et les roues à boudins. La traction sur les routes ordinaires ne donne lieu à aucune difficulté.
- Les machines motrices sont des dynamos Edison-Hopkinson, transmettant le mouvement à un des essieux du bogie l’avant par des engrenages à denture hêliçoïdale et une transmission par chaîne.
- Cette chaîne est d’une construction spéciale pour.répondre aux conditions difficiles dans lesquelles elle travaille ; elle est décrite dans le mémoire de M. Hopkinson.
- Les trains comportent, en général, une voiture automotrice et trois ou quatre wagons, mais souvent on met une seconde voiture à voyageurs ou deux wagons de plus, ce qui représente 30 t brutes traînées à la vitesse de 10 à 12 km à l’heure, avec une inclinaison de 20 mm, c’est-à-dire un travail net d’environ 30 chevaux.
- On peut marcher en arrière par le renversement de la marche du courant dans la dynamo, mais, comme il y a des boucles aux deux extrémités de la ligne, les locomotives n’ont besoin de marcher en arrière que pour
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- les manœuvres de gares. Ces boucles sont en courbes de 17 m de rayon, et les machines y passent sans aucune difficulté, grâce à la précaution d’avoir installé le moteur sur un bogie.
- L’auteur a fait des expériences sur la traction électrique. Il constate un rendement électrique moyen de 71.7 pour 100 pour lequel les pertes se répartissent comme suit :
- Perte à la génératrice..................... . 8.6 pour 100.
- par fuites............................. 5.7
- par la résistance du conducteur . . 6.6
- par la réceptrice....................... 7.7
- Total...........................28.6
- Dans ces pertes ne figurent ni les frottements des axes des dynamos génératrice et réceptrice, ni la résistance du mécanisme de transmission.
- La traction du train-kilomètre revient à 0,21 f, calculée sur une période de cinq mois, avec un trafic de marchandises léger, et à 0,26 f avec un fort trafic* Depuis l’ouverture de la ligne, le parcours des locomotives s’élève à 64 000 km, le tonnage transporté à 25 000 t et le nombre des voyageurs à 180 000.
- I/éhoulement d’JElm, — Nous avons, dans notre Chronique de février 1882, page 215, donné des détails sur l’éboulement qui, le 11 septembre 1881, détruisit une partie du village d’Elm dans le canton de Claris.
- Il s’était détaché du Tschingelberg, au sud-est du village, au-dessus des carrières d’ardoises qui forment la principale exploitation du pays, un pan de rocher d’environ 400 m de longueur, 100 d'épaisseur et 250 de hauteur représentant un cube d’environ 10 millions de mètres, qui tomba de 450 m de haut sur une pente de près de 70 pour 100. La vallée fut couverte de blocs de rocher, gros comme des maisons, jusqu’à une distance de 1 500 m. Les ravages s’étendirent sur une surface mesurant près de 80 ha, presque tout l’Unterthal ou territoire cultivé. 22 maisons et 57 autres bâtiments furent détruits. 114 personnes y perdirent la vie. La Sernft et le Raminbach se trouvèrent barrés et menacèrent de former un lac, mais on put empêcher ce nouveau désastre.
- Les ijournaux suisses ont dernièrement reproduit, d’après de Journal du Jura, un intéressant article signé des initiales E. D. et intitulé : « Elm, sept ans après la catastrophe. »
- « On ne songeait guère à rendre à la culture les champs et les prés couverts d’éboulis, quand, mesurant l’étendue du désastre jd’Elm, on constatait la chute de dix millions de mètres cubes de débris du Tschingelberg émiettésidans la vallée.et servant de gigantesque pierre tumœ-laire à 114 êtres ]humains! Les habitants d’Elm s’enveloppèrent dans leur deuil comme dans un suaire; ils contemplaient sans mot dire l’irrépa-i Bull, 34
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- râble désastre. Je me souviens de ces paroles d’un des plus fortement éprouvés : « Il y aura dorénavant deux Elm, l’un dessus, l’autre dessous, celui-ci attirant irrésistiblement celui-là par l’influence du souvenir. » Les dommages matériels avaient été évalués à 1 340 000 f, y compris les travaux de rétablissement des routes et du lit de la Sernft, qui figurent dans ce chiffre pour 506 000 fk la charge de la commune et 113 000 / à la charge de l’État. Les souscriptions en faveur des victimes ont donné 1 006 000 f, dont 737 500 f de la Suisse et 258 500 f du dehors, principalement des Suisses établis à l’étranger. Ce secours ayant atteint un chiffre inespéré, les dommages immobiliers et mobiliers ont été couverts en majeure partie dans la répartition, faite avec un grand esprit d’équité, sous le contrôle de l’État.
- A ce moment-là, les propriétés particulières, enfouies sous une couche de pierres variant de 10 à 30 m d’épaisseur, semblaient avoir perdu toute valeur. Pour nous faire une idée du travail qu’eût nécessité le déblaiement du sol, même en supposant une place de dépôt convenable pour cette opération, admettons que 50 ouvriers et 10 chevaux aient travaillé 12 heures par jour et 6 jours par semaine à cette entreprise. A cinq voyages par jour et par cheval, on aurait déblayé 50 m3 d’une aube à l’autre, soit 15 000 m3 en une année, 150 000 m3 en dix, 3 000 000 m3 en deux siècles et les 10 000 000 m3 en 666 ans. On aurait fini vers l’an de grâce 2500.
- Il est vrai qu’avec un chemin de fer on aurait fait l’ouvrage plus vite. Au? grand tunnel du Gothard, on a employé 1 500 ouvriers pendant neuf ans pour perforer la montagne et enlever environ 825 000 m3 de déblai. Il est probable qu’à ciel ouvert on aurait fait le même travail en neuf années avec 500 ouvriers, qui, en un siècle, auraient déblayé les 10 000 000 m3 idescendus du Tschingelberg sur les hameaux d’Unterthal, d’Eschen et de Miisli, en dépensant la bagatelle d’une centaine de millions pour rendre à la culture 700 000 m2 de terrain évalué à moins d’un million et demi.
- Les 10 000 000 m3 représentent à peu près les déblais qu’on retirerait d’un tunnel partant de Lausanne pour aboutir au lac de Constance (soit 230 km environ) ; f
- Du reste ce sont là des calculs purement académiques, car on n’aurait pas pu trouver, à une distance quelconque, une place de dépôt pour les éboulis du Tschingelberg, à moins de couvrir de nouveaux champs et de nouveaux pâturages. ; n ; e {
- Les habitants d’Elm ont su se tirer d’affaire autrement. Ils ont accompli la prédiction du vieillard qui me disait: « Il y aura deux Elm, l’un dessus, l’autre dessous. » hn-.-h.'l m < ^ ^ h
- Et voici? comment ils procèdent, en s’attaquant hardiment à ces masses chaotiques comme des fourmis en train de supprimer un obstacle, h wOn a commencé par enlever autant fquer possiblep pelletée par pelletée, la terre arable entraînée dans la chute vertigineuse des rochers; oh l’a
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- sortie d’entre les pierres et du fond des crevasses avec tout le soin que mettent les chercheurs d’or à puiser le sable des placers ; on l’a mise en tas, à portée des champs d’ardoise qu’on se proposait de rendre à la culture.
- Cette opération faite, on a brisé par la mine les plus gros rocs qui couvraient la place désignée, et leurs débris ont servi à daller les bas-fonds jusqu’à une distance de 1 1/2 à 2 m delà surface.
- Les coups de mine et les intempéries ont effrité les blocs d’ardoise les plus schisteux dont les lamelles se sont réduites en une poussière noire et brillante. Cette poussière peut à la rigueur se mélanger au sol, avec lequel elle se combinera dans un certain nombre d’années par le fait des labourages successifs et de l’épanchement des matières fécondantes. Après l’avoir recueillie, on l’a versée par couches sur le fond dallé qui recouvre les anciens hameaux avec leurs prés, leurs jardins, leurs habitants, et l’on a obtenu de cette manière un sous-sol susceptible de transformation en même temps qu’une surface aplanie sur laquelle il ne reste plus qu’à étendre la couche de terre arable qu’on avait mise en réserve.
- Ces champs improvisés sont emplantés de pommes de terre ou ensemencés de trèfle, d’esparcette, de sainfoin, et l’œil charmé constate entre les sinistres rochers qui rappellent la catastrophe de 1881 les bandes toujours plus larges dont la verdoyante parure atteste la persévérance d’une génération aussi bien que son inébranlable amour du sol natal.
- Les zones cultivées s’étendent chaque année, empiétant sur le domaine du silence et de la mort. Les coups de mine, le bruit du pic émiettant les blocs de moyenne grosseur ou complétant l’œuvre de la poudre, le roulement des brouettes sur un sol accidenté, sont, avec le bourdonnement des abeilles, les seules manifestations de la vie sur l’immense pierre sépulcrale qui recouvre plus de cent victimes humaines. Le nombre des ouvriers occupés aux travaux de nivellement du sol est d’ailleurs bien restreint ; il dépend du budget de la commune, ainsi que des ressources des particuliers et il diminue ou s’accroît par intermittence. J’ai compté sur place tout au plus une dizaine de terrassiers, de langue italienne pour la plupart; mais les gouttes d’eau creusent les pierres et la population d’Elm n’en reconquiert pas moins, mètre par mètre, le sol qu’elle dispute à la fatalité.
- Ainsi que je l’ai dit plus haut, la superficie recouverte par les éboulis est d’environ 700 000 m2. Dans l’intervalle de sept années on en a mis en culture près d’un tiers, soit à peu près 200 000 m, par le procédé que je viens d’indiquer. La commune a donné l’exemple pour ses terrains, après avoir rétabli le lit de la Sernft, de même que la grande route et les chemins avec le concours de l’Etat. Plusieurs propriétaires ont suivi cet exemple et consacrent une partie de leur part de subsides à la reconstitution de leurs prairies à dix ou vingt mètres au-dessus des anciennes.
- A l’endroit où la masse éboulée a le plus d'épaisseur, c’est-à-dire entre le pied du Tschingelberg et celui du Düniberg, sur l’ancien hameau d’Un-
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- terthal qui servait de débouché aux vallées de la Ramine et de Sègne, le chemin, rétabli sur la poussière d’ardoise, traverse un coin de terre désolée, semblable aux flancs du Vésuve où les laves refroidies ont arreté leur double mouvement de descente et de rotation.
- 11 n’est pas question, pour le moment, de remettre en culture tout ou partie de ces terrains, occupés autrefois par les plus belles prairies de la contrée. D’abord, les frais seraient plus considérables qu’ailleurs, à cause des blocs immenses qu’il faudrait détailler; ensuite, et c’est là l’essentiel, il ne reste pas un seul survivant des quatre familles qui dorment là leur dernier sommeil. Il n’y a personne pour recueillir un héritage enfoui sous trente mètres de rochers noirs entre lesquels poussent quelques pieds de saxifrages et d’épilobes, et personne pour se souvenir des moments de douce intimité passés sous le toit paternel. »
- Dimensions «les cylindres «le locomotives. — L’Associa-
- 11 1 ""-'J H I ni I I '.I . l'-T1 ri ,
- tion des Master Meehanics (chefs de traction) des chemins de fer des Etats-Unis a, dans sa dernière réunion tenue à Saint-Paul, Minnesota, discuté la question des dimensions à donner aux cylindres des locomotives par rapport au poids correspondant aux roues motrices. Un comité, composé de MM. Ch. Blackwell, F.-T. Wanklyn et de J.-D. Barnett, avait été chargé de préparer la question et de provoquer l’avis préalable des principaux. ingénieurs de traction des États-Unis et même de l’Angleterre.
- Voici le résumé des principales opinions qui ont été émises à ce sujet dans cette réunion dont le compte rendu détaillé a été donné par le Rail-road Gazette,
- M. Barnett, du Grand Trunk Raüroad, emploie la règle suivante pour déterminer le diamètre des cylindres.
- La racine carrée de l’adhérence multipliée par le diamètre des roues et divisée par la course et la pression moyenne effective au cylindre, ces éléments exprimés en pouces et livres par pouce carré, donne le diamètre des cylindres également en pouces. L’adhérence est le poids correspondant aux roues motrices divisé par o, coefficient adopté par M. Barnett, et la pression moyenne est comptée aux 9/10 de la pression initiale, laquelle ne doit pas être inférieure de plus de 7 p 100 à la pression à la chaudière ; c’est donc 0,9 X 0,93 = 0,837 p, p ôtant la pression normale à la chaudière. Le diamètre des roues est pris avec les bandages usés.
- M. Barnett considère cette règle comme pouvant s’appliquer à toutes les catégories de machines, soit voyageurs, marchandises, gare, etc. *
- La règle ci-dessus avec les notations ordinaires usitées chez nous, soit d pour le diamètre du cylindre, l pour la course, D pour le diamètre des roues motrices, p pour la pression normale et P la charge des roues motrices, se formule comme suit :
- y d
- 5 "r 0,837 p l
- P 4 Du
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- M. Mac Gravol, du Des Moines and Fort Dodge Railroad, emploie la même règle, mais son expérience personnelle lui a fait reconnnaître que, si on prend comme pression moyenne effective plus de 50 0/0 de la pression à la chaudière, il ne faut plus compter l’adhérence qu’à 1/6 de la charge des roues motrices pour les machines à voyageurs, et 1/7 pour les machines à marchandises. Lorsqu’on reste au-dessous de ces chiffres, on a des patinages fréquents, des usures de bandages énormes et des chances de rupture de boutons de manivelles et de bielles d’accouplement. Certains ingénieurs considèrent ces grands cylindres comme économiques, mais on peut se demander si cette considération peut faire passer sur les inconvénients dans les pays où le combustible est bon marché (1).
- La règle de M. Mac Gravol s’exprimerait donc en mesures françaises comme suit:
- d =
- D
- 0.55 pl
- Le coefficient 6 qui y figure s’applique aux machines à voyageurs; pour les machines à marchandises on emploierait le coefficient 7. Le diamètre des roues est pris avec les bandages usés.
- M. Meelian, du Cincinnati, New-Orleans and Texas Pacific, prend 90
- 1
- livres comme pression moyenne à la chaudière et comme coefficient
- d’adhérence; cette règle lui donne de très bons résultats par le peu d'usure des bandages.
- A son entrée au Cincinnati, New-Orkans and Texas Pacific, la division nord, qui est en pays montagneux et présente des rampes de U millièmes et des courbes de290 m avec 27 tunnels, était exploitée avec des machines ayant la proportion ordinaire d’adhérence; on les a remplacées par des machines ayant les mêmes cylindres et roues, mais plus de charge sur les essieux moteurs; il en est résulté une énorme réduction de l’usure des rails et des bandages.
- La formule de M. Meehan peut être représentée par
- d —
- V x ^ D 6.17 X 6.4/
- (3)
- le diamètre des roues est pris avec les bandages neufs.
- M. Angus Sinclair, du National Car and Locomotive bailder, ne donne point de règle précise ; il se borne a constater que les proportions des locomotives ont été déterminées d’après des règles consacrées par l’expérience, et que lorsqu’on s'en écarte notablement on s’expose à de graves mécomptes.
- M. Thomas B. Twombly, du Chicago, Rrck Island and Pacific, emploie
- (1) M. Borodine conclut, au contrairc.de ses expériences que les ci/lindres de trop grande dimension sont nuisibles à l'économie de combustible. (Voir Bulletin d’août 1880, page 301.)
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- la règle donnée parForney : multiplier le cinquième du poids sur les roues motrices par la circonférence de ces roues en pouces, puis diviser par 4 ; le quotient est la capacité cubique de chaque cylindre ; cette règle doit être modifiée pour s’accommoder aux pressions élevées en usage aujourd’hui, car elle a été établie à l’époque où on ne dépassait pas des pressions de 50 à 60 l (3 4/2 à 4 kg).
- Elle pourrait s’exprimer par
- et conduirait à des résultats inadmissibles aujourd’hui ; il est inutile d’en tenir compte.
- M. Twombly est d’avis, comme les précédents, qu’avec de larges coefficients d’adhérence, les machines éprouvent moins d’usure et ont une. plus grande durée de service, en d’autres termes donnent une traction plus économique.
- M. Copestake, des Glasgow Locomotive Works (Écosse), se sert de la règle usuelle avec un coefficient d’adhérence de 1 /5 et une pression moyenne égale à 63 0/0 de la pression à la chaudière. Le diamètre des roues est pris avec les bandages neufs. La même formule sert sans modification pour toutes les catégories de locomotives. Avec cette manière de calculer on a un excès de 100/0 environ en faveur de l’adhérence sur l’effort de traction.
- Voici l’expression en mesures métriques :
- (4)
- M. F. W. Webb, locomotive superintendant du London and North Western (Angleterre), n’a pas de règle spéciale ; il prend en général la course des cylindres égale à 2 pieds (0,610 m) et calcule leur diamètre de manière que l’effort maximum au démarrage avec la pleine pression de la chaudière corresponde sans la dépasser à l’adhérence dans les meilleures circonstances. Il ne fait pas de différence à ce point de vue entre les machines à voyageurs et les machines à marchandises.
- Quoi qu’il en soit, le Railroad Gazette donne comme représentant les idées de M. Webb une formule dont la traduction en mesures métriques est :
- Le diamètre des roues motrices est pris avec les bandages neufs.
- Le Comité fait suivre l’examen de ces divers modes de calcul des obser-uations suivantes :
- 1° La pression moyenne effective au cylindre qui est un des facteurs est d’abord proportionnelle à la pression à la chaudière, puis elle est affectée
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- par la détente et la vitesse de marche : il y a donc une certaine indétermination ; on suppose toutefois que le régulateur est ouvert en grand et que les lumières du cylindre ont une proportion suffisante pour ne pas amener de réduction de pression exagérée par étranglement.
- 2° La pression moyenne effective doit être prise assez grande pour donner la puissance maxima sur les rampes et au démarrage ; le Comité propose de prendre pour la valeur de cette pression moyenne 0,85 de la pression à la chaudière.
- 3° Le coefficient d’adhérence varie, d’après Molesworth, suivant les con-1 1
- ditions atmosphériques, de à —
- o. i 11. Z
- Avec les machines à voyageurs réglées pour une pression moyenne effec-
- 1
- tive égale à 0,85 de la pression à la chaudière, on peut prendre —-,ce qui
- correspond à l’adhérence sur un rail sec et propre. Avec les machines à marchandises qui travaillent en général plus près de leur limite de puis-1
- sance, on peut prendre -y _ -- et enfin, pour les machines de gare qui ont à manœuvrer fréquemment sur des points où les rails sont plus ou moins gras, on prendra
- 4.b
- Le Comité propose donc une formule qui, exprimée en mesures métriques, est représentée par :
- , fP D
- d — \ T>< 0,85 pl (6)
- le diamètre des roues motrices étant pris avec les bandages ù demi usés.
- Le coefficient 4 correspondant aux machines à voyageurs serait remplacé par 4.25 pour les machines à marchandises et par 4.50 pour les machines de gares.
- Si l’économie de combustible est une considération très importante, on pourra augmenter un peu le diamètre du cylindre pour obtenir l’effort de traction avec une plus grande détente. Toutefois, il ne faut pas perdre de vue que la réduction à moins de 25 0/0 de l’admission obtenue par les moyens ordinaires de distribution employés sur les locomotives ne donne pas de bons résultats, et il ne faut pas exagérer les diamètres des cylindres avant d’avoir trouvé des systèmes de distribution plus parfaits.
- Nous croyons devoir faire suivre cet exposé de quelques observations.
- Dans les méthodes de calcul qui sont données précédemment et qui, sous la même forme, ne diffèrent que par des coefficients, on ne se préoccupe de réduire la pression à la chaudière pour avoir la pression moyenne effective au cylindre que pour tenir compte de la diminution apportée par les pertes dépréssion, étranglements, etc., et surtout parla
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- détente. C’est admissible, à la condition toutefois de tenir compte quelque part de la différence entre le travail brut de la vapeur sur les pistons et le travail net à la jante des roues motrices, c’est-à-dire les résistances propres du mécanisme.
- Sur le continent, en France et en Allemagne, on tient compte de ces résistances en affectant le travail ou l’effort indiqué sur les pistons d’un coefficient généralement compris entre 85 et 90 0/0, lequel se combine avec le coefficient de réduction de la pression à la chaudière correspondant à la détente; c’est ainsi qu’on obtient le coefficient habituel de 0,65 ou 0,70 qu’on introduit dans la formule de l’effort de traction et grâce auquel cet effort de traction n’est plus l’effort indiqué sur les pistons, mais bien l’effort net à la jante des roues motrices.
- En Angleterre et en Amérique, au contraire, on prend l’effort brut sur les pistons et on affecte la locomotive et le tender d’un coefficient de résistance spécial qui tient compte des frottements des mécanismes de la machine. Cette manière décompter, contre laquelle nous avons eu fréquemment déjà l’occasion de protester, est absolument irrationnelle pour beaucoup de raisons dont une, la seule sur laquelle nous désirions insister ici, est que, les frottements du mécanisme étant prélevés sur l’effort brut développé sur les pistons avant sa transmission à la jante des roues motrices, on ne doit pas rapporter l’adhérence à l’effort brut développé sur les pistons, mais à cet effort diminué des résistances du mécanisme, c’est-à-dire à l’effort net produit à la jante des roues motrices. Il en résulte que pour comparer les coefficients d’adhérence que l’on relève sur les locomotives américaines avec ceux des locomotives du continent américain, il faut, pour que les conditions soient les mêmes, réduire ces coefficients de 10 à 15 0/0 au moins. Nous pourrions encore invoquer d’autres considérations au sujet de la question de l’adhérence, mais cela nous conduirait trop loin.
- Il est intéressant de donner les diamètres de cylindres obtenus par les diverses formules indiquées plus haut. Nous prendrons les dimensions données par 1 e Railroad Gazette et qui correspondent au type ordinaire des locomotives américaines à voyageurs. Roues de 63 pouces, 1600 m avec bandages neufs et 61, 1 550 avec bandages*à demi usés, course de 26 pouces ou 0 660 m, charge de 60 000 livres ou 27 000 kg sur les roues motrices, pression 160 livres ou 11,3 kg par centimètre carré.
- Formule 1 Barnett...............i . Diamètre des cylindres 0 365 m
- — 2 Mac-Grayol....... — ‘ — 0 414
- — 3 Meehan........... . — — 0 408
- — 4 Copestake....... — — 0 429
- — 5 Webb........... — — 0 396
- — 6 Proposée par le Comité . — — 0 400
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- Comme on peut le voir, ces dimensions diffèrent notablement les unes des autres, les variations extrêmes étant dans le rapport de 1 à 1.18.
- Il peut être intéressant d’ajouter qu’avec les mêmes éléments, en employant la manière ordinaire de calculer, le coefficient de réduction
- 1
- de 0,65 m et le coefficient d’adhérence de le diamètre du cylindre
- serait de 0,370 m et, si on réduisait la course à 0,600 m, dimension ordinaire pour ce genre de machines, de 0,388 m, ce qui correspond au diamètre de 0 400 m employé autrefois avec des pressions beaucoup moins élevées.
- Placjtaes tournantes à manœuvre !iytla*aulicfue (Traduction de^TT^ràtüëfrr^Xa^pfemière plaque tournante à*manœuvre hydraulique établie en Allemagne a été posée en 1886 à la gare de Franc-fort-sur-l’Oder.
- La construction de la plaque elle-même ne présente rien de particulier; le mécanisme de manœuvre est placé à côté dans une fosse voûtée ; l’eau sous pression est fournie par la canalisation générale d’eau de la gare qui est alimentée par les réservoirs de la ville.
- Lorsqu’on procéda aux essais de cette plaque, on constata qu’avec une pression de 40 m d’eau, on tournait bout pour bout, soitunarcde 180degrés, une machine pesant 39 Lavée son tender de 27.5, total 66.5 if en deux minutes. Avec une charge de 6 mètres d’eau,on peut encore tourner une machine, quoique très lentement.
- La dépense d’installation s’est élevée à 13 620 francs. Les dépenses annuelles de service, y compris l’intérêt et l’amortissement du capital, sont évaluées à 4 440 francs. Avec la manœuvre ces dépenses étaient de 5 500 francs. La manœuvre hydraulique, qui assure au service une sécurité et une rapidité très satisfaisantes, présente donc une assez notable économie en dehors d’autres avantages.
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- COMPTES RENDUS
- SOCIÉTÉ D’ENCOURAGEMENT POUR L’INDUSTRIE NATIONALE
- JUILLET 1888.
- Rapport de M. Hirsch sur un clapet automatique de retenue pour vapeur de M. Fleutot.
- Ce clapet, imaginé par M. Fleutot, ingénieur de la Compagnie des Hauts Fourneaux, Forges et Aciéries de la Marine et des Chemins de fer, à Saint-Chamond, est un simple robinet à soupape dont la manœuvre d’ouverture se fait à la main avec un volant et une vis, mais la vis est indépendante du clapet et lui est seulement reliée par un ressort à boudin, dont la tension détermine la levée de la soupape contre la pression de la vapeur.
- Si une rupture se produit à l’aval de l’appareil, la soupape, entraînée par le courant de vapeur, vient s’appliquer sur son siège en surmontant la résistance du ressort à boudin.
- L’addition d’un diaphragme, enfilé sur le prolongement de l’axe de la vis et suspendu dans le courant de vapeur, lequel diaphragme ferme le passage à la vapeur en cas de rupture en amont de l’appareil, rend celui-ci automatique en lui permettant de fonctionner dans les deux sens.
- Rapport de M. le Colonel Pierre sur la chaise roulante pour enfants de M. Marx.
- Les particularités qui caractérisent ce système de chaise roulante sont le mode de suspension des roues d’arrière, l’emploi d’un parallélogramme articulé permettant de donner à la voiture trois positions : 1° celle où. l’enfant doit être assis ; 2° celle où il doit être couché ; 3° celle où la voiture est repliée et, pour ainsi dire, aplatie sur elle-même pour être dressée dans un coin.
- Le poids de la chaise est de 7 kg garnie en toile et 9 à 10 matelassée. La fabrication en est très soignée.
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- Rapport de M. Bardy sur un appareil à écrire destiné aux aveugles par M. F.-A. Boudard.
- C’est un petit appareil très simple, appelé par l’inventeur « rectographe » et composé d’une plaque de fond en bois ou en carton portant des rainures d’un demi-millimètre de profondeur et d’une largeur égale à celle du corps de l’écriture que l’on désire tracer. Sur cette plaque est fixée à charnière une seconde plaque offrant l’aspect d’une grille.
- On fixe le papier sur la plaque de fond et on se sert des rainures pour guider le crayon avec lequel on écrit. Nous ne pouvons naturellement indiquer ici que le principe de l’appareil. Certains artifices empêchent qu’on ne puisse revenir sur une ligne déjà écrite.
- Rapport de M. Mascart sur le voltamètre et la pile étalon de M. Minet.
- Ce voltamètre est fondé sur la décomposition de l’eau, et la pile est un couple de Daniell à sulfate de cuivre, sulfate de zinc, cuivre et zinc, sans cloison poreuse entre les deux dissolutions, qui se trouvent séparées dans les branches d’un tube en U.
- Note sur le voltamètre et la pile étalon et leur application à l’étalonnage «les galvanomètres, par M. Minet.
- Cette note contient la description complète et l’application des appareils qui font l’objet du rapport précédent.
- Notice biographique sur Jean-Robert Breant, par M. Eugène Peligot, membre de l’Institut.
- Explosion «le chaudières de l’usine de Friedenshütte, es Silésie. (Voir chronique de juin 1888, n° 102, page 791.)
- I*rocé«lé «le M. «le Henardos pour souder et hraser à l’électricité. (Traduit de Y Engineering.)
- Ces procédés ont été exposés par notre collègue M. Przewoski dans la séance du 17 février 1888 de la Société des Ingénieurs civils.
- Sur les plaques isoehromatiques, par M. F. Yves. (Traduit du Journal of the Franklin Institutè.)
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- ANNALES DES PONTS ET CHAUSSÉES
- Juin 1888
- No&iee Biéerologicfue sur M. Cuoizette-Desnoyebs, inspecteur général des Ponts et Chaussées, par M. Ciiambrelent, inspecteur général des Ponts et Chaussées.
- Atappori des délégués du Ministère des travaux publics sur les Travaux «1m «Beïüxièjifiae Congrès laaterBtatioBaal «5e navigation BBatea-iewre, tenu à Vienne en 1886.
- Cet important travail commence par une notice sur le premier Congrès tenu à Bruxelles en 1886 et sur les questions qui y ont été traitées. Il donne ensuite le programme du Congrès de Vienne et le résumé succinct de ses opérations.
- Vient ensuite le compte rendu des travaux du Congrès divisé en quatre sections.
- Le premier comprend l’étude des voies navigables au point de vue économique ; le compte rendu est fait par MM. Boulé et Hirsch.
- Le compte rendu de la deuxième section, dont l’objet est : les profils normaux des canaux et les dimensions des ouvrages d’art afférents aux voies navigables intérieures artificielles, a été fait par MM. Holtz et Car-lier. Disons en passant que le Congrès, appelé à se prononcer sur les dimensions normales à donner aux canaux, a écarté comme insuffisant le type des canaux français et adopté les grandes dimensions proposées au nom de l’école allemande par M. Schlichting, savoir : profondeur d’eau, 2 m à 2,60 m; largeur de la cuvette au plafond, 16m; largeur des écluses, 7 m, et longueur utile, 67,60 m.
- La troisième section avait pour mission l’examen des questions relatives à l’exploitation des voies navigables; le compte rendu, fait par M. De-nys, comprend l’analyse du rapport de M. Schromm , conseiller de gouvernement a Vienne, concluant à l’organisation d’un service régulier d’exploitation sur des bases analogues, sinon identiques, au service d’exploitation des chemins de fer, et celle d’un rapport de M. Marchetti, inspecteur général de la Société de Navigation à vapeur sur le Danube, combattant les conclusions du précédent rapport et tendant à la révision de la législation commerciale actuelle en ce qui concerne les transports sur les voies navigables intérieures.
- La quatrième section a pour objet la construction des canaux maritimes; le compte rendu a été fait par M. de Mas.
- Ces documents sont complétés par diverses notices, une de M. de Mas
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- sur la navigation du Rhin en 1885, une autre de M. Boulé sur les travaux de canalisation du Mein entre Francfort et Mayence,et une troisième sur les excursions sur le Danube par M. Hirscli.
- Nous nous bornons à ces indications sommaires en renvoyant nos collègues au compte rendu du Congrès de Vienne présenté à la Société, dans les séances des 2 et 17 juillet 1880, par notre collègue M. Fleury.
- Analyse de l’ouvrage de MM. Lavoinne et Pontzen, sur Ses Cheming «le fer eai Aataériqwe, par M. Jules Martin, Ingénieur en chef, professeur à l’École des Ponts et Chaussées.
- C’est le compte rendu du tome II de l’ouvrage de MM. Lavoinne et Pontzen ; le compte rendu du premier volume avait paru dans le numéro de juillet 1887 des Annales des Ponts et Chaussées. Nous rappelons qu’un compte rendu très complet, fait par notre collègue M. Boudenoot, de cet important ouvrage a été donné dans le Bulletin de décembre 1882, page 541.
- Méthode élémentaire pour le calcul «le 1» résistance «Ses portes «l’écluse, par M. Lahoche, Ingénieur eu chef des Ponts et Chaussées.
- Juillet 1888
- Note sur fia consolidation «fies terrassements du chemin de 1er de Gien à Auxerre, par MM. Letiiier, Ingénieur en chef, et Jozan, Ingénieur des Ponts et Chaussées.
- Ces terrassements effectués dans des terrains argileux de l’étage des sables verts et de l’étage néocomien, ont subi des accidents graves qui ont nécessité d’importants travaux de consolidation, lesquels ont d’ailleurs complètement réussi.
- Les auteurs résument comme suit les conséquences pratiques indiquées par l’expérience:
- 1° Dans les remblais argileux de mauvaise nature, les consolidations au moyen de banquettes de pied avec drainage longitudinal et transversal sont, en général, insuffisantes pour arrêter les êboulements.
- 2° Le meilleur procédé à employer consiste à établir des éperons en pierre sèche sur radier imperméable espacés de 10 m à 12 m, dont l’effet est complété au besoin par des massifs de soutènement en forme de Y renversés avec radiers établis sur la partie intacte du remblai.
- 3° Il est prudent, sur les remblais d’une hauteur de 6 m et au-dessus, lorsque les êboulements sont sérieux, de donner à ces éperons* une largeur de 2 m. l:.
- Les éperons de 1 m à 1,50 m de largeur se déforment souvent sous l’action des mouvements du remblai et cessent de remplir aussi complètement leur double office de soutènement' et de drainage. Une fois dé-
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- formés, ils ne permettent pas, dans le cas où il se produirait dans leurs intervalles des éboulements un peu sérieux, de compléter la consolidation par la construction de V renversés auxquels ils n’olfriraient qu’un appui insuffisant.
- 4° L’établissement, dans un remblai éboulé, d’éperons de consolidation et de V renversés analogues à ceux du remblai des Frittons (d’une longueur de 500 m et dont la dépense de consolidation s’est élevée à 168 000 f pour une longueur réparée de 240 m, soit 700 f par mètre courant et 3 f par ms de terrassement) est toujours possible, même en mauvaise saison, avec sécurité et sans dépenses exagérées. Ce n’est qu’une question de soins et de surveillance.
- 5° L’exécution de ce mode de consolidation suppose que le remblai éboulé repose sur un terrain peu compressible, ou amené à cet état par des travaux appropriés. Il est prudent, néanmoins, pour parer aux tassements qui peuvent se produire, de donner à la plate-forme, après consolidation, un excédent de largeur de 0,05 m à 0,10 m par mètre de hauteur de remblai.
- Rapport d’ensemble sur la Mission dans l’Amérique du mord pendant l’année 1886, par MM. Le Rond et Combarnous, Ingénieurs des Ponts et Chaussées.
- Le rapport embrasse les questions suivantes :
- 1° Chemins de fer en général, notamment les nouvelles lignes Pacifiques, les chemins de fer à voie étroite du Colorado, les chemins de fer métropolitains, les lignes funiculaires, etc.
- 2° Les grands travaux d’art, ponts, viaducs, et les divers autres moyens employés pour franchir les rivières.
- 3° Les travaux de navigation intérieure, entre les grands lacs et la mer et à l’embouchure du Mississipi.
- 4° Les travaux de navigation maritime, les ports.
- 5° Les travaux des villes, voirie, égouts, alimentation d’eau, éclairage, etc.
- Note sur les Travaux de voirie de la ville de Budapest,
- par M. Jacquerez, Ingénieur des Ponts et Chaussées.
- La ville de Rudapest comptait, en 1870, !200 000 habitants; elle en a actuellement plus de 430 000. Les travaux d’embellissement, commencés en 1867, comprennent :
- 1° Les travaux de défense contre le Danube, dont les inondations (notamment celle de 1878) exerçaient d’énormes ravages.
- 2® Les voies de communication, rues, trottoirs, modes divers de pavage* (les briques dites’céramiques sont très employées et ont donné
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- les meilleurs résultats ; ce pavage est doux aux voitures, facile à nettoyer et nullement glissant).
- 3° Les égouts, dont le réseau a une longueur de 166 km; un nouveau réseau dont la vidange (ce qui n’a pas lieu pour le réseau actuel) serait indépendante des crues du Danube, est projeté.
- 4° La distribution d’eau dont le débit est de 36 000 m3 par jour, correspondant à 85 litres par habitant, est provisoire en attendant l’établissement d’une distribution définitive. L’eau est prise au Danube, filtrée dans le gravier du lit du fleuve, élevée par des machines à vapeur (5 machines de 100 chevaux chacune) dans des réservoirs de 21 000 m3 situés à 25 m au-dessus du niveau moyen de la ville et distribuée par une canalisation de 187 km de développement. Cette eau est assez pure et agréable à boire.
- Note sur le tracé île l’axe longitudinal des voûtes, par
- M. d’Ocagne, Ingénieur des Ponts et Chaussées.
- M. J. Resal a défini l’axe longitudinal le lieu du milieu du segment, compris entre les profils d’intrados et d’extrados, d’une droite coupant ces profils sous des angles égaux et de sens contraire. La construction de cet axe est nécessaire pour l’application de la méthode de M. J. Resal pour l’étude de la stabilité des voûtes.
- M. d’Ocagne fait remarquer qu’on peut donner à la droite mentionnée dans la définition précédente le nom de section isogonale de la voûte, nom qui s’explique de lui-même, et que, dès lors, l’axe longitudinal se trouve être le lieu des milieux des sections isogonales de la voûte.
- La construction de cet axe se fait par points au moyen des sections isogonales et, pour plus de précision, on peut déterminer les tangentes à cette courbe lorsqu’on connaît les centres de courbure des profils d’intrados et d’extrados, ce qui, d’ailleurs, est le cas ordinaire de la pratique.
- Note sur les barrages curvilignes, par M. Thiery, professeur de mathématiques appliquées à l’École forestière de Nancy.
- Etant donné qu’un barrage curviligne résiste à la manière d’une voûte, et que la courbe de pression, d’après M. Pelletreau, Ingénieur des Ponts et Chaussées (Annales des Ponts et Chaussées, mars 1879), est forcément, à cause de la symétrie, un cercle qui coupe normalement tous les points, l’auteur démontre que, dans une section horizontale quelconque, la pression qui s’exerce dans chaque joint est appliquée, sinon en son milieu, du moins en* un point très voisin de ce milieu.
- Cette considération peut conduire à une réduction, dans de très notables proportions, de l’épaisseur des barrages curvilignes.
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- Note sur le rendement «les produits hydrauliques, par
- M. Bonnami, conducteur des Ponts et Chaussées.
- Le rendement d’une chaux ou ciment en poudre est le volume de pâte obtenu avec 1 000 kg de poudre.
- Le rendement étant excessivement variable avec la proportion d’eau de gâchage, on peut représenter le rendement par Re e étant la quantité d’eau employée, de sorte que R490 = 0,84 indique que 1 000 kg de poudre gâchée avec 490 litres d’eau donnent un volume de pâte égal à 840 litres.
- L’auteur indique la manière de déterminer le rendement qui est, dit-il, la base de tout dosage sérieux et développe quelques considérations sur les relations entre le rendement et la valeur des mortiers.
- M. Bonnami a d’ailleurs traité ces questions dans la communication qu’il a faite à notre Société en janvier 1888 (page 51 du Bulletin) sur la théorie de la fabrication et de la solidification des produits hydrauliques et à laquelle nous renvoyons ceux de nos collègues que la question intéresserait.
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS ALLEMANDS
- N° 31. — 4 Août 1888.
- Installation pour l’éclairage électrique de la Kaisergallerie, à Berlin, par Siemens et Halske.
- Moteur Musil avec générateur rotatif.
- Matériaux. — Expériences sur la résistance des fils métalliques.
- Ciments. — Fabrication et emploi.
- Groupe de Hanovre. — Emploi des machines frigorifiques dans la brasserie. — Action des hélices propulsives. —Développement des locomotives Compound, par M. von Borries.
- Patentes.
- Variétés. — Chemins de fer de Sumatra. — Statistique des chaudières à vapeur, des associations de surveillance et des explosions en Prusse en 188T.
- N° 32. — 11 Août 1888.
- Compte rendu de la réunion générale de l’Association à Breslau, du 19 au 24 août 1888.
- Notes d’un voyage d’études aux Etats-Unis, par M. F. Gutermuth.
- Groupe de Cologne. — Appareils de sûreté pour chaudières à vapeur. — Ecoles techniques moyennes en Prusse.
- Patentes.
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- Variétés. — Canalisation de la Basse-Sprée à Berlin et aux environs.
- — Moteur à hydrocarbure de Yarrow. — Statistique des écoles techniques supérieures de Berlin pendant le 1er semestre de 1888.
- N° 33. — 18 Août 1888.
- Machines-outils récentes.
- Machine à triple expansion du steamer Lahn.
- Métallurgie. — Le plomb, par C. Schnabel
- Groupe du Rhin moyen. — Mesures géodésiques, par M. Muller.
- Groupe de Saxe-Anhalt. — Appareils de sûreté pour prévenir les explosions de chaudières à vapeur.
- Patentes.
- Variétés. — Industrie de l’Oural et exposition sibérienne à Ekaterinen-bourg en 1887.
- Coup d’œil sur les travaux des groupes de l’Association en 1887-88.
- N° 34. — 25 Août 1888.
- Locomobile compound de 60 à 70 chevaux de Wolf, à Buckau-Magde bourg.
- Notes d’un voyage d’études aux États-Unis, par M. F. Gutermuth, (suite). Chauffage et ventilation. — Régulateurs de température.
- Mise en communication des conducteurs de paratonnerres avec les conduites d’eau et de gaz.
- Barrages de rivières.
- Groupe de Hambourg. — Emploi du gaz de houille pour les usages domestiques et pour l’industrie, par M. Schaar.
- XVIIme réunion générale des Associations allemandes d’ingénieurs et Architectes.
- Patentes.
- Variétés. — Appareils de sûreté pour ascenseurs. —Navigation fluviale aux États-Unis. — Ascenseur à bateaux des Fontinettes.
- N° 35. — 1er Septembre 1888.
- Notes d’un voyage d’études aux États-Unis, par M. F. Gutermuth (fin). Les torpilleurs et leur emploi contre les cuirassés, par R. Haack.
- Tubes étirés à froid.
- Groupe de Manheim. — Distribution de force par l’eau sous pression.
- — Visite des usines métallurgiques de l’Oural.
- Groupe du Rhin inférieur. — Machine frigorifique à compression de R. Pictet.
- Patentes.
- Bibliographie. — Hydrodynamique, par le chevalier de Wex.
- Variétés. — Réunion générale des Associations d’hygiène.
- Bull.
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- N° 36. — 8 Septembre 1888.
- Les torpilleurs et leur emploi contre les cuirassés, par R. Haack (fin).
- Chauffage et ventilation (fin).
- Groupe de Hambourg. — Le sous-sol de Hambourg et son régime hydraulique. —- Magnétisme des navires en fer.
- Groupe de Hesse. —fabrication de la soude.
- IIIe Congrès international de la navigation intérieure à Francfort-sur-le-Mein.
- Exposition de moteurs et de machines-outils à Münich.
- Patentes.
- Bibliographie. — Manuel de manipulations de physique, par le Dr R. Weinstein.
- Variétés. —Tramway à câble à Rirmingham. — Emploi de l’acier pour les foyers de locomotives.
- Pour la Chronique et les Comptes rendus : A. Mallet.
- IMPRIMERIE CHAIX. — RUE BERGÈRE, 20, PARIS.
- -16390-10-8.
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- MÉMOIRES
- ET
- COMPTE RENDU DES TRAVAUX
- DE LA
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS
- OCTOBRE 1888
- N0 4
- Sommaire des séances du mois d’octobre : , . i
- 1° Ponts démontables (Observations de MM. Henry et de Brochoeki) (Séance du 5 octobre, page 529) ; . . ; ’
- 2° Décès de MM. Delebecque, A. Clerc, T. Guibal, A. Brault, Hutchin-son, J, Mallié, A. Jury, P. Hamelin, Leseur et G. Cabanellas (Séance des 5 et 19 octobre, pages 530 et 544) ;
- 3° Notice nécrologique sur M. Delebecque, par M. E. Polonceau (Séance du 5 octobre, page 530) ; .
- 4° Notice nécrologique sur M. Théophile Guibal, par M. ClêmandoL (Séance du 5 octobre, page 531) ^
- 5° Notice nécrologique sur M. Brault, par M. Béthouart (Séance 'du 5 octobre, page 533) ;
- 6° Notice nécrologique sur M. G.-E. Cabanellas, par M. J. Armengaud (Séance du 19 octobre, pages 544 et 654) ; ,
- 7° Décorations et nominations diverses (Séance du 5 octobre, page ,534) ; 8° Note sur Ferdinand Mathias, par M. Coutamins (Séance du 5 octobre, page 534) ; p r V
- 9° Le plus lourd que l’air, par M. Faraud, capitaine du génie, Lettre de M. de Bruignac au sujet de (Séance du 5 octobre, page 534);
- Bull. 36
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- 10° Prix de 4,000 florins (2,120 francs), offert par la section des Indes néerlandaises de l’Institut royal des Ingénieurs des Pays-Bas (Séance du 5 octobre, page 535);
- \\° Nomination d'un secrétaire, (Séance du 5 octobre, page 536);
- 12° Déformations élastiques des pièces et des systèmes de pièces à fibres moyennes planes ou gauches, par M. Bertrand de Fontviolant (Séance du 5 octobre, page 536) ;
- 13° Isolement complet et stable des machines, constructions, véhicules et appareils quelconques, en voie d’amortir les chocs, d’empêcher la transmission des vibrations et de diminuer le bruit qui en résulte, par M. Anthoni ; observations de MM. E. Polonceau et A. Brüll, et lettre de M. Bobet (Séances des 5 et 19 octobre, pages 541 et 545);
- 14° Médailles décernées par le Franklin Institute (Séance du 19 octobre, page 544) ;
- 15° Congrès de Francfort-sur-le-Mein, lettre de M. de Coëne (Séance du 19 octobre, page 546) ;
- 16° Don de Mme veuve Caillé et de M. Rousseau (Séance du 19 octobre, page 547) ;
- 17° Voyage en Espagne (Compte rendu de la première partie du), par M. S. Périssé (Séance du 19 octobre), page 547);
- 18° Calcul et la construction des presses hydrauliques et à air, de M. Barbet, par M. Contamin (Séance du 19 octobre, page 556);
- 19° Congrèsinlernational de navigation intérieure , tenu à Francfort-sur-le-Mein (Compte rendu du), par M. Jules Fleury (Séance du 19 octobre, page 557);
- 20° Boîtes radiales, de M. Edmond-Roy, par M. F. Reymond (Séance du 19 octobre, page 574).
- Pendant les mois d’août, septembre et octobre, la Société a reçu :
- De M. William Jackson, Reportof Water meter testing commission, Boston 1888.
- Du Gouvernement de Washington: 1° Annual report of the Board of re-gents of the Smithsonian Institution ;
- 2° Report of the superintendent of the U. S. Coast and Géodetic survey, Juin, juillet.
- De M. Béloin, membre de la Société : 1° Trautiuine on excavations and embanhnents;
- 2° Straiégos the American Game ofWard, Texte et atlas;
- 3° Une note manuscrite sur VExploitation des carrières de M. Joly, à la Chevalerie, près le Mans.
- 4° Bulletin mensuel de la Commission météorologique de 1873 à, 4887. 15 volumes.
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- De M. Lemoine, membre de la Société: 1° Etude sur les points inverses, 2° De la mesure de la simplicité dans les constructions géométriques.
- 3° Note sur les éléments brocardiens ;
- 4° Notes à propos du cercle des neuf points;
- 3° Comptes rendus des Congrès tenus à Nancy {1886) et à Toulouse {1887), par VAssociation française pour l'avancement des sciences.
- De M. Melon, membre de la Société : 1° Note sur les moyens les plus pratiques de développer la consommation du gaz ;
- 2° Note sur les meilleurs emplois des moteurs à gaz ;
- 3° Note sur la marche d'un appareil Kirkham.
- De M. Paul Verrier, membre de la Société : sa note sur la Bascule romaine automatique, système Roche.
- De M. Cyriaque Helson, son ouvrage intitulé: de Y Industrie de la fonte, du fer et de l'acier en Italie.
- De M. Horace Hervegh, membre de la Société, deux brochures en allemand de M. Lauer : 1° Règles pour la charge des trous des mines dans les fosses à grisou;
- 2° Allumage des charges au moyen d’étoupilles à friction dans les fosses à grisou.
- De M. Reynier, membre de la Société, son ouvrage intitulé : Traité élémentaire de l’accumulateur voltaïque.
- De M. C. Canovetti, membre de la Société. — Notice sur la charpente de l’ancienne halle aux blés, Bourse du Commerce, à Paris.
- De M. Alfred Férot. — Évaluation du trafic probable entre Paris et Rouen après l’exécution du canal de 6,20 m de profondeur projeté par M. Bouquet de la Grye et présenté par la Société d’études : Paris-Port de mer.
- De M. A. Chameau. — Nouveaux fours de verrerie à bassin continu et à pots chauffés au gaz avec régénération du gaz et de l’air sans renversement des courants.
- De M. Charles Grisel. — Notice sur la distribution d’eau à Naples. — Aqueduc de Serino.
- DeM. Vernon-Hareourt. —Alpine Engineering (Ingénieur Alpin).
- De M. Pedro-Garcia-Faria. — 1° Memoria-Saneamienlo de las pobla-ciones : Conditiones hygienicas de la urbe. — Mémoire sur l'assainissement des populations; conditions hygiéniques de la vie;
- 2° Relaciones entre la Viabilidad y la Agricultura. — Rapport entre les voies de communication et l'agriculture ;
- 3° Conferencia dada en el Instituto Agricola de San Isidro. — Conférence faite à l’Institut agricole catalan de San Isidro ;
- 4° Dictamen previo de la Comision designada para el estudio de la evacuacion de immundicias y sane amiento del subsuello. — Rap-
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- port particulier de la Commission désignée pour l'étude de l’évacuation des immondices et l’assainissement du sous-sol ;
- 5° Une photographie du Chalet construit par lui pour S. M. la Régente sur le Tibi-Dàbo.
- De la Société de construction. — La Machiniste terrestre et maritime de Barcelone. —El Catalogo general, — son Catalogue général.
- De M. J. de Coëne.— Un exemplaire de sa brochure sur VAmélioration du Port du Havre et des Passes de la Basse-Seine.
- De M. A. Wohlguemuth, membre de la Société. — Memoria, Arsenal civil de Barcelona. — Renseignements et photographies sur l’Arsenal civil de Barcelone et ses machines.
- De la Société John Cockerill. — Une Notice sur les ascenseurs hydrauliques de La Louvière.
- De M. Boulé, ingénieur en chef des Ponts et Chaussées. — Une brochure sur Le But et l’Utilité de la canalisation des fleuves.
- Les Membres nouvellement admis sont :
- Commes Membres Sociétaires, MM.
- J. Bonnemère df. Chavigny, présenté par MM. Buron, Durand et
- E. Polonceau.
- A. Péneaud
- Mallet, Parent et E. Polonceau.
- J.-A. Robin,
- Guidoux, Leroux et Montupet.
- G. Richard,
- Contamin, Monjean et A. Moreau.
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- RÉSUMÉ
- DES
- PROCÈS-VERBAUX DES SÉANCES
- DU MOIS D’OCTOBRE 1888
- Séance du 5 Octobre 1588.
- Présidence de M. S. Périsse, Vice-Président.
- La séance est ouverte à huit heures et demie.
- M. le Président annonce que la Société a reçu deux lettres qui, bien que ne renfermant pas, à proprement parler, de réclamations au sujet du procès-verbal de la dernière séance, nécessitent cependant quelques explications. Ces lettres ont trait à la question des ponts démontables qui a fait l’objet d’une longue discussion dans les séances des 19 juillet et 3 août derniers.
- Par la première, M. le commandant Henry proteste contre certaines assertions émises par M^Oiliüei et de Brochocki, notamment en ce qui concerne les appréciations de ce dernier touchant les lettres à lui adressées par le ministère de la Guerre.
- Dans la seconde, M. de Brochocki expose que, relativement aux lettres ministérielles en questToiif sës paFoïes, reproduites au procès-verbal, ont quelque peu dépassé sa pensée. Ces lettres, ajoute-t-il, disent, en résumé, que les ponts de son système, s’ils recevaient les modifications indiquées par la Commission du Génie militaire, constitueraient des engins qui, assurément, rendraient de précieux services en campagne comme ponts d’équipages de corps d’armée de réserve. M. de Brochocki explique en outre que les critiques qu’il a formulées au sujet du système Henry, s’appliquent au pont-route qui a fait l’objet de publications nombreuses, et non pas aux ponts de chemins de fer, qu’il dit ne pas bien connaître.
- M. le Président estime que M. le commandant Henry a entière satisfaction, tant par les explications qui viennent d’être données que par les observations présentées dans la dernière séance par M, Lantrac, observations que M. Henry a déclaré approuver entièrement.
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- D’autre part, Ja Société, à laquelle il n’appartient pas, d’ailleurs, d’émettre d’opinion, possède actuellement tous les éléments nécessaires pour comparer, au point de vue technique, — le seul qui l’intéresse, —les differents systèmes de ponts démontables dont elle a été entretenue.
- M. le Président dit que, pour les motifs qui précèdent, il n’y a pas lieu de rouvrir la discussion sur ce sujet et déclare l’incident clos.
- M. le Président a le regret d’annoncer que, depuis la dernière séance, la Société a perdu neuf de ses Membres, MM. Delebecque, Clerc, Guibai, Alexandre Brault, Hutchinson, J. Mallié, A. Jury, P. Hamelin etLeseur.
- ^ M. Auguste Clerc, — ajoute M. le Président, — qui exerçait depuis 1885, avec dévouement et activité, les fonctions de secrétaire de notre Société, est sorti de l’École Centrale en 1869, après avoir passé par une école d’Arts et Métiers. Attaché successivement aux ateliers de mécanique des grands établissements Cockerill, à Seraing (Belgique), aux ateliers de M. Eiffel, et à la construction des ateliers de l’artillerie à Puteaux, M. Clerc était, depuis 1881, ingénieur de la maison Geneste et Herscher, et c’est en 1881, vous vous le rappelez, que notre regretté collègue a obtenu la médaille cl’or de la Société pour son mémoire sur une Nouvelle, théorie de la résistance des poutres.
- Au cours de ces dernières années, M. Clerc a donné à M. Ser, le regretté professeur à l’Ecole Centrale, un concours très apprécié pour des expériences sur les ventilateurs à force centrifuge. Tout dernièrement, enfin, il corrigeait les épreuves du Traité de 'physique industrielle de M. Ser.
- Clerc était un travailleur dans toute la force du terme, et c’est sur le chantier qu’il a contracté le germe de la maladie qui l’a inopinément enlevé, à Arcachon, le mois dernier. Il laisse en nous de profonds regrets et le souvenir d’un collègue qui avait su se concilier l’estime et l’affection de tous . — (Applaudissements).
- M. le Président fait donner communication du texte des paroles prononcées par M. Polonceau, le 10 septembre, à l’enterrement de M. Delebecque : —
- « Après l’éclatant hommage que M. le baron de Rothschild vient de » rendre à la mémoire de mon regretté collègue et l’exposé que M. Fer-» dinand Mathias, son dévoué collaborateur, a fait de sa carrière, il ne me » reste plus qu’à apporter sur cette tombe, au nom de la Société des » Ingénieurs Civils, le tribut de regrets de tous ses Membres douloureu-» sement frappés de cette mort si brusque et si cruelle: ils m’ont choisi, » moi son camarade d’école et son collègue, pour que le témoignage de » leur douleur et de leur estime fût apporté par la voix la plus émue » et la plus convaincue.
- » Delebecque est un de ceux dont les travaux honorent les sociétés aux-t> quelles fils appartiennent et dont le caractère attire toutes les sympathies: » la bienveillance, l’esprit de libéralité et de justice, le calme et une
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- » patience qui n’excluait pas l’énergie, présidaient à tous ses actes; il » faisait simplement les meilleures choses et ne voulait en tirer aucune » gloire ; sa modestie était si grande que lorsqu’il fut chargé par le Co-» mité de Ceinture de présider la réunion des Ingénieurs en chef du » matériel et de la traction, il ne voulait pas s’avouer que son carac-» tère et son mérite avaient été, à très juste raison, les causes principales » de sa nomination.
- » Dans ces délicates fonctions, il montra les qualités précieuses de rec-, » titude de jugement qu’il possédait à un rare degré; il savait diriger » la discussion de manière à obtenir des résultats pratiques, évitant tout » froissement et en la maintenant sur un ton de camaraderie et de bonne » humeur.
- » Ce grand bon sens, un grand nombre parmi nous l’ont vu se ma-» nifester d’une manière frappante au Congrès de Milan. Toutes ses » observations, remarques, objections, éclairaient la discussion et la remet-» taient sur son vrai chemin ; d’un mot, il montrait le côté faible de » solutions brillantes en apparence et indiquait la voie dans laquelle il » fallait s’engager pour en trouver de plus solides.
- » De semblables hommes sont rares; il est douloureux de les voir » partir trop tôt ; mais leur souvenir reste et on aime à retracer leur » vie pour servir de modèle aux jeunes.
- » Adieu, Delebecque, ou plutôt au revoir, car vous ôtes de ceux qu’on » espère retrouver un jour ! Adieu, mon cher collègue, recevez le témoi-» gnage des profonds regrets des Membres de la Société des Ingénieurs » Civils ! Adieu, mon cher camarade ! Votre souvenir restera gravé dans » le cœur de celui qui s’honorait d’être votre ami, et qui trouve une » triste consolation à exprimer publiquement la haute estime et la haute » affection qu’il vous avait vouées. Puisse votre famille trouver avec le » temps un adoucissement à sa douleur dans l’unanimité des sentiments » qui entourent votre mémoire et qui seront pour vos fds un honneur » et un soutien dans la carrière qu’ils ont à parcourir! » —{Applaudissements.)
- M. Clémandot a la parole pour prononcer l’éloge de M. Théophile Guibal._ .
- Messieurs,
- Théophile Guibal, l’excellent collègue dont je viens vous parler aujourd’hui, fut certainement un de ceux qui honorèrent le plus dignement notre profession d’ingénieurs civils. Son savoir, son esprit inventif, en firent un des Ingénieurs les plus remarquables, comme aussi son Professorat de quarante années à l’École des mines de Mons en fit un des vulgarisateurs de la science des plus estimés.
- Guibal, né à Toulouse, le 31 mai 1814, est mort à Mariemont (Belgique), le 16 septembre dernier, et quoique sa carrière industrielle se soit accomplie tout entière en Belgique, nous pouvons non seulement le réclamer
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- comme un de nos compatriotes, mais aussi comme un des plus glorieux enfants de l’École Centrale.
- De la même promotion que Guibal, entré avec lui à l’École, le 3 novembre 1833, nous en sortîmes en août 1836. Nous avions eu pour camarades de nos trois années, Camille Polonceau, Alexis Barrault, Victor Bois, Priestley, Jullien, Chobrzinski, etc., dont je n’ai pas besoin de faire ici l’éloge ! De notre entrée à l’École, dataient l’amitié et l’affection que •nous eûmes toujours l’un pour l’autre, et que le temps n’avait fait qu’accroître et cimenter. On peut dire que Guibal réunissait en lui toutes les qualités qui devaient faire de lui un Ingénieur des plus éminents. Doué d’un esprit d’analyse mathématique, qui n’exeluait en rien l’imagination la plus vive et l’esprit le plus inventif, il avait, en outre, une remarquable facilité de diction et d’élocution : aussi, aimé et apprécié par tous les Professeurs de cette époque, les Dumas, Olivier, Péclet, Per-donnet, il fut, d’un commun accord, désigné comme un des plus aptes à venir fonder à Mons une École analogue à l’École Centrale, et, après un court passage dans le cabinet d’Eugène Fl achat, Guibal partit avec un autre de nos camarades, M. Devillez, désigné comme lui, et qui, à l’heure qu’il est, est encore Directeur de cette École. Guibal fut à ses débuts professeur de géométrie descriptive, puis de mécanique, et ensuite chargé du cours d’exploitation des mines qu’il créa entièrement et qu’il professa pendant plus de quarante années. On se.figure l’importance de ce cours, dans un pays où l’exploitation minière tient une si grande place.
- Outre sa situation de Professeur, Guibal avait fondé aussi à Mons un cabinet d’ingénieur ; Là, nécessairement, il aida de ses conseils, non seulement tous ses anciens élèves, restés ses amis, mais aussi tous ceux qui s’occupaient, à un titre quelconque, de l’exploitation des mines. Un des points sur lesquels Guibal porta particulièrement ses études, tut celui de l’assainissement et de l’aérage des mines : c’est ce qui le conduisit à l’invention de son ventilateur qui fit sa fortune et sa réputation, car tous les pays du monde, on peut dire, mirent cet appareil si parfait en application.
- Si nous parlons, maintenant, des récompenses qui furent accordées à Guibal, nous dirons qu’il reçut dans toutes les Expositions des médailles de premier ordre ; qu’il fut officier de l’ordre de Léopold de Belgique, et que, s’il ne fut pas, quoique Français, membre de l’ordre de la Légion d’honneur, c’est que sa nomination fut retardée par l’ignorance dans laquelle on était, dans certaines sphères, de sa nationalité.
- Je ne dois pas non plus manquer de dire que Guibal attachait la plus grande importance à une récompense qu’il avait reçue de l’Académie française, celle d’un Prix Montyon, relative aux arts insalubres, prix qui lui avait été accordé à la demande et sur les instances de notre illustre et vénéré maître, M. Dumas.
- - Si, à cet historique, consacré tout entier à la carrière industrielle de
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- Guibal, j’ajoute que par sou aménité, le charme qu’il portait en lui, Guihal fut aimé, je dirai plus, adoré de tous ceux qui le connurent, on comprendra les regrets immenses que Guibal laisse après lui dans son pays d’adoption. Que sa famille éplorée, que son gendre, M. Lucien Gui-notte, l’éminent Ingénieur en chef des mines de Mariemont; sa digne fille, Marie Guibal, qui a hérité de toute l’intelligence, de toute la bonté, en un mot, de toutes les qualités de son père ; que son jeune petit-fils, Lucien Guinotte; que toute sa famille sachent, du moins, que si Guibal a été pleuré en Belgique, il ne la pas moins été en France par. ses collègues, par ses amis, heureux et fiers de pouvoir Je réclamer comme un de leurs compatriotes et aussi comme l’un des Ingénieurs qui ont su porter le plus haut à l’étranger le drapeau des Ingénieurs civils de France.— (Applaudissements.) ,
- M. le Président fait donner lecture de la notice nécrologique suivante sur M. Brault, adressée par M. Béthouart„^
- TSTVQexandre Brault est né à Châteaudun en 1819. Après avoir passé trois années à l’École des Arts et Métiers de Châlons, il entra, en 1840, à Chartres, dans les ateliers de construction mécanique, alors bien modestes de M. Fontaine, inventeur de la turbine qui porte son nom.
- Successivement ouvrier, dessinateur, chef d’atelier, patron en 1851. Voilà le chemin parcouru en si peu de temps par cet homme d’action.
- C’était un homme nouveau,, artisan de sa propre fortune, sorti des rangs du peuple et arrivé à force de travail et d’énergie à une situation considérable. Il fut élevé à cette salutaire, mais rude école du travail manuel qui endurcit. Il n’avait pas de fortune, ce qui stimula cette nature ardente en lui donnant la noble ambition de parvenir.
- M. Brault se spécialisa dans la construction des turbines, des roues hydrauliques et des moulins à blé. Il s’occupa aussi du montage des organes principaux des fabriques de papiers, des filatures, des forges. 11 installa le plus grand nombre des poudreries militaires. 11 aida par ses études, ses idées, à l’élévation au premier rang de l’établissement qu’il occupait avec M. Fontaine, le fondateur.
- A toutes les Expositions universelles, il obtint les premières récompenses. En 1869, il fut décoré de la Légion d’honneur pour les services qu’il avait rendus à la classe ouvrière et à l'industrie.
- M. Brault, en créant une Société de secours mutuel parmi ses ouvriers, a montré que s’il exigeait le travail et l’ordre de ses collaborateurs, il savait aussi comprendre la solidarité qui doit unir les hommes.
- Sans ostentation, en toute simplicité, il a su faire le bien : aussi tquel empressement des ouvriers à ses obsèques*
- Ancien maire de la ville de Chartres, la population tout entière, pleine de sympathie, raccompagnait à sa dernière demeure,
- Sur sa tombe, des discours furent prononcés par M. Boutet, maire de la ville de Chartres; M, Duchène, vice-président de la Société de secours mutuels,..et M,. Béthouart, son ancien associé, ... ; ,V! : .nu .v a , ••
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- Son nom restera à jamais gravé dans la mémoire des ouvriers. Sorti de leurs rangs, il leur montre le chemin, et sa vie si bien remplie est un enseignement pour eux.
- Conseiller municipal pendant près de quarante ans, maire de la ville de Chartres, juge au Tribunal de commerce, Brault, dans les fonctions publiques, amis la même ardeur au travail que dans l’industrie.
- Son dévouement n’a jamais faibli dans toutes les situations qu’il a occupées, et il laissera à sa famille en deuil le souvenir d’un homme dont la vie de travail a été honorée et dont la mémoire sera respectée de tous.
- M. le Président a le plaisir d’annoncer à la Société les distinctions honorifiques et les nominations suivantes :
- M. Canet a été nommé officier d’académie et M. Orsatti, officier de l’ordre du Cambodge.
- M. Paul Boubée a reçu le diplôme de membre sociétaire du « B. Institué) d’Incoraggiamento. »
- M. Ferdinand Mathias a été nommé Ingénieur en chef du matériel et de la traction au chemin de fer du Nord; M. Bricogne, Ingénieur chef du matériel roulant, et M. Rodrigue, Ingénieur adjoint du service central du matériel et de la traction.
- Au sujet de la nomination de M. Mathias, M. Contamin adresse le texte des paroles qu’il aurait prononcées s’il avait pu assister à la séance :
- « Messieurs,
- » M. Ferdinand Mathias, qui est de la promotion de 1833 de l’École » Centrale, est membre de la Société des Ingénieurs civils depuis 1848, » c’est-à-dire depuis la fondation.
- » C’est un Ingénieur d’un très grand mérite, aux connaissances techni-» ques duquel tout le monde rend hommage; il a publié à sa sortie de » l’École un livre sur les bateaux à vapeur, en collaboration avec M. Cal-» Ion, qui a eu une réputation méritée; il a apporté de grandes arné-» liorations dans le service des machines et construit les magnifiques » ateliers de la Compagnie à Heliemes, près Lille.
- » M. Mathias est aussi un excellent chef, très aimé de tout son per-» sonnel; il est profondément juste et s’occupe avec une très grande » sollicitude du bien-être de tous ceux qui sont placés sous ses ordres. » Sa nomination a été accueillie avec beaucoup de sympathie par tout » le personnel de la Compagnie. »
- M. le Président fait donner lecture de la lettre suivante adressée par M. de Bruignac :
- « M. le Président,
- » Ayant été empêché, à mon grand regret, d’entendre l’analyse de '» M. de Nansouty du Mémoire sur le plus lourd que l'air, de M. le capi-» taine du génie Faraud, et aucune discussion?etanllîrmoncée à ce sujet, » veuillez me permettre de consigner ici de courtes remarques, utiles
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- o peut-être aux chercheurs qui ne désespèrent pas de cette intéressante » question.
- » Le poids du plan aviateur est certainement un des principaux obstacles » à la réalisation d’un grand aéroplane; mais, dès 1867, M. Wenhama » signalé un moyen ingénieux d’éviter en partie cette difficulté (« Aïrial » locomotion » Cassell, etc., London). Il consiste à disposer un certain » nombre de petits plans aviateurs, les uns au-dessus des autres, comme » les feuilles d’une jalousie. M. Wenham fit un appareil de ce genre » qui l’enlevait par un vent moyen. Je crois qu’un semblable appareil, » bien étudié, serait pratique, au moins comme sport individuel, tel que » le vélocipède.
- » Le même moyen réussirait-il pour de plus grands appareils ?........
- » Cela mériterait d’être étudié.
- >> Le second et terrible obstacle aux grands appareils plus lourds que » l’air est la puissance vive, aux grandes vitesses qui sont nécessaires ; » le départ et l’atterrissement présentent alors beaucoup de difficulté et » de danger.
- » C’est ce second obstacle qui, d’aviateur au principe, m’a fait partisan » de l’aérostat fuselé, au moins pour les débuts. Ce système a déjà prouvé » sa possibilité en fonctionnant, comme le philosophe ancien démontrait » le mouvement; et, si une une vitesse suffisante n’est pas atteinte, c’est » que les aviateurs disposant de moyens d’expérience n’ont pas encore » voulu essayer ce que la science conseille, c’est-à dire une proue suf-» fisamment effilée.
- » Tous, pourtant, nous avons sous les yeux un exemple mémorable, » celui des bateaux. Nous y voyons la différence des formes faire varier » la vitesse du simple au double, et même plus ; c’est-à-dire la résis-» tance pour une même section devenir huit fois, ou même dix foismoin-» dre !.. Avec un semblable appoint, je crois que les vitesses suffisantes » sont déjà possibles. Je le disais ici, il y a quatre ans. Et l’on peut être » surpris, ce semble, que les expérimentateurs savants, saisis de cette » question à plusieurs reprises, n’aient jamais paru y attacher d’impor-» tance.
- » Pour moi, ne pouvant mettre la main à l’œuvre, je cherche du moins » à maintenir les idées desquelles, à mes yeux, dépend le succès,
- » Veuillez, etc.
- » D. de Bruignac. »
- M. le Président fait connaître que la section des Indes Néerlandaises de l’Institut royal des Ingénieurs des Pays-Bas informe la Société des Ingénieurs civils qu’elle met au concours un prix de 1,000 florins (2,120 francs), qui sera décerné à hauteur du meilleuFTl^nuéîprü^quu pour 1 application'aë la science medicale a la construction d’édifices dans
- Un programme''’indiquant les conditions particulières de ce concours est déposé au secrétariat de la Société . . ’
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- M. le Président dit qu’il y a lieu, conformément au règlement, de procéder à la nomination d’un secrétaire, en remplacement de notre regretté collègue, M. Clerc. Selon l’usage, M. le Président rappelle qu’aux dernières élections celui des membres de la Société qui a obtenu le plus de suffrages, après les quatre secrétaires élus, est M. Cerbelaud qui, aujourd’hui, accepte la candidature.
- M. Cerbelaud, ajoute M. le Président, a présenté depuis trois ou quatre ans plusieurs communications intéressantes, et tout le monde se souvient avec quelle clarté d’exposition il a fait un compte rendu des travaux du Congrès de Milan.
- Il est procédé au vote et au dépouillement du scrutin.
- M. le Président annonce que le nom de M. Cerbelaud a réuni 82 voix sur 85 votants. M. Cerbelaud est, en conséquence, nommé secrétaire pour l’année courante. (Applaudissements.)
- L’ordre du jour appelle la communication de M. Bertrand de Font-violant sur les Déformations élastiques des pièces et des systèmes de pièces à fibres moyennes planes ou qauches (théorie nouvelles eFapplications).
- M. Bertrand de Fontviolant présente une analyse succincte de son Mémoire qui sera inséré dans le Bulletin.
- Ce travail se divise en deux parties :
- La première comprend l’exposé d’une théorie nouvelle relative aux dé formations élastiques des pièces et des systèmes de pièces qu’on considère en Résistance des matériaux.
- La seconde comprend des applications qui ont trait à la construction géométrique des déplacements élastiques et à la détermination de l’influence des charges mobiles sur les arcs et sur les poutres continues.
- Cette théorie dont le fondement réside dans le principe du travail, conduit à la fois à des théorèmes et à des formules d’une grande généralité.
- En ce qui concerne les théorèmes, il convient de rappeler qu’en 1885, M. le professeur Krôhn a publié dans le Génie civil, sous le titre de Principe de Réciprocité, une proposition remarquable dont M. Maurice Lévy vient de donner, il y a quelques mois, une nouvelle démonstration dans la quatrième partie de son grand Traité de Statique Graphique.
- Voici l’énoncé de cette proposition :
- « Si sous l’action d’une force 1 agissant dans une direction arbitraire, » ’en un nœud quelconque A d’un système librement dilatable, déterminé » de position, un autre nœud quelconque c pi'end un déplacement qui,
- A_
- .o estimé dans une direction aussi arbitrairement choisie est uc ; récipro-» quemenl, une force 1 appliquée au point c dans cette dernière direction, » imprime au point A un déplacement qui, estimé suivant la première direc-
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- _A
- » lion, est aussi uc, de sorte que si l’on appelle ce second déplacement
- C
- » u a , on a ;
- iL JL U~ = llT. ))
- Cet énoncé ne concerne absolument que les déplacements des nœuds ; il suppose expressément que le système est composé de barres rectilignes articulées entre elles et qu’il est librement dilatable.
- M. Bertrand de Fontviolant établit dans son Mémoire que le principe de réciprocité régit non seulement les déplacements des nœuds,, mais encore ceux de points arbitrairement choisis, et qu’il reste vrai lors même que les conditions restrictives qui précèdent ne sont pas satisfaites. Ainsi : les barres du système peuvent, au lieu d’être rectilignes, avoir pour ligne moyenne une courbe quelconque, plane ou gauche, être assemblées entre elles au lieu d’être articulées, et enfin être disposées de telle façon et être assujetties à de telles liaisons que le système ne soit pas librement dilatable.
- Ce principe est aussi applicable aux déformations d’une pièce pleine unique à la ligne moyenne plane ou gauche, que cette pièce soit, ou non, astreinte à des liaisons surabondantes (1).
- Enfin, et toujours au moyen du théorème du travail , on démontre qu’il y a également réciprocité : 1° entre les déplacements linéaires produits par un couple et les déplacements angulaires produits par une force; 2° entre les déplacements angulaires produits par deux couples.
- La réciprocité est donc une condition générale à laquelle satisfont les déplacements élastiques ; elle se formule par la triple proposition suivante :
- Étant donné un système formé d’une pièce élastique unique ayant pour ligne moyenne une courbe plane ou gauche, ou d’un nombre quelconque de pièces de cette espèce, arbitrairement disposées dans l’espace, et assemblées ou articulées entre elles, — ce système pouvant d’ailleurs être, ou non, assujetti ci des liaisons surabondantes :
- f0 Si une force égale à l’unité et de direction Al5 appliquée à un point (1) d’une pièce quelconque, imprime à un point (2) appartenant à la même pièce, ou dune autre pièce, un déplacement dont la projection sur une 1
- direction A2 a une valeur réciproquement, une force égale à l’unité, appliquée au point (2) suivant la direction A2, imprime au point(1 ) un
- 2 I
- déplacement dont la projection Xi sur la direction Aa est égale à >y
- 2° Si un couple égal à l’unité, et dont l'axe a une direction A1? appliqué à une section Lfi d’une pièce quelconque, imprime à un point (2j appartenant à la même pièce ou à une autre pièce, un déplacement linéaire dont
- (1) On appelle liaisons surabondantes toutes celles qu’il l'aut supprimer pour rendre statiquement déterminées les forces de liaisons, ou réactions, correspondant aux liaisons restantes.
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- la projection sur une direction À2 a une valeur À*, réciproquement, une
- force égale à l’unité, appliquée au point (2) suivant la direction A2, imprime à la section Dx un déplacement de rotation qui, reporté sur l’axe
- 2 1 représentatif, a pour projection y^ sur A1? la même valeur )y
- 3° Si un couple égal à l’unité, et dont l’axe a une direction Al5 appliqué à une section DL d'une pièce quelconque, imprime à une section Z>2 appartenant à la même pièce, ou à une autre pièce, un déplacement de rotation qui, reporté sur l’axe représentatif, a pour projection sur une
- direction A2, une valeur y*, réciproquement, un couple égal à l’unité,
- appliqué à la section f)2, et dont l’axe est dirigé suivant A2, imprime à la section I)i un déplacement de rotation qui, reporté sur l’axe repré-
- 2 j
- sentatif, a pour projection yt sur Al5 la même valeur y9.
- La théorie de la réciprocité trouve son application immédiate dans la détermination des lignes d’influence relatives aux pièces ou aux systèmes élastiques assujettis à des liaisons surabondantes. On peut établir notamment que les lignes d’influence des forces de liaison, ou réactions des appuis, sont toujours des courbes funiculaires faciles à construire, ainsi que l’a, d’ailleurs, démontré M. Maurice Lévy en ce qui concerne spécialement la poussée des arcs.
- En même temps qu’il fournit la démonstration des théorèmes précédents, le principe du travail conduit à des formules générales exprimant les déplacements linéaires ou angulaires de points ou de sections appartenant à des pièces pleines, ou à des systèmes élastiques déterminés de position et soûmis à des forces données.
- 1° Déplacements LiNÉAiRES. — (a) Pièces pleines. — Considérons une pièce, dont la ligne moyenne A B est plane ou gauche, sollicitée par des forces quelconques, et astreinte, ou non, à des liaisons surabondantes. Proposons-nous d’évaluer le déplacement l d’un point quelconque c, suivant une direction A, arbitrairement choisie.
- Soient :
- G, un point quelconque de la ligne moyenne, défini par sa distance s au point A, mesurée sur la ligne moyenne ;
- G?, la tangente à la ligne moyenne en ce point;
- Gy), Gç, les axes principaux d’inertie de la section normale en G :
- S, la surface de cette section;
- lç, son moment d’inertie polaire ;
- 1^, Jç, ses moments d’inertie par rapport aux axes Gy) , G; ;
- E, le coefficient d’élasticité de la matière dans la direction Gg ;
- G, celui dans les directions Gyj, Gç .
- Les forces directement appliquées et celles de liaison, agissant à droite de la section normale en G, sont réductibles à leur résultante de translation appliquée en G et à un couple ; soient :
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- N, T^, Tç, les composantes de cette résultante de translation suivant les directions Gç, G*i, Gç ;
- Mç, M. , Mç, les composantes de Taxe du couple résultant suivant ces mêmes directions.
- Cela posé, supprimons les forces directement appliquées ; rendons libre la pièce par la suppression des liaisons surabondantes, et enfin appliquons au point c une force auxiliaire égale à l’unité, dirigée suivant A et dans le sens choisi comme positif pour l’évaluation des déplacements projetés sur cette ligne. A cette force auxiliaire et aux réactions qu’elle détermine répondent, au point G, six quantités v, 0-, 0Ç, . p^, p , pç, analogues à
- celles N, T^,.....M^, M,,, mais qui sont directement calculables par
- la statique, puisque les liaisons surabondantes ont été supprimées.
- Le déplacement cherché est alors donné par l’intégrale définie :
- «y a
- Dans le cas où la ligne moyenne est plane et où les forces extérieures sont situées dans son plan, l’expression précédente se réduit à :
- «./ a
- où : M, N, T sont le moment fléchissant, la tension longitudinale et l’effort tranchant produits par les forces données; p, v, 0, les quantités similaires résultant de l’application de la force auxiliaire à la pièce soustraite à ses liaisons surabondantes.
- Les formules qui précèdent offrent, sur les formules classiques, le triple avantage :
- 1° D’être plus générales;
- 2° D’être plus simples et plus faciles à appliquer ;
- 3° Au point de vue didactique, de se démontrer à l’aide du seul principe du travail, sans qu’il soit nécessaire de foire intervenir aucune con sidération géométrique.
- (b) Systèmes de pièces. —Le nombre des pièces du système est quelconque. Soit p le nombre des pièces, telles que AB, par exemple, qui resteraient si on supprimait toutes celles surabondantes.
- Le déplacement d’un point quelconque C’du système, estimé suivant une direction A arbitrairement choisie, est donné par la formule :
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- dans laquelle : ..... sont les quantités définies plus haut, répondant à l’application des forces extérieures sur le système donné ; ^..^,
- les quantités similaires résultant de l’application de la force auxiliaire spécifiée précédemment, au point C du système modifié par la suppression des barres et liaisons surabondantes, et, en outre, par le remplacement des assemblages, s’il y en a, par des articulations.
- Dans le cas où les lignes moyennes des pièces sont planes et restent planes après la déformation, l’expression du déplacement devient :
- ' = 2
- M y. , N v . T 9
- TT "t" TTTTs
- ds.
- Quand enfin, et c’est le cas général, les lignes moyennes sont des droites concourantes en chaque nœud ou assemblage, la formule se réduit à :
- Il convient de remarquer que dans ces formules les efforts développés dans les pièces surabondantes n’interviennent pas explicitement.
- 2° Déplacements angulaires.— Les expressions des déplacements de rotation des sections transversales se présentent sous la même forme que celles des déplacements linéaires données aul°. Les lettres .......T^, M... T
- conservent les significations déjà indiquées. Quant aux termes y.^........
- 0 ç, g.... 0, ils répondent, non plus à l’application d’une force auxiliaire,
- mais à celle d’un couple auxiliaire à la section dont on cherche le déplacement, ce couple ayant pour axe une parallèle à la direction suivant laquelle on veut évaluer la grandeur de l’axe de la rotation.
- Par une transformation très simple des formules générales qui précèdent, on retrouve le Théorème des Dérivées du Travail, dû à l’Ingénieur italien Castigliano, et, comme conséquence immédiate, le Principe du travail minimum, énoncé pour la première fois par le général Menabrea.
- La seconde-partie du Mémoire, qui sera prochainement achevée, est relative à certaines applications de la nouvelle théorie.
- Elle renferme d’abord une méthode de construction graphique des déformations élastiques.
- Puis l’auteur aborde le problème de l’influence du passage des charges mobiles sur les arcs et sur les poutres continues, problème dont il donne des solutions graphiques'simples, dans le‘détail desquelles il serait trop long d’entrer ici.
- M. Bertrand de Fontviolant termine en exprimant l’espoir que le travail qu’il vient de résumer brièvement rendra quelques services aux Ingénieurs qui s’occupent de la Résistance des constructions. — (Applaudissements.)
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- M. le Président dit que les applaudissements de l’Assemblée témoignent de l’intérêt de la communication de M. Bertrand de Fontviolant qu’il félicite du talent avec lequel il vient de présenter l’analyse de son Mémoire.
- M. Bertrand de Fontviolant, ajoute M. le Président, a obtenu en 1885 la Médaille d’or de la Société pour un travail analogue, et le nouveau Mémoire qu’il apporte aujourd’hui a été accepté par l’Académie des Sciences qui a décidé d’en insérer un extrait dans ses Comptes Bendus.
- (Applaudissements.)
- L’ordre du jour appelle la communication de M. Anthoni sur Visolement complet et stable des machines, constructions, véhicules et appareils quel-conques vuéWamortir ïeTcKocs, -ft empêcher la transmission^def 'vibrations et de dvmnXLéf 'té 'bfmt^quTJen résulte.
- —(LeAIenrôn^'ct'e‘Anthoni devant être inséré in extenso au Bulletin, nous ne donnerons qu’un résumé succinct de sa communication.)
- M. Anthoni expose que les moyens employés jusqu’ici pour amortir les vibrations ou les empêcher de se transmettre au loin n’ont pas toujours donné de bons résultats. On a employé des fondations rigides ou des corps élastiques.
- Les fondations de maçonnerie même avec superposition de charpentes et entourées de tranchées sont restées insuffisantes.
- L’interposition de caoutchouc a donné de bons résultats dans certains cas, mais aussi beaucoup d’insuccès dont il est utile de rechercher les causes.
- Le caoutchouc simplement interposé entre le sol et l’outil à isoler est employé depuis longtemps et donne de bons résultats, parce que l’isolement est complet, mais on peut rarement l’utiliser ainsi, parce qu’il n’y a pas de stabilité et qu’il peut se produire des mouvements gênants pour le service ou même dangereux; déplus, dans les outils à choc, l’effet utile est diminué.
- Si, pour éviter ces inconvénients, on relie la pièce à isoler par des boulons, les vibrations passent par ces boulons et l’isolement est détruit. De plus, si on serre le caoutchouc pour donner de la stabilité, il n’y a plus de souplesse, et si d’autre part on ne le serre pas, pour laisser au caoutchouc toute son élasticité, on n’obtient pas la stabilité en vue de laquelle on avait employé le boulon d’attache.
- Les insuccès peuvent venir aussi du mauvais emploi du caoutchouc, car pour résoudre un problème d’isolement, il y a lieu d’étudier les conditions que doivent remplir les blocs au point de vue de leur qualité, de leur forme, de leur surface et de leur épaisseur.
- M. Anthoni, après avoir ainsi établi les véritables causes des insuccès dans l’emploi du caoutchouc, indique comment il réalise l’isolement complet et stable en évitant les écueils qu’il a signalés. i! i
- Pour laisser au caoutchouc toute son élasticité et donner à l’ensemble isolé la stabilité nécessaire, il emploie deux moyens qui laissent dans tous les cas un isolement complet, électrique pour ainsi dire :
- Bull-
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- 1° Les attaches isolantes et élastiques ;
- 2° L’augmentation du poids de ce que l’on veut isoler.
- Les attaches sont composées de boulons, brides, vis, fixés solidement par un tube enüretoise à la pièce à isoler ou à son support, et complètement isolée de l’autre par trois pièces de caoutchouc: un tube isolant qui entoure le boulon, une rondelle de fondation qui supporte la charge, et une rondelle de réaction qui isole l’écrou ou la tête du boulon et amortit les contre-coups.
- Le tube et les rondelles peuvent être remplacés par deux cônes de caoutchouc, qui comprimés par une vis, permettent de faire varier la stabilité de l’ensemble.
- On augmente le poids par des planchers, des massifs, des caissons placés sur les blocs de caoutchouc et auxquels on fixe les machines à isoler. On a ainsi des fondations élastiques et isolantes bâties sur caouchouc, qui localisent les vibrations dans le massif et empêchent d’une manière abso’ue leur transmission dans le sol ou dans les murs.
- L’emploi, au lieu de massifs de maçonnerie, de caissons métalliques que l’on peut remplir de sable, permet le déplacement facile des fondations.
- M. Anthoni passe ensuite aux applications; il montre un modèle de patin de caoutchouc qui, placé entre l’essieu et le ressort des voitures, donne un isolement complet et stable ; ce montage augmente la douceur de la suspension et, par conséquent, la durée du service des voitures, diminue le bruit des caisses et le tirage des chevaux.
- Ccmmé autres applications,M. Anthoni passe en revue les transmissions, les machines, les outils à choc, les rails de chemin de fer sur un viaduc métallique dans la traversée des villes, les constructions, les bateaux à vapeur, etc., et termine par la description d’une fondation élastique et isolante, appliquée à l’ensemble d’une machine à vapeur de 50 chevaux actionnant par courroie une dynamo, pour une installation déclairage électrique. (.Applaudissements.)
- .JVLPolonceau exprime l’avis que l’emploi du caoutchouc peut être d’une grande utilitépour l'installation des fondations de machines à établir dans des maisons particulières, mais qu’il n’y a pas grand’chose à attendre de l’interposition de cette matière en vue d’atténuer les vibrations dans les wagons.
- Ainsi, à la Compagnie d’Orléans, on n’a obtenu aucun résultat satisfaisant en plaçant des rondelles de caoutchouc entre les menottes des ressorts et les châssis des wagons.
- Il faut d’ailleurs remarquer que l’opinion est loin d’être faite sur la composition qu’il convient de donner au caoutchouc, suivant la nature du travail auquel on se propose de le soumettre ; il est impossible d’obtenir des fabricants de caoutchouc des indications précises à ce sujet. Cette incertitude rend les comparaisons très difficiles, puisqu’on ignore toujours si les résultats constatés dans telles ou telles expériences doivent être attribués à la qualité ou bien au mode d’emploi du caoutchouc.
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- M. Polonceau ajoute qu’on est parvenu, à la Compagnie d’Orléans, à diminuer très notablement les vibrations sonores dans les voitures, en plaçant une feuille de plomb de 3 ou 4 m/m d’épaisseur sous les tapis.
- M^Brüll demande à M. Anthoni si, à côté des emplois intéressants qu’il a faits du caoutchouc, il n’a pas eu quelquefois recours au liège, matière moins coûteuse, se conservant plus sûrement et jouissant à peu près des memes propriétés que le caoutchouc.
- On a employé le liège pour rendre le roulement plus doux sur les voies ferrées, en l’interposant entre les rails et les traverses; mais on a dû y renoncer, car cette matière était, dans l’espèce, encore trop coûteuse.
- Aujourd’hui, certaines mines utilisent le liège comme garniture de tampons de choc de wagons.
- Enfin le liège a reçu différentes applications comme isolant, tant au point de vue du bruit que de la chaleur et de l’humidité.
- M. Anthoni répond qu’il n’a jamais employé le liège; il pense d’ailleurs que cette matière, qui peut, dans les cas mentionnés par M. Brüll, donner de bons résultats, est loin de présenter une élasticité suffisante pour les usages auxquels il a appliqué le caoutchouc.
- En réponse à l’observation de M. Polonceau, M. Anthoni dit que l’interposition de rondelles de caoutchouc entre les menottes des ressorts et les châssis des wagons ne réalise pas un isolement complet, pour ainsi dire électrique, du véhicule, auquel des vibrations peuvent être transmises par l’intermédiaire de pièces autres que les rondelles en question ; de plus, la surface de ces rondelles est trop faible, et il en résulte une pression par unité de surface trop considérable. Il n’est donc pas étonnant que cette application n’ait pas donné de résultats satisfaisants.
- M. Anthoni cite, par contre, les essais heureux d’isolement complet faits par M. Bricogne au chemin de fer du Nord : le dispositif employé diffère quelque peu de celui préconisé par M. Anthoni; en un certain point notamment, le cuir remplace le caoutchouc; ce dispositif est très bien conçu pour atténuer les mouvements latéraux qui ont une grande importance. M. Anthoni estime toutefois que des cônes de caoutchouc placés verticalement seraient plus efficaces que le cuir. , . .
- M. le Président remercie M. Anthoni de son intéressante communication dans laquelle il a mon tré qu’il possédait à fond la question qu’il a traitée. -,
- il : ; ' | : ' • .gf
- Il y a tout lieu de penser, ajoute M. le Président, que si le caoutchouc n’a pas, en général, donné jusqu’à présent les résultats qu’on peut en attendre, c’est qu’on n’a pas appliqué les ingénieuses dispositions que
- M. Anthoni vient de faire connaître.
- ' -
- La séance est levée à dix heures et demie. • v
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- Séance du 19 Octobre 1888.
- Présidence de M. F. Reymond.
- La séance est ouverte à huit heures et demie.
- Le procès-verbal de la séance du 5 octobre est adopté.
- M. le Président a le regret d’annoncer Je décès de M. Gustave-Eugène Cabanellas, ancien officier de marine, officier de la Légion d’honneur, membre de la Société depuis 4881, décédé le 10 octobre.
- M. Cabanellas, ajoute M. le Président, était un de nos collègues les plus distingués ; bien connu comme Ingénieur électricien, il avait obtenu en 1884 la médaille d’or de la Société pour son mémoire sur le transport de l’énergie sous forme mécanique, par les machines dynamo-électriques ; M. Armengaud voudra bien nous donner lecture de la note qu’il a préparée sur ce regretté collègue.
- M. Jules Armengaud, qui connaissait particulièrement M. Cabanellas, retrace, en quelques mots, avec une grande élévation de langage, la carrière de cet Ingénieur, et fait ressortir la sincérité parfaite dans les idées qui fut toujours le trait dominant du caractère de M. Cabanellas. (Applaudissements.)
- M. le Président dit qu’on ne pouvait traduire en plus belles paroles les sentiments que nous éprouvons tous et remercie M. Armengaud. (Applaudissements.)
- (La notice de M. Armengaud sera reproduite in extenso dans le Bulletin.)
- Le Franklin Inslitute, de Philadelphie, informe la Société qu’il est en mesure de décerner a l’invention ou à la découverte la plus apte à faire progresser la science ou l’industrie, les médailles et prix suivants :
- 1° Médaille Elliott Cresson (or).
- Découverte en, arts ou sciences, invention ou perfectionnement d’une
- machine .usuelle, combinaison nouvelle de machinés ^oïï^maféfiërdâhsles
- ,, . .. . __„
- usines, etc., etc...
- ' Prix et médaille John Scott (20 dollars, jsLqme médaille de bronze). -4 s;-v ; r(
- Découverte ou perfectionnement d’une invention usuelle.
- M. le Président donne communication d’une lettre de M. Bobet, au sujet du mémoire lu à la séance précédente par M. Anthoni ; il rappelle à
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- ce sujet que M. Anthoni a fait au Congrès de Barcelone une nouvelle communication dans le même ordre d’idées.
- Voici la lettre de M. Bobet :
- « Langlée, le 18 octobre 1888.
- » Monsieur le Président,
- » Dans le résumé de la séance du 5 octobre, je trouve une intéressante » communication de M. Anthoni sur V « isolement complet et stable des » machines, etc... » En attendant d’avoir sous les yeux le mémoire » complet qui, j’en suis persuadé, rendra de grands services à tous les >) industriels qui font usage de caoutchouc, permettez-moi de présenter » une courte observation.
- » M. Polonceau a annoncé que la Compagnie d’Orléans n’avait obtenu « aucun résultat satisfaisant en plaçant des rondelles en caoutchouc entre » les menottes des ressorts et les châssis des wagons. A cela M. Anthoni » a répondu qu’il attribuait cet insuccès à un isolement incomplet.
- » Une autre cause d’insuccès réside le plus souvent dans la qualité » du caoutchouc employé. Les Compagnies de chemins de fer imposent » bien, dans les cahiers des charges, des conditions de densité et d’apla-» tissement sous une charge donnée ; elles fixent même la proportion de » matières étrangères que devra contenir le caoutchouc fabriqué.
- » Mais toutes ces clauses sont insuffisantes, car elles n’empêchent pas » les fabricants de fournir des caoutchoucs de qualités très différentes. » Ainsi dans un échantillon i.1 y a 90 0/0 de caoutchouc pur, dans un » autre 30 0/0; malgré cette différence, les deux produits paraissent iden » tiques et répondent aux conditions du cahier des charges ; dans les deux » cas, l’analyse chimique décèle la présence de 10 0/o seulement de ma-» tières étrangères ! ! La chimie ne permet donc pas de distinguer sûre-» ment le caoutchouc pur du caoutchouc qui a déjà été manufacturé ou » de certaines huiles oxydées.
- » Ce fait peut expliquer pourquoi tant d’essais ne réussissent pas ou » se contredisent.
- » Pour des objets destinés à travailler à la compression, il est tout » naturel de les soumettre à des épreuves du même genre, mais cela ne » suffit pas ; il est indispensable de compléter l’expérience par des épreuves » à la traction, car seuls les essais d’allongement permettent d’apprécier » d’une manière certaine la qualité d’un caoutchouc. C’est ainsi que, par » comparaison, on peut distinguer facilement un produit renfermant » 90 0/o de caoutchouc pur d’un autre qui n’en contient que 30 O/o
- » Veuillez agréer, etc.
- » R. Bobet,
- » Ingénieur à Langlée, près Montargis (Loiret). »
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- Il est donné ensuite lecture de la lettre suivante de M. de Coëne :
- « Rouen, le 18 octobre 1888.
- » Mon sieur le Président,
- » J’ai rhonneur de vous adresser un nouveau mémoire que je viens » de lire devant la Société Industrielle de Rouen et qui donne quelques » faits nouveaux à l’appui de ce que j’ai déjà avancé sur les estuaires » de fleuve à marée.
- » J’y ai joint la traduction de la réponse de M. R. Manning au question-» naire que vous lui avez adressé et qui confirme ce que j’ai dit sur la » Foyle et le projet de loi annoté.
- » Je viens de recevoir du Congrès international de navigation intérieure » dé. Francfort les conclusions du rapport de MrPranziûTTm;”l’âmélio-o ration des estuaires des fleuves à marée.
- y> Ces conclusions, qui ont été approuvées par le Congrès, sont abso-» lument conformes aux règles que j’ai posées pour l’estuaire de la Seine : o conservation du plus grand cube d’eau de mer emmagasiné dans l’es-i> tuaire par la marée ; diminution du débouché à la sortie du fleuve, >) pour conserver à la masse d’eau passant sur la barre de l’embouchure » une vitesse suffisante pour abaisser cette barre et obtenir de grandes » profondeurs.
- » On voit donc bien qu’il y a des règles pour l’amélioration des em-» bouchures, et le Congrès de Francfort n’a pas hésité à les formuler. ^ Aussi je ne mets plus en doute aujourd’hui que les règles posées par « M. Partiot ne soient adoptées pour la Seine et que l’on n’arrive ainsi » à faire de cet estuaire une rade comme les Hollandais l’ont fait, de » toute pièce, au Zuyderzée, au Helder, comme ils l’ont aussi fait dans t> l’Escaut. La rade et l’estuaire de la Seine peuvent, comme la rade de » la Foyle, comme l’entrée du Helder, donner un refuge à nos flottes de » commerce et à nos flottes de guerre, que Cherbourg est aujourd’hui ^ impuissant à protéger, — Quelle que soit la somme qu’on y consacre,
- la portée actuelle de l’artillerie place Cherbourg dans une situation » intenable en cas de guerre maritime. C’est l’opinion de tous les marins » expérimentés.
- » Veuillez agréer, Monsieur le Président, l’assurance de ma considération « distinguée.
- « J. de Coëne. »
- M. le Président fait observer que la communication que doit faire ce soir même M. Fleury sur le Congrès de Francfort, fournira à l’orateur l’occasion de nous renseigner sur la question traitée dans la lettre de M. de Coëne,
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- La Société a reçu de Madame veuve Caillé et de M. Rousseau la collection complète des Bulletins de la Société depuis 1848 jusqu’à 1887. Cette collection provient de la bibliothèque de notre regretté collègue M. Caillé, décédé en mai dernier. M. le Président remercie, au nom de la Société, Madame veuve Caillé et M. Rousseau du don qu’ils veulent bien lui faire.
- M. le Président donne la parole à M. Périssé, qui a bien voulu se charger de faire un résumé de ce qui s’est passé dans la première partie du voyage en Espagne. Cet exposé sera complété ultérieurement par le récit de î’excursion à Bilbao, ceux des membres qui ont pris part à ce voyage n’étant pas encore de retour.
- M. Périssé s’exprime ainsi :
- Messieurs,
- M. le Président me donne la parole pour vous présenter un compte rendu sommaire de notre voyage à Barcelone, et du Congrès qui y a été tenu. La partie technique de nos vmtërefclu Congrès vous sera présentée ultérieurement par ceux des membres qui ont bien voulu s’en charger.
- Nous avons été reçus à la gare, malgré l’heure avancée, le dimanche soir, 7 octobre, par la plupart des membres de la Commission des Ingénieurs espagnols désignés pour la réception des Ingénieurs venant de France (1), et par M. Luis Rouvière, délégué de la Commission exécutive de l’Exposition, et Président de la Commission organisatrice du Congrès. Nous avons également trouvé à la gare, M. Reymond, notre i nfati-gable Président, qui nous avait précédés d’une journée pour s’assure que toutes les dispositions au sujet des logements avaient été bien prises. M. Cheminais, représentant de maisons françaises à l’Exposition, qui s’était mis gracieusement à la disposition de notre Président pour les détails de la distribution des chambres, remettait à chacun de nous le numéro qui lui était attribué, et vers minuit nous nous trouvions installés au nombre de 40 à l’Hôtel International.
- Après nous être concertés, le lundi matin, avec MM. don Silvino Thos y Codina, Ingénieur des mines ; Rafaëls Puigy Valls, Ingénieur des forêts; Pedro Garcia Faria, Ingénieur des chemins et Architecte; Enrique de Gispert, Ingénieur de l’Ecole centrale de Paris, délégués, nous avons visité la Cathédrale et le Palais de Justice, où MM. les Conseillers des diverses Chambres de la Cour, réunis en robe dans leur grande Chambre du Conseil, ont bien voulu retarder de quelques instants les audiences pour nous faire l’honneur de nous recevoir. Le Président, senor Cuenca, frère du Général bien connu, s’avançant pour nous souhaiter la bienvenue et
- (1) D. Ram on de Manjarès, Président; Enrique de Gispert, Vice-Président; Berrocal Henry ; Bolibar Jeronirno ; Delinon Paul; Gonzalès Fi’ossard Antonio; Guillen Garcia J. Guillermo; Llatas y Riera Rosendo ; De Madrid Davila Alejandro; Puig y Valls Rafaël ; Sans y Garcia Antonio ; Tremblin Eugenio; Wohlguemutn Alejandro.
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- nous dire que toutes les portes nous étaient ouvertes, a adressé, en langue espagnole, à notre Président, en lui serrant la main, quelques paroles aimables et flatteuses pour notre Société, auxquelles M. Reymond a répondu en le remerciant chaleureusement en notre nom.
- En visitant le vieil édifice dont on nous ouvrait ainsi les portes, nous avons admiré des spécimens remarquables d’architecture et de constructions anciennes.
- L’après-midi du lundi a été exclusivement consacrée à la visite de l’Exposition, toujours sous la conduite de nos collègues espagnols, et chacun de nous a reçu une carte spéciale pour l’entrée gratuite pendant tout notre séjour. La grande galerie centrale du palais de l’Industrie, contenant les travaux publics d’Espagne et les principales installations minières et métallurgiques de ce pays, a été pour nous particulièrement attachante.
- L’ouverture du Congrès devait avoir lieu le lendemain mardi, mais elle a été retardée par l’arrivée du roi de Portugal; de sorte que nous avons employé toute la deuxième journée à faire des visites de travaux ou d’usines, La ville de Barcelone et ses environs sont à ce point de vue très largement dotés, et il n’est pas inexact de dire que, sauf en ce qui touche aux industries minières ou métallurgiques, la Catalogne est, sous le rapport industriel, à la tête de toutes les provinces espagnoles.
- Conduits par M. l’Ingénieur du Port et par M. Garcia Faria, Ingénieur des chemins et Architecte, nous avons visité tous les travaux du port, intérieurs et extérieurs, sur un bateau à vapeur gracieusement mis à notre disposition. Les tirants d’eau ne descendent pas au-dessous de 8 mètres ; ils sont de 10 à 12 mètres dans l’avant-port et de 16 mètres devant les jetées. A ce point de vue, Barcelone a donc un port de premier ordre. La machinerie hydraulique a été examinée avec intérêt.
- Notre attention a été appelée sur l’insuffisance du poids des blocs artificiels qui défendent les jetées, car il nous a été montré qu’un monolithe de 100 tonnes, provenant d’une assise de maçonnerie, avait été déplacé par la tempête, mais il est permis de penser qu’il ne l’a été qu’après avoir été préalablement affouillé et cassé.
- La visite de « la Maquinista », importants ateliers de constructions mécaniques et de charpentes en fer, a été pour nous très intéressante. MM. Tous et Cornet, directeurs, et M. Molinas, ingénieur principal, ont bien voulu nous montrer leur établissement dans tous ses détails. Très bien situés, à Barcelonnette, devant la mer, les ateliers sont en voie d’agrandissement, On y installe des machines hydrauliques anglaises de première puissance pour la construction des chaudières marines en acier, et en visitant la fonderie, nous avons pu admirer une pièce de 32 tonnes sortant du moule et destinée à une grosse machine marine à trois cylindres. La Maquinista est l’établissement mécanique le plus important dé l’Espagne.
- La visite de « la Espana Industrial », à Sans, à quelques kilomètres
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- de Barcelone, a été faite dans l’après-midi. Dans cette usine, le coton est reçu à l’état brut et sort à l’état de tissus divers et d’étoffes imprimées. Toutes les opérations, la préparation, la filature (40 000 broches), le tissage (1 000 métiers) et l’impression y sont installés avec les derniers perfectionnements. M. Luis Muntadas Rovira, l’un des propriétaires de l’usine, et chargé comme ingénieur de la partie technique, a tenu à nous faire faire une visite des plus complètes, assisté de M. Tay, ancien élève de l’École Centrale, ingénieur chimiste de l’usine.
- La journée s’est terminée par une visite à l’Exposition. Le palais des Beaux-Arts, contenant les armures principales de l’Armeria de Madrid et des objets d’art anciens, nous a été montré dans tous ses détails par notre sympathique collègue M. Enrique de Gispert, qui, à ses connaissances d’ingénieur, joint celles d’un véritable artiste.
- L’excursion à la montagne de Montserrat a été avancée de deux jours, en raison précisément du retard apporté dans l’ouverture du Congrès. Elle a eu lieu les mercredi et jeudi, sous la conduite de quatre ingénieurs espagnols des plus obligeants qui ont bien voulu accompagner leurs trente collègues français. Ce sont MM. Rosendo Llatas, ingénieur divisionnaire de la voie au nord de l’Espagne et membre de la société ; M. Alejandro de Madrid-Davila, ingénieur du contrôle des chemins de fer ; M. Antonio Gonzalez Frossard, ingénieur industriel et.membre de notre Société, et M. Emilio Schierbeck Esclus, vice-consul de Danemarck et ingénieur en chef du matériel et de la traction d’un chemin de fer à voie étroite. M. Guell, juge de paix à Olesa, a bien voulu nous accompagner pour nous faciliter le voyage.
- Il était dans notre programme de visiter en chemin la filature de Cayrat située sur la rive droite du Llobregat, où se trouvent des turbines de 1 000 chevaux, avec 30 à 40 m de chute, ainsi que des transmissions par câbles, installées par M. Wohlguemnth, notre collègue, mais les chemins étaient encore impraticables par suite d’éboulements produits deux ou trois semaines avant par des pluies diluviennes, de sorte qu’il nous a fallu renoncer à cette visite; mais chemin faisant pour aller retrouver les voitures parties de Monistrol, nous avons vu le beau barrage en maçonnerie d’où part le canal couvert de 4 à 5 Am qui alimente les turbines.
- Nous avons consacré les deux journées à des courses dans la montagne, à la visite du couvent de Montserrat et des grottes qui l’avoisinent. Dans le dîner fait au monastère, j’ai porté la santé des quatre Ingénieurs fort aimables qui nous accompagnaient, et ils ont répondu en buvant à la prospérité toujours croissante de notre Société et à la santé de ceux de ses membres qui, par leurs travaux, la font connaître au delà des frontières de la France.
- C’est le vendredi matin, dans le Palais des sciences, à l’Exposition, qu’a eu lieu la séance solennelle d’ouverture du « Congrèso de Ingeniera », organisé par un Comité dont voici la composition :
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- D. Luis Rouvière, ingénieur industriel, Président; Géronimo Bolibar, ingénieur industriel, Secrétaire ; Ramon de Manjarrés, ingénieur industriel ; Silvino Thos y Codina, ingénieur des mines ; Rafael Puig y Yalls, ingénieur des forets ; Pedro Garcia Faria, ingénieur des chemins et architecte ;
- Enrique de Gispert, Eugenio Tremblin, Paul Delinon, ingénieurs de l’Ecole Centrale de Paris ; Rosendo Llatas, ingénieur industriel ; Alejandro Wohlguemuth, ingénieur de l’Ecole Centrale ; Antonio Gonzalez Frossard, ingénieur industriel; Antonio'Sans y Garcia, ingénieur industriel, membres de la Société des Ingénieurs civils de France ;
- GuillermoJ. Guillen Garcia, ingénieur industriel ; Henry Berrocal, ingénieur de l’Ecole Centrale de Paris ; Alejandro de Madrid Davila, ingénieur industriel.
- L’alcade de Barcelone, el senor Rius y Taulet, a voulu donner un gage de sympathie au Président de la Société des Ingénieurs civils de France et aux organisateurs du Congrès, en présidant lui-même la séance d’ouverture.
- Après la lecture par le secrétaire Bolibar du programme du Congrès auquel plus de vingt Ingénieurs se sont fait inscrire pour y prendre la parole, et après la lecture du règlement, M. Rouvière, en sa qualité de Président du Comité d’organisation, a prononcé un discours dans lequel il a développé les idées qui avaient inspiré les organisateurs, et il a fait ressortir la part très active que l’Espagne prenait aux progrès de la science et l’intérêt avec lequel ses Ingénieurs suivaient les travaux et découvertes intéressant l’industrie moderne, afin de tirer parti des nombreuses richesses que l’Espagne tient de la nature,
- Le Congrès a procédé à l’élection de son bureau, lequel est composé ainsi qu’il suit :
- Présidents d’honneur :
- Sr Rius y Taulet, alcade de Barcelone ;
- M. Reymond, sénateur, Président de la Société des Ingénieurs civils de France ;
- Général Carlos Ibanez, directeur de l’Institut géographique et statistique ;
- M. Luis Rouvière, délégué de la Commission exécutive de l’Exposition universelle de Barcelone.
- Président effectif :
- Sr Juan Navarro Reverter, ingénieur en chef du corps des forêts, député aux Cortès.
- Vice-Présidents d’honneur :
- M- Sylvain Périssé, vice-président de la Société des Ingénieurs civils de France ;
- M. Brüll, ancien président de la Société des Ingénieurs civils de France.
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- Vice-Présidents effectifs :
- M. don Mariano Parellada, ingénieur en chef des chemins, canaux et ports ;
- M don Silvino Thos y Codina, ingénieur en chef des mines ,
- M. don Félix Macia y Bonaplata, ingénieur industriel et député aux Cortès.
- Secrétaires :
- MM. Ant. Brancher, membre de la Société des Ingénieurs civils de France ;
- Cazaubon, membre de la Société des Ingénieurs civils de France ;
- D. Carlos de Camps, ingénieur des forêts ;
- Eduardo Pinilla, ingénieur des mines ;
- Pedro Garcia Fa'ria, ingénieur des chemins et architecte ;
- Jeronimo Bolibar, ingénieur industriel.
- Commission de conclusion:
- Président: D. Rafael Puig y Valls.
- Vice-Président: D. Julio Valdès.
- Secrétaire : D. Antonio Gonzalez Frossard.
- Membres : D. Antonio Sans y Garcia; D. Guillermo J. de Guillen Garcia ; M. P. Delinon; D. Evelio M. Doria; S. Conde de Valmaseda; D. Eduardo Pinilla y D. Antonio Faquinetto.
- M. Reverter, président effectif, dans un discours très éloquent, fait ressortir le rôle prépondérant de l’Ingénieür dans les œuvres scientifiques, dont l’effet est d’asservir la matière et dont le but est de donner à l’homme les moyens d’étendre son action au point de vue du bien-être et de la civilisation. Il termine en souhaitant la bienvenue aux Ingénieurs étrangers, et particulièrement aux Ingénieurs français.
- M. l’Alcade, en remerciant l’assemblée de son élection comme Président d’honneur, signale le caractère d’universalité du Congrès, parce que la science n’a pas de patrie. Il termine en saluant les membres étrangers et en déclarant le Congrès ouvert,
- Notre cher Président a répondu en quelques mots, très applaudis, aux paroles sympathiques de M. l’Alcade de la Ville et de M. le Président Navarro Reverter qui avaient provoqué elles-mêmes les applaudissements unanimes de l’assemblée. Il a traduit notre pensée à tous en adressant de chaleureux remerciements à la municipalité de Barcelone, représentée par l’honorable Alcade el senor Rius y Taulet, Président ; — à l’Ayuntamiento qui, sur la demande de ce haut personnage (sollicité à cet égard, croyons-nous, par l’homme qui est Pâme de l’Exposition et le promoteur du Congrès, M. L. Rouvière) avait voté pour la réception des Ingénieurs un crédit important; — aux organisateurs du Congrès; — aux membres du Comité de réception; — aux membres du Congrès eux-mêmes qui venaient de
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- donner par leur vote au Président de la Société des Ingénieurs Civils et à plusieurs de ses collègues un témoignage de haute sympathie dont nous étions heureux et fiers de reporter l’honneur à notre Société tout entière. Il a dit ce que nous sentions tous à la vue des richesses de l’Industrie Catalane se pressant sous nos yeux, tant à l’Exposition que dans les usines qui entourent Barcelone; et, félicitant ceux qui, pleins de foi dans l’avenir, avaient conçu la pensée audacieuse d’une Exposition Universelle à Barcelone et avaient mené à bien ce projet, il les a remerciés d’avoir fourni aux hommes de science et de travail une occasion de se rapprocher et de s’entendre pour le plus grand profit des idées civilisatrices de Progrès et de Paix universelle qui sont l’honneur de l’Humanité.
- Le lendemain matin samedi, la séance a été ouverte par M. Navarro Beverter, qui a tenu à céder immédiatement le fauteuil au Président d’honneur français, la séance devant être surtout consacrée à entendre les communications de nos collègues.
- Après des remerciements cordiaux adressés tant en espagnol qu’en français, par M. Beymond, en prenant le fauteuil, la parole a été successivement donnée aux membres inscrits à l’ordre du jour.
- M. C. Herscher, membre de notre Comité, a présenté une étude des procédés de destruction des micro-organismes transmettant les maladies contagieuses, et a traité la question, tant au point de vue de l’hygiène publique que des quarantaines.
- M. Gruner, notre collègue, a parlé des lois de l’assistance ouvrière, en signalant combien sont utiles les précautions qui ont pour but de prévenir et d’empêcher les accidents.
- M. Grosseteste, notre collègue, a traité du rôle des parois dans les cylindres de machines à vapeur, et il a cité des expériences récentes qui viennent à l’appui des théories de M. Hirn.
- M. Anthoni, notre collègue, a fait connaître au Congrès son nouveau système d’isolement des machines et constructions en vue d’amortir les chocs et vibrations.
- M. Bouvière, ingénieur espagnol, commissaire général de l’Exposition, a développé sa théorie sur les lois cosmiques ; suivant lui, les attractions n’existeraient pas, et il faudrait plutôt attribuer les mouvements à des phénomènes calorifiques.
- Après ces cinq communications, M. le Président a donné lecture d’une lettre de M. Gaudry, notre collègue, s’excusant de ne pas pouvoir donner communication de son étude sur la marine moderne, et son manuscrit est déposé sur le bureau pour être communiqué ultérieurement, s’il y a lieu.
- Une discussion s’est ensuite engagée entre M. Garcia Faria et M. Herscher, au sujet de la communication de ce dernier. M. Garcia Faria croit que l’assainissement des villes doit être recherché avant tout, pour assurer un état sanitaire satisfaisant ; il s’élève en termes éloquents contre l’établissement des quarantaines et des cordons sanitaires qui, dans la dernière
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- épidémie cholérique ont coûté plus d’argent qu’il n’en eût fallu pour assainir toutes les populations importantes de l’Espagne.
- Il trace un brillant parallèle entre l’œuvre de moralisation destinée à combattre la criminalité et l’œuvre d’assainissement des grandes villes.
- M.Hercher déclare qu’il partage ces idées, mais que les deux systèmes ne peuvent que se compléter l’un par l’autre. Il est très bon d’assainir les villes, mais il faut aussi prendre des précautions contre l’importation des maladies épidémiques.
- L’après-midi du samedi a été consacrée à la visite du grand théâtre de Barcelone « El Liceo », dont la construction est due à l’initiative privée, tout spécialement aux efforts persévérants du père de M. Enrique de Gispert, beau vieillard de 89 ans, qui a le droit d’être fier de son œuvre. Ce théâtre dont aucune de nos scènes parisiennes ne saurait donner une idée exacte, n’a coûté que 1 200 000 à 1 300 000 fr. ; il peut contenir plus de quatre mille places assises, les conditions d’acoustique restant excellentes malgré les dimensions beaucoup plus grandes que celles de notre Opéra.
- Nous avons visité aussi l’Université et l’École industrielle, et enfin, nous avons assisté à la mise en marche de la magnifique installation mécanique faite par MM. Weyher et Richemont, par M. Belleville, constructeurs français, et par la Compagnie Edison pour fournir la lumière électrique à l’Exposition.
- La dernière journée de séjour à Barcelone, celle du dimanche 14 octobre, a été remplie par une promenade charmante aux environs. Le chemin de fer de banlieue nous a conduits à Saria, où de nombreuses voitures ont transporté une centaine d'ingénieurs espagnols et français, — après une visite intéressante aux magnifiques jardins de M. Carreros et à un vieux couvent situé dans le voisinage, — sur le Tibi-Dabo, montagne toute voisine de Barcelone, d’où l’on jouit d’une vue splendide sur la ville, sur la mer, sur les plaines de la Catalogne au sud, sur le Montserrat et sur les Pyrénées.
- Dans lin banquet gracieusement offert aux Ingénieurs français, de nombreux toasts ont été portés par M. Rouvière, parM.Navarro Reverter et M. Macia y Bonaplata, députés aux Cortès espagnoles; par M. Garcia Faria et autres Ingénieurs espagnols.
- Notre Président, M. Reymond, a répondu à tous dans les termes les plus chaleureux, dont nous croyons devoir reproduire le passage suivant :
- « En face du splendide tableau qui étale sous nos yeux ses harmonieuses » lignes et ses chaudes couleurs, je regrette, » dit-il, «de ne pouvoir célé-» brer dans la fière et poétique langue castillane toute notre admiration et » toute notre reconnaissance. io
- » Notre admiration !... Ce qui la fait naître, ce n’est pas seulement ce » beau ciel, cette nature luxuriante, l’infini de la mer, les pittoresques » montagnes et les riches vallées qui nous entourent : ce que nous admi-» rons par dessus tout, c’est l’œuvre de l’homme qui a su, par son intel-
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- » ligence et son labeur, placer dans ce cadre magique un tableau digne » de lui. Ce que nous admirons, amis, comme autant de titres de gloire » pour vos ancêtres, pour vous, pour votre admirable Barcelone, c’est » ce port en eau profonde d’où je vois d’ici surgir les mâts des nombreux » navires que votre génie industriel et commercial y appelle; ce sont » ces voies magistrales de la nouvelle cité ; ces chemins tracés en tous » sens dans la montagne ; ces grandes villes industrielles formant à nos » yeux de larges empreintes blanches sur la verdure des coteaux,
- » Granollers, Tarrasa, Sabadell et tant d’autres cités filles de Barcelone » que cachent à nos yeux les replis des vallons, mais dont nous pouvons » marquer la place et dont nous connaissons la fortune rapide.
- » Toutes ces créations, toutes ces merveilles sont le produit de l’initia-» tive individuelle, cette grande force des nations.
- » 11 y a plus de trente ans, j’habitais Barcelone dont le génie industriel » rayonnait déjà sur la Catalogne entière. Les usines que nous avons » visitées, la Maquinista, la Espana Industrial, d’autres encore, venaientde » naître et étaient déjà prospères. Barcelone étaitlatête de cinqtronçons de » chemins de fer dus à l’initiative et au concours financier de ses habitants. » Aux premiers anneaux de la chaîne de fer s’en sont ajoutés bien d’autres; » les usines ont grandi ; les tronçons sont devenus de grandes lignes qui » relient Barcelone à tous les points de l’Espagne et à la France.
- » Admirateur passionné du passé de Barcelone, témoin émerveillé de » son état présent, je bois à son avenir ! »
- Ace toast, couvert d’applaudissements, notre Président a ajouté quelques paroles non moins applaudies pour remercier une fois de plus nos hôtes, en notre nom, au nom de la Société des Ingénieurs Civils, au nom de la France. Prenant texte de ce que l’hospitalité nous était offerte, à ce moment, dans l’élégant chalet construit par M. l’Ingénieur des Ponts et Chaussées Garcia Faria pour S. M. la Régente, lors de son séjour à Barcelone, il s’associe au toast qui a été porté quelques instants avant par un de nos jeunes collègues à une des tables du banquet, et le renouvelle devant tous les convives réunis. Il termine par le mot qui était dans toutes les poitrines et que toutes les bouches ont répété : Au. revoir en 4889 I à Paris ! '
- L’effusion était grande, elle était sincère.
- Sans parler de tout ce qui était dit sur le thème si bien en circonstance de l’Union Latine, mais qui pourrait toucher de trop près à la politique, il est impossible de né pas citer, entre autres, le toast de notre excellent collègue Enrique de Gispert, à notre Président de la République* à M. Carnot, .que toutes les mains françaises et espagnoles ont unanimement applaudi. .
- Je crois devoir signaler aussi un toast porté en français par M. Emilio Riera, ingénieur espagnol, élève de l’Ecole d’Epinal, toast tout à fait de
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- circonstance, puisqu’il a porté sur l’utilité d’une langue internationale des Ingénieurs.
- Cette magnifique journée s’est terminée par une promenade dans les jardins de M. Marty, à Horta, où les palmiers, les orangers et les plantes des climats les plus chauds se montrent au milieu d’animaux domestiques des cinq parties du monde, C’est un petit Jardin d’acclimatation transporté sous le beau ciel de Barcelone.
- Nos hôtes espagnols nous ont reconduits à l’Hôtel International, où nous les avons de nouveau remerciés de leur cordiale réception, et nous nous sommes dit au revoir, à l’an prochain, à l’Exposition Universelle de 1889.
- Lundi dernier, les uns sont revenus à Paris, et les autres, sous la direction de M. Brüll, se sont rendus à Bilbao pour y faire les excursions projetées. Ils ne sont pas encore de retour.
- Les premiers jours de cette semaine ont dû être occupés au Congrès de Barcelone par les autres communications inscrites à l’ordre du jour, et en raison du changement qui a été apporté dans la date de son ouverture, le plus grand nombre d’entre nous a eu le regret de ne pouvoir assister aux dernières séances, puisque nous étions dans la nécessité de quitter Barcelone.
- Je ne peux pas terminer ce compte rendu sommaire sans remercier M. de Dax des soins qu’il a apportés en vue de faciliter le plus possible notre voyage et notre séjour dans cette grande et belle ville dont nous rapportons le meilleur souvenir. (.Applaudissements.)
- M. le Vice-Président Périsse se lève, et, se tournant vers M. Reymond, ajoute:
- « Permettez-moi maintenant, mon cher Président, d’ajouter quelques » mots pour dire que vous n’avez pas hésité à faire trois voyages à Barce-» lone pour tout régler, tout organiser, tout diriger. Dans la semaine qui » vient de s’écouler, vous avez apporté un tact parfait, un zèle infatigable, » un dévouement sans bornes dout je tiens à vous remercier devant » tous, au nom de tous. » {Applaudissements répétés.)
- M. le Président remercie à son tour M. Périssé de son résumé, et fait ressortir combien l’accueil des Ingénieurs espagnols a été courtois et empressé. Cet accueil nous crée de sérieuses obligations dont il faudra nous acquitter quand ils viendront à Paris l’année prochaine. M. le Président ajoute que ce voyage a été très intéressant et très utile, non seulement pour les relations d’ingénieurs, mais aussi au point de vue des relations internationales. Nous avons trouvé là des amis sûrs que nous reverrons et que nous recevrons à Paris avec plaisir. En attendant, M. le Président adresse aux Ingénieurs espagnols tous les remerciements de la Société. {Applaudissements.)
- L’ordre du jour appelle la communication de M. Contamin sur le
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- Calcul et la construction des presses hydrauliques et à air, par M. Bar-Set, lnphîeüflin'cheFTes 'àncièüs'^êta’blissemen^'CaSïT membrtTcfe la Société.
- (Le travail de M. Barbet devant être inséré in extenso dans le Bulletin, nous ne donnerons qu’un résumé succinct de la communication de M. Contamin.)
- JM. Contamin dit que notre collègue, M. Barbet, dont il a eu plusieurs fois l'occasion de parler à propos du montage des grandes fermes de l’Exposition, a remis à la Société un mémoire sur le calcul des cylindres des presses hydrauliques ou à air. Ce mémoire renferme quelques considérations toutes nouvelles sur les conditions de résistance des vases cylindriques et le mouvement des ascenseurs pour bateaux, sur lesquelles il lui semble i ntéressant d’appeler d’une manière toute spéciale l’attention des Ingénieurs.
- Les formules qui servent habituellement pour calculer les dimensions à donner aux vases cylindriques, homogènes et d’élasticité constante, pour lesquels le rapport de l’épaisseur au rayon n’est pas négligeable, sont celles établies par M. Lamé dans son ouvrage sur la Théorie mathématique de l'élasticité; mais ces formules sont déterminées par des considérations que tout le monde n’est pas à même de suivre.
- M. Barbet, pour éviter cette difficulté d’étude, donne des formules de Lamé une démonstration directe qui est très simple, et, de plus, il les complète, en tenant compte des fatigues additionnelles dues aux contractions latérales, considération qu’on n’avait pas, jusqu’à présent, fait intervenir dans ces calculs.
- Pour compléter les formules dont il s’agit en tenant compte des contractions ou compressions latérales, il suffit de rappeler que lorsqu’on soumet une barre cylindrique à une traction F, cette barre s’allonge suivant la direction de cette force mais diminue d’épaisseur, de sorte qu’en même temps que F produit une tension dans le sens où il agit, il produit une F
- compression — dans le sens perpendiculaire, m étant une quantité à peu
- près constante caractérisant chaque matière. Les expériences faites pour déterminer mont, en effet, démontré que ce coefficient varie d’une matière à une autre et change même un peu pour une même matière essayée, suivant la tension qu’on lui fait supporter. Dans ces conditions, il est utile, lorsqu’on a un ouvrage important à exécuter, de faire sur la matière qu’on doit employer quelques essais déterminant le coefficient d’élasticité
- 1
- de la matière, sa charge limite d’élasticité, et le coefficient m ou —‘
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- L’appareil imaginé par M. Barbet pour établir ces coefficients d’une manière simple et pratique se trouve décrit tout au long dans son mémoire ; il est destiné à combler une véritable lacune dans les essais de réception des matières et mérite, par ce fait, d’être examiné et étudié avec la plus grande attention. :joilil<
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- C’est en appliquant ces formules complétées comme il vient d’être dit, que M. Barbet a déterminé les fatigues moléculaires des presses que la Société des anciens Etablissements Cad a eu à construire pour l’ascenseur hydraulique des Fontinettes, et, — comme justification des dimensions adoptées, — celles des principales presses actuellement en service et ayant donné de bons résultats.
- Son Mémoire est rempli, à cet égard, de chiffres extrêmement intéressants et de résultats d’expériences personnelles on ne peut plus utiles à consulter.
- M. Barbet termine enfin son travail par une étude du mouvement oscillatoire des sas dans un ascenseur, dont il a été à même de vérifier l’exactitude par de nombreuses constatations faites depuis la mise en service des ascenseurs des Fontinettes.
- M. Contamin ajoute qu’il a cru devoir appeler l’attention de la Société sur la méthode de calculs dont il s’agit, parce que ces formules de résistance des vases cylindriques ne sont pas très répandues, et, en outre et surtout, parce qu’il y a ici une chose nouvelle et très intéressante : c’est la considération de l’elfort de contraction latérale introduite dans les calculs par M. Barbet. (Applaudissements.)
- L’ordre du jour appelle la communication de M. Jules Fleury sur le Congrès international .A? Jeiih.À Francfort'-sur-le^-
- Mein au mois d’août dernier.
- M. J. Fleury a la parole.
- M. Fleury rappelle qu’il y a deux ans, il a eu l’honneur de résumer; travaux du 2e Congrès de Navigation intérieure tenu à Vienne et auquel il avait assisté. Cette année, bien que n’ayant pu se rendre au Congrès de Francfort, il a cédé aux sollicitations de collègues bienveillants qui ont pensé qu’il devait, comme pour Vienne, faire le compte rendu de ce Congrès. Il réclame donc l’indulgence de la Société, ce qu’il a à dire n’étant qu’une répétition de ce qu’on lui a dit à'lui-même et un résumé des documents qui lui ont été adressés. S’il s’est décidé, d’ailleurs, à prendre la parole, c’est qu’on a traité à Francfort plusieurs questions d’un intérêt immédiat et urgent qu’il convenait de signaler au plus tôt à l’attention des Ingénieurs.
- L’affluence a été encore plus grande à Francfort qu’à Vienne; le Congrès comptait sept cents membres, alors que quatre cents seulement avaient pris part aux travaux du Congrès de Vienne. La délégation française officielle, présidée par M. l’Inspecteur-général Voisin-Bey, comprenait à peu près les mêmes membres qu’à Vienne: MM. Carlier, Boulé, Holtz, De Mas, etc. L’élément non officiel n’était représenté que par quelques Français isolés, tandis que pour l’Allemagne et l’Autriche on remarquait de nombreux représentants des Sociétés commerciales, des Compagnies de navigation et des villes intéressées. L’Angleterre avait délégué des Ingénieurs et diverses personnes s’occupant du canal de Manchester.
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- M. Fleury parle brièvement de la réception faite aux membres du Congrès et rend hommage en passant aux organisateurs, Mi\I. Lindley, l’éminent ingénieur de la ville, Puis, Passavant, ainsi qu a la ville de Francfort aux idées si larges et à l’hospitalité si cordiale.
- Il fait ressortir l’utilité des Congrès, dont les travaux, quoique dépourvus de sanction et n’aboutissant pas à des résultats immédiats, ont l’avantage de mettre beaucoup d’idées en mouvement et de rapprocher les hommes en faisant naître des sentiments de réciproque estime.
- Le programme du Congrès élaboré à Vienne, il y a deux ans, a été fidèlement suivi.
- M. Fleury résume les diverses questions traitées.
- 4r0 Question. — Statistique de la navigation intérieure et recherche des moyens de l'améliorer. — Une statistique uniforme, dit M. Fleury, serait très utile pour comparer les résultats obtenus dans les divers pays; il faudrait unifier la comptabilité morale de la navigation intérieure. Le Dr Von Sutdnitz, conseiller d’État du royaume de Saxe, a préconisé le système très simplifié adopté par le service de la navigation de l’Elbe. Il est d’avis qu’une bonne statistique doit donner, en tonnes kilométriques, le total des transports et le mouvement de chaque port, et être publiée le plus rapidement possible sous une forme claire et précise; enfin que la statistique des transports passant la frontière doit seule être soumise à des arrangements internationaux. Sur ce dernier point, M. Fleury préférerait voir la question de navigation intérieure réglée, dans son ensemble, par des arrangements internationaux, par une sorte de convention de Berne.
- M. deSytenko, Ingénieur du gouvernement russe, a présenté, à son tour, un système que M. Fleury trouve trop compliqué, mais auquel il reconnaît le mérite de fournir des renseignements bien précieux et bien intéressants.
- Le Congrès, reconnaissant encore une fois l’importance de cette question, a formulé la résolution suivante :
- « Il est désirable d’avoir :
- » A. Une description et une représentation graphique exactes des voies » navigables, de leurs ouvrages d’art et de tout ce qui touche à l’exploi-» tation de ces voies avec indication des frais de construction et d’en-» tretien ;
- » B. La description et le recensement des bateaux circulant sur les diffé-» rentes voies navigables ;
- » G. Une statistique qui donne le trafic des voies navigables en tonnes » kilométriques et permette une comparaison complète de ce trafic avec » celui des chemins de fer. »
- M. Fleury fait remarquer, à ce sujet, que la statistique officielle française dont l’excellent album de statistique graphique, créé par M. Cheysson, est la représentation visible se rapproche beaucoup de ces desiderata. Il ne lui manque que de distinguer plus exactement les cours d’eau seulement
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- flottables ou à peine navigables de ceux susceptibles d’une exploitation régulière, divisés eux-mêmes en catégories correspondantes aux divers tirants d’eau.
- Désireux de voir sa résolution devenir effective, le Congrès a chargé une commission internationale, dans laquelle notre pays est dignement représenté par M. B. de Mas, d’en poursuivre la réalisation.
- 23 question. — Amélioration de la navigabilité des fleuves. — Des communications très intéressantes ont ôté faites par ce qu’on pourrait appeler les représentants des diverses écoles. M. Schlichting, de Berlin, bien connu par ses travaux de régularisation des cours d’eau, a cité les résultats obtenus sur le Rhin, l’Elbe et le Danube, que M. Fleury a déjà eu l’occasion de signaler à la Société, il y a deux ans. Grâce à leur volume d’eau très grand et assez peu variable de l’êtiage à la crue, on a pu améliorer beaucoup ces cours d’eau avec une faible dépense, et obtenir sur le Rhin, par exemple, un tirant d’eau constant de lm80 avec un lit complètement fixé.
- La régularité du cours et la faible pente donnent aux bassins navigables des fleuves allemands une grande étendue qui assure à la navigation fluviale la prépondérance sur celle des canaux. C’est le contraire en France, où la Seine seule présente des conditions de navigabilité comparables à celles du Rhin, de l’Oder, etc. D’où il résulte que les Ingénieurs allemands ont surtout en vue l’amélioration des grands fleuves, et les Ingénieurs français l’emploi des procédés qui ont rendu possible chez nous la navigation intérieure, tels que les écluses à sas et les barrages mobiles, dont l’invention et les perfectionnements sont une des gloires des Ponts et Chaussées.
- M. Boulé, dont la Société connaît les remarquables travaux, a fait, à ce sujet, une intéressante communication qui contient un historique Irès-curicux et très exact des barrages mobiles. La lin du mémoire de M. Boulé mérite une mention spéciale.
- « Les derniers travaux d’amélioration de la Seine, entre Montereau, f> Paris et Rouen, ont été entrepris en 1879 et terminés en 1886. Sur » cette partie du fleuve, le tonnage, ramené à la distance d’un kilomètre, » a ôté en 1878d’environ 330 millions de T. K., et en 1887 d’environ » 550 millions de T. K. Cependant, si la voie est achevée, la batellerie » n’a pas encore transformé son matériel, et l’industrie n’utilise pas com-» plètement les améliorations récemment obtenues ; mais elle s’y prépare. » Déjà le propriétaire d’une grande usine située près de Corbeil a établi, » à ses frais, pour relier ses ateliers à la Seine, un .vaste port de » 120 m. de longueur, muni de trois grues roulantes à vapeur, et un » chemin de fer particulier, sur lequel on rencontre un souterrain de » 700 m. de longueur et un pont. Ce port, ouvert depuis le mois de » septembre dernier, reçoit en moyenne 6 500 tonnes par mois. L’amélio-» ration de la Seine, en réduisant les frais de transport des matières
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- » premières arrivant par eau, a permis à celte usine d’augmenter consi-» dérablement Ja masse de produits fabriqués qu’elle expédie par chemin » de fer. Il y a là un exemple très net de l’utilité de la navigation inté— » rieure par les chemins de fer eux-mêmes. »
- M. Fleury dit que voilà des paroles bien étonnantes dans la bouche d’un Ingénieur français. Quoi ! les chemins de fer et la navigation ne sont donc pas deux ennemis, ils doivent au contraire s’enlr’aider : voilà ce que proclame un Ingénieur de la valeur et du mérite de M. Boulé. M. Fleury rappelle que l’année dernière, il avaitdéjà exprimé, en même temps que M. Ponlzen, une opinion analogue. Cette alliance de la voie ferrée et de la voie d’eau est du reste un fait accompli en Allemagne. M. Fleury cite l’exemple du port de Francfort-sur-le-Mein qui, ouvert depuis un an, a déjà reçu 500 000 tonnes pendant que le chemin de fer parallèle au Mein voyait, en même temps, son trafic augmenter de 10 0/0. Le port de Mannheim, qui a coûté 30 millions, a ôté entrepris dans l’intérêt des chemins de fer badois. Cette même communauté d’intérêt existe dans l’Allemagne orientale.
- Mais aussi ces ports fluviaux sont parfaitement aménagés et pourvus de tout ce qui assure la manutention économique des marchandises. Comme font écrit MM. de Mas et Boulé, sauf le mouillage et les dimensions, ils sont outillés comme les grands ports de mer, et c’est naturel, « car si les navires de moindres dimensions ont des exigences moindres, la marchandise y a les mêmes besoins. » Les ports de Cologne, Mayence, Mannheim, Francfort-sur-Mein, Magdebourg, Dresde, Terchem, Aussig, Berlin, Spandau, etc., sont ainsi aménagés. Il n’y a rien d’analogue en France.
- Le Congrès a adopté sur la deuxième question la résolution suivante :
- 1° La régularisation et Ja canalisation des fleuves navigables ont contribué essentiellement à développer la navigation intérieure et à augmenter en même temps l’importance des voies fluviales ;
- 2° Les intérêts économiques et les besoins du commerce, dont le progrès est constant, réclament l’amélioration de la navigabilité des fleuves et des installations pour la navigation, laquelle laisse encore beaucoup à désirer ;
- 3° Il est nécessaire :
- a. De constater par des recherches hydrotechniques le degré de navigabilité qu’il est possible d’atteindre dans les fleuves dont le profil normal a ôté fixé autrefois d’une manière empirique ;
- b. De contribuer, en instituant des observations dans les cours d’eau et des stations pour des expériences hydrauliques, aux progrès de la science hydrotechnique, ainsi qu’aux perfectionnements des constructions se rapportant à la navigation,
- 5e Question. — Quel est le meilleur type de bateau et le meilleur mode
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- cle propulsion? — Le Congrès, reconnaissant que la question n’est pas encore assez avancée, a adopté le vœu ci après :
- Le Congrès exprime le vœu que des essais pratiques et scientifiques soient faits sous la direction des gouvernements intéressés à la navigation intérieure, soit par le secours de l’État, soit par le moyen d’un concours international et conformément à un programme à convenir pour déterminer :
- a. Quelles sont les meilleures formes et proportions à donner aux bâtiments pour la navigation intérieure et fluviale ;
- b. Les moyens de traction unis au bâtiment même ou complètement indépendants, qui répondent le mieux aux trois desiderata : vitesse, régularité, économie.
- M. Fleury rappelle que cette question de la forme des bateaux et des moyens de mise en mouvement a été étudiée par M. Moreaux, aujourd’hui administrateur de la Compagnie de Fives-Lille, dans un mémoire relatif à la navigation du Rhône, suivant une méthode qui répond parfaitement à l’étude demandée par le Congrès de Francfort.
- 4° Question. — Quels sont les avantages économiques des canaux mari-limes pénétrant à l’intérieur des terres ? — Après quelques considérations spéciales à l’Angleterre, développées par M. Leader Willams, ingénieur du canal de Manchester, M. Gobert, l’auteur du projet de Bruxelles-port-de-mer, qui est le champion actif de l’idée de pénétration de la grande navigation à l’intérieur du continent, a traité la question générale, surtout au point de vue économique. La section n’a pas paru convaincue et M. Qui-nette de Rochemont a même proposé un ordre du joür dans lequel, tout en rendant justice aux efforts des rapporteurs, il émettait l’avis que les conditions qui définissent l’utilité d’un canal maritime ne peuvent être exprimées par des formules. Le Congrès, pour ne pas paraître sans doute désagréable à un collègue qui est l’un des promoteurs des Congrès de navigation, a adopté cette résolution peu compromettante :
- « Le Congrès, quoique n’étant pas en mesure d’admettre l’exactitude » des chiffres de M. Gobert, déclare adopter les vues exposées dans son » rapport. »
- A cette question se relie celle des embouchures des fleuves sur laquelle M. Franzius, directeur des travaux publics de Brême, a présenté un résumé historique où ont trouvé place les grandes discussions dont l’embouchure de la Seine a ôté le sujet. Voici les conclusions formulées par M. Franzius :
- « 1° A tous les points de vue, il est avantageux d’attirer la navigation » maritime le plus loin possible à l’intérieur des terrqs.
- » 2° La navigabilité des embouchures des fleuves dépend jusqu’à un » certain point de la grandeur des fleuves, mais elle dépend plus encore » de la présence d’un flux et d’un reflux importants.
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- » 4° Lorsqu’on se trouve en présence d’embouchures de üeuves où la » marée est puissante, on doit chercher à résoudre le problème de la na-» vigabilité de ces embouchures par l’augmentation des masses d’eau et » des vitesses. A cet effet, il faut que l'embouchure se développe en forme » d’entonnoir par des élargissements successifs vers le bas... Il faut, en » outre, que les lignes du lit des eaux basses soient bien tracées, et que, » s’il est possible, ce lit soit borné, des deux côtés, de digues peu élevées ; » par contre, les hautes eaux doivent trouver un bassin aussi large que » possible pour recevoir le surplus des eaux. »
- Le Congrès a partagé cette manière de voir, en votant la résolution suivante :
- » Le Congrès, appréciant parfaitement la justesse des développements dans lesquels est entré M. le Rapporteur, se déclare d’accord avec les vues générales exposées dans son rapport. »
- M. Fleury pense que ces deux citations suffisent à montrer que le Congrès de Francfort n’a pas donné au projet Partiot la consécration à laquelle M. de Coëne semble croire dans la lettre lue à la séance de ce soir.
- M. le Professeur Osborn Reynolds, de Manchester, a décrit les résultats obtenus par l’application à l’étude de la Mersey de sa méthode d’observation des variations d’un estuaire au moyen d’un modèle réduit, dans lequel on reproduit, avec une intensité proportionnelle, les phénomènes de courants, vents et marées.
- On a traité ensuite de Vutilité, au point de vue agricole, des fleuves et des canaux navigables.
- M. Fleury dit que cette question, déjà exposée devant la Société par MM. Molinos et Cotard, doit préoccuper les ingénieurs et les économistes. Il ajoute qu’il avait espéré que M. de Mas pourrait venir lui-même développer les considérations contenues dans la communication qu’il a faite, à ce sujet, au Congrès et dont M. Fleury reproduit les conclusions.
- Les travaux de canalisation des fleuves et des rivières ne peuvent qu’être avantageux au point de vue de l’agriculture, pourvu qu’on tienne compte de l’influence des retenues sur le régime des eaux souterraines. La création de canaux de navigation donne une plus-value aux terres des contrées plates et marécageuses en facilitant, selon les cas, l’évacuation des eaux nuisibles ou l’adduction des eaux utiles. Il faut rechercher des méthodes efficaces pour l’enlèvement complet des herbes aquatiques qui sont un obstacle à l’heureux effet des canaux. Enfin, pour le développement des transports agricoles, il convient de faciliter l’accès par terre des voies navigables, et spécialement d’ouvrir les chemins de halage à la circulation générale.
- M. Hagen, de Rerlin, arrive à des conclusions analogues à celles de M. de Mas, et le Dr Thiel est d’avis que cette question ne saurait être résolue par une formule générale et doit être étudiée dans chaque cas particulier.
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- Enfin, M. Philippe, directeur au Ministère de l’Agriculture, a cherché à expliquer la possibilité de comparer les avantages que la dérivation des eaux d’une voie navigable apporte à l’agriculture, avec te préjudice qu’elle peut causer à la navigation et les moyens à employer pour que l’une ne nuise pas à l’autre. M. Fleury trouve que l’exemple choisi par M. Philippe — les canaux dérivés du Rhône, — n’est pas très démonstratif ; il dit que si, pour irriguer ou submerger 57 000 hectares, il faut dépenser 210 millions (ce sont les chiffres donnés par M. Philippe), c’est comme si on augmentait de 4 210 f la valeur d’un hectare.
- L’augmentation du produit couvrira-t-elle les intérêts de cette somme? Ce n’est pas*démontrê. 11 faudra donc étudier la chose de près, —comme io conseille d’ailleurs M. Philippe, — avant de diminuer de 10 à 12 cm le tirant d’eau du Rhône.
- D’une manière générale, il faut faire profiler, autant que possible, l’agriculture des travaux d’amélioration des cours d’eau; c’est une alliance à conclure comme celle des chemins de fer et de la navigation.
- La question des péages et des taxes de navigation a été soulevée par M. Captier. Le temps et les documents ont manqué au Congrès pour l’étudier. 11 a toutefois prouvé l’intérêt qu’il y prenait, en l’inscrivant au programme du prochain Congrès, qui se réunira dans deux ans à Manchester.
- En terminant, M. Fleury revient sur l’union si désirable de la navigation et des chemins de fer ; il rappelle que la nécessité de cette alliance a été proclamée par M. de Freycinet lorsqu’il était ministre des Travaux publics. 11 faut que toutes les forces convergentes du pays donnent leur maximum d’utilité, et c’est possible, à condition que chacun fasse ce qu’il est le plus apte à faire sans empiéter sur ce qui rentre mieux dans les facultés de son voisin. Il faut pour cela perfectionner les moyens d’exploitation des voies navigables existantes, créer, comme en Allemagne, des ports intérieurs parfaitement outillés et intimement reliés aux voies ferrées. Si cette idée peut se traduire en résultats, le Congrès de Francfort aura été utile, à la fois, à l’art de l’Ingénieur et à notre pays. '(Applaudissements.)
- M. lé Président remercie M. J. Fleury de son intéressante communication. Outre les détails qu’il a donnés, il y a un principe qu’il a affirmé une fois de plus : c’est l’alliance qui devrait exister entre les chemins de fer et les canaux. Malheureusement, on n’est pas encore entré dans cette voie dans notre pays, et quand un canal transporte, par exemple, de la houille à 0 fr. 02 ou à 0 fr. 01, nous voyons immédiatement la Compagnie de chemin de fer qui exploite la même région, demander à faire ce transport au même prix.
- Il n’entre pas assez dans nos idées que le chemin de fer et le canal sont deux outils différents qui doivent s’allier pour contribuer chacun dans sa sphère à la richesse du pays, et non pas se combattre et se détruire. Aux canaux le transport des matières premières, aux chemins de ter celui
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- des produits fabriqués; c’est le rôle que jouent les veines et les artères dans la circulation du corps humain.
- On ne comprend pas assez en France cette vérité; au lieu de baisser constamment les prix des tarifs de chemins de fer pour faire concurrence aux canaux, on devrait se pénétrer de cette idée générale, rapportée par M. Fleury, que sur les points où il existe des canaux on voit presque toujours les recettes des chemins de fer grandir, par cette raison toute simple que si le chemin de fer se voit enlever tout d’abord par le canal les transports de matières premières qui pour lui ne sont pas rémunérateurs, il profite d’autre part du développement de l’industrie dans la région et ne tarde pas à être appelé à transporter une plus grande quantité de produits fabriqués exigeant des transports rapides et pouvant supporter des prix de transport plus élevés et suffisamment rémunérateurs.
- M. le Président dit qu’il est très heureux de voir cette idée proclamée par le Congrès de Francfort. Il remercie encore une fois M. Fleury de sa communication. ( Applaudissements.)
- M. le Président annonce queM. Roy lui a demandé de mettre à l’ordre du jour de l’une des prochaines séances sa communication sur son système de matériel de chemin de fer à boîtes radiales.
- M. le Président dit qu’il a été à même de juger des excellents résultats obtenus par l’emploi du système Roy dans une récente visite qu’il a faite à la nouvelle ligne de chemin de fer à voie étroite de Saint-Georges-de-Commiers à La Mure, 'coïïstraifiFeTi^pïôîîêe''par Ta~Üompagnie de Fives-Lille.
- Sur cette petite ligne on a appliqué les boîtes radiales du système Roy au materiel^rqulant jt aussLaux l.Qcpmptiye.srpn peut ainsi marcher aisément à dès vitesses de 30, 40 et même 50 kilomètres à l’heure sur une voie qui présente des courbes très prononcées. Les hauts fonctionnaires des Compagnies et les nombreux ingénieurs qui assistaient, en même temps que M. le Président, à la visite de la ligne, ont été très satisfaits de ce qu’ils ont vu.
- M. le Président a tenu, — en annonçant la communication de M. Roy, — à signaler le système appliqué sur le chemin de fer de Saint-Georges à La Mure à l’attention de nos collègues ; il est persuadé qu’il y aurait là un but d’excursion très intéressant pour la Société des Ingénieurs civils.
- Yu l’heure avancée, la communication de M. A. Moreau sur le mémoire les Tramways en Hollande, est remise à la prochaine séance.
- La séance est levée à onze heures
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- NOTE
- SUR
- HYDRAULIQUES OU A AIR
- PAR
- AI. A. BARBET
- INGÉNIEUR EN CHEF DE IA SOCIÉTÉ CAIL
- Les études de détail et l’exécution d’un ascenseur hydraulique système Clark, pour bateaux de trois cents tonneaux, entrepris par la société Cad, nous ont conduit à des recherches sur le calcul et la construction des grandes presses. En meme temps nous avons fait, sur le même sujet, sous la direction de M. Clark et de M. le colonel de Bange, des essais importants (1). Pensant que les résultats de ces travaux pourront intéresser les Ingénieurs qui entreprendraient une construction analogue, nous les avons réunis dans une note.
- En premier lieu, nous parlerons de la construction des presses; nous passerons en revue les diverses matières employées pour leur fabrication : fonte, tôle, acier fondu, frettes entourant une enveloppe résistante ou simplement étanche; nous citerons les cas dans lesquels chacun de ces modes de construction nous paraîtra particulièrement applicable.
- Nous rappellerons ensuite la manière de calculer les presses, et, à l’appui de ces calculs, quelques expériences relatives à la détermination de la variation d’épaisseur d’une barre soumise à
- (1) Nous avons, en octobre 1884, clans une note autographiée, 'donné quelques 'détails sur les premiers essais.
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- un effort clans le sens cle sa longueur. Nous terminerons enfin par une étude théorique du mouvement des ascenseurs, faite en tenant compte des résistances hydrauliques.
- Construction des presses.
- § I. — Presses en fonte.
- La plupart des presses existantes sont en fonte. Cette matière se prête bien à ce genre de construction, puisque, par une simple coulée, on peut obtenir d’un seul coup tout le corps de presse avec son fonds et le logement de la garniture du presse-étoupe.
- Cette fabrication économique a de plus l’avantage d’éviter les difficultés que l’on éprouve à rendre étanches les joints de corps de presses construits en plusieurs morceaux.
- La faible résistance de la fonte soumise à des efforts de traction ne peut généralement, dans les presses hydrauliques, être considérée comme dangereuse au point de vue des accidents. Si l’effort développé dans l’enveloppe en fonte par la pression de l’eau est trop considérable, l’enveloppe se fend peu à peu de l’intérieur vers l’extérieur et la rupture s’opère sans projections d’éclats puisque l’eau n’est point élastique et que la fonte l’est très peu.
- Les presses en fer forgé, acier fondu, cuivre ou tôle, sont incomparablement plus coûteuses que les presses en fonte ; aussi les Ingénieurs n’ont jamais hésité à employer la fonte quand la chose leur a été possible.
- Comme exemples de corps de presse en fonte coulés d’un seul morceau, nous citerons les appareils de soulèvement des ponts Conway et Britannia. Les renseignements qui suivent sont pris dans l’ouvrage que M. Clark a publié en 1850 sur ces ponts.
- La presse de soulèvement du pont Conway avait 1,828 m de course, son diamètre intérieur était de 0,508 met les parois avaient 0,222 m d’épaisseur. Elle devait résister à une pression de 395 kg par centimètre carré, ce qui, en appliquant les formules données à la fin de cette note, donne 7,09 kg par millimètre carré pour travail de la fonte sur la circonférence intérieure du corps de presse.
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- Le diamètre du piston était de 0,457 m.
- Au pont Britannia, l’une des presses employées était encore plus grande. La construction était du reste la même; nous donnons le dessin de cette presse (fig. 1).
- La course était la même qu’au pont de Conway, mais le diamètre était de 0,558 m, l’épaisseur des parois de 0,252 m. Le piston avait 0,508 m de diamètre. La pression de l’eau dans le cylindre atteignait 373 kg par centimètre carré, ce qui donne pour travail de la fonte sur la circonférence intérieure du cylindre 10,09 kg par millimètre carré.
- Le poids d’un corps de presse atteignait 14 t.
- La presse que nous venons de décrire se brisa pendant la manœuvre; le fond se détacha du corps de la presse. Cet accident doit être attribué à la forme plate du fond, laquelle est défavorable au point de vue de la résistance proprement dite et, de plus, se prête mal au retrait de la matière lors du refroidissement. L’importance du retrait de la fonte est proportionnelle aux dimensions linéaires des surfaces; par suite, le fond exerce sur la base de l’enveloppe en contact avec lui un effort de traction agissant de la circonférence vers le centre.
- Cet effort donne lieu à un travail qui peut atteindre une grande valeur; pour s’en rendre compte, on n’a qu’à couper sur le tour le fond plat d’un tel cylindre ; si, au préalable, on a mesuré le diamètre de l’enveloppe, on verra que ce diamètre augmente après sa séparation du fond.
- Les Ingénieurs anglais remplacèrent la presse brisée par une autre de mêmes dimensions, mais ayant un fond circulaire (fig. 2). Cette modification suffit pour donner à la presse la résistance voulue,
- Aujourd’hui, beaucoup d’ingénieurs évitent de faire travailler l’enveloppe cylindrique dans le sens des génératrices; à cet effet, ils placent le fond de la presse sur une construction fixe ; dans ce cas, on peut remplacer le fond par un simple disque mobile, on a seulement soin de réserver entre ce disque et l’enveloppe un anneau présentant une surface suffisante pour que la prèssion de l’eau exercée sur elle soit supérieure aux résistances dues aux frottements du piston dans sa garniture. Sans cette précaution,
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- lorsque la presse est en charge, l’enveloppe cylindrique serait entraînée par le piston dans son mouvement.
- Gomme exemple d’une telle presse, nous citerons la presse de soulèvement du pont sur le Leith, représentée sur la ligure 3.
- Cette presse a 1,65 m de diamètre intérieur, les parois ont 0,15 m d’épaisseur, et la pression intérieure est de 46,77 kg par centimètre carré.
- Dans ces conditions, le travail du métal atteint 2,83 kg par millimètre carré sur la surface intérieure de l’enveloppe.
- Comme exemples de grandes presses en fonte, nous citerons également les presses des appareils qui soulèvent les navires aux docks Victoria de Londres, ainsi qu’aux docks de Bombay et de Malte. Ces appareils ont été construits par M. Clark, qu’il faut toujours citer quand on a à parler des grands travaux hydrauliques de notre époque.
- Le tableau suivant donne les principales dimensions de ces presses hydrauliques.
- DIAMÈTRE de la PRESSE ÉPAISSEUR du MÉTAL PRESSION par CENTIMÈTRE CARRÉ DIAMÈTRE du PISTON COURSE
- Victoria.... 0,282m 0,127 m 315 kg 0,254 m 7,610 ni
- Bombay.... 0,393 0,114 213 0,355 9,294
- Malte 0,368 0,114 165 0,310 9,235
- Dans ces conditions, le travail de la fonte est à l’intérieur des corps de presse :
- A Victoria, 5,56 kg par millimètre carré.
- A Bombay, 4,98 — — —
- A Malte, 3,68 — — —
- Ces presses n’offrent pas de particularités de construction ; nous les avons citées à cause de leur importance et aussi parce qu’elles donnent des indications sur le travail de traction que subit la fonte dans des constructions qui existent déjà depuis longtemps.
- Nons parlerons plus longuement des presses de l’ascenseur d’Anderton, parce qu’elles servirent de type pour les premières études des presses de l’ascenseur de trois cents tonneaux.
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- Les presses d’Anderton sont en fonte, leur diamètre intérieur est de 0,952 m, l’épaisseur du métal de 0,063 ?n, la pression par centimètre carré à laquelle elles doivent résister est de 37 kg, ce qui donne un travail de 2,99 kg par millimètre carré sur la surface intérieure de la presse.
- Le diamètre des pistons est de 0,914 met la course de la presse 15,331 m. L’ensemble de l’appareil, d’après l’Ingénieur qui conduisit les travaux, fut essayé à. une pression de 47 kg par centimètre carré.
- Nous donnons sur la figure 4 l’ensemble d’une presse et sur la figure 5 le détail de la virole supérieure de la presse, telle qu’elle fut tout d’abord exécutée.
- Ces presses sont composées de trois tronçons reliés par des brides venues de fonte et des boulons. L’étanchéité est obtenue à l’aide d’un anneau formé d’un fil de plomb, placé préalablement entre les brides et comprimé par le serrage des boulons.
- Le dernier tronçon des presses est terminé par un fond sphérique placé dans une selle en fonte épousant sa forme. Cette selle repose sur deux lits de bois de 0,10 m d’épaisseur chacun ; une couche de béton de ciment de Porland forme la fondation de l'appareil. Pour empêcher le déplacement latéral des selles en fonte, l’espace annulaire compris entre elles et le cuvelage a été rempli de béton.
- On' remarquera sur la virole supérieure l’ouverture de 0,127 m de diamètre par laquelle le tuyau de communication des deux presses de l’ascenseur débouche dans cette virole. On remarquera également la largeur de la bride inférieure de la même virole, qui dans l’esprit des Ingénieurs, devait servir à faire porter par le cuvelage une partie du poids de la presse, le reste du poids de cette presse étant déjà porté par la fondation, par l’intermédiaire de la selle sphérique dont nous avons parlé.
- Après huit années de fonctionnement, le 18 avril 1882, l’une de ces viroles supérieures se brisa pendant une manœuvre normale. La cassure consistait dans une fente verticale commençant à la partie supérieure de la virole, traversant l’ouverture de la tubulure du tuyau de communication et descendant ensuite au-dessous de cette tubulure jusqu’à la grande bride. Une seconde cassure partait de la partie.supérieure et se rencontrait avec la
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- première dans le bas de la virole, de façon à détacher un segment angulaire. L’accident fut attribué à la saillie de la bride inférieure par l’intermédiaire de laquelle la virole brisée était exposée à porter la charge entière de la construction en cas de tassement de la fondation ; on voulut encore l’expliquer par la pression latérale, produite sur le piston par la poussée de l’eau quand on ouvre une porte du sas placée au-dessus de ce piston. Enfin, comme la cassure indiquait une fonte de mauvaise qualité, on attribua l’accident à un défaut de la matière.
- En réalité, d’après le rapport de l’Ingénieur chargé de l’exploitation de l’ascenseur, la fondation n'avait pas tassé, les guides des sas étaient suffisamment précis pour que la poussée qui se produit lors de l’ouverture des portes n’eût aucune influence sur le piston; enfin les défauts constatés dans la cassure n’étaient pas assez grands pour réduire la section résistante dans une proportion suffisante pour amener l’accident.
- La rupture tenait donc à une autre cause, et, pour s’en rendre compte, les Ingénieurs anglais résolurent d’essayer à la pression la seconde presse. Celle-ci éclata quand la pression atteignit 47 % par centimètre carré. La rupture se produisit encore à la virole supérieure et à travers l’orifice comme pour la première presse. 11 ne faut donc attribuer l’accident qu’à la forme défectueuse de la virole ; indépendamment de la grande diminution de section produite par le trou où débouche le tuyau de communication, on doit encore tenir compte du retrait de la fonte sur le pourtour de ce trou, retrait qui, dans une coulée peu soignée et dans une fonte de médiocre qualité, peut donner lieu à des tensions initiales d’une grande importance.
- Telle fut l’opinion des Ingénieurs anglais. Ils firent la virole supérieure pareille, sauf l’épaisseur, aux viroles courantes, et remplacèrent l’orifice unique qui existait dans la virole cassée par quatre petits trous éloignés les uns des autres et recevant les quatre petits tuyaux qui remplacèrent le gros tuyau de communication des presses. Par cet artifice qui est reproduit sur les figures 6 et 6 bis, ils évitèrent d’affaiblir sensiblement la virole supérieure. On voit sur la même figure que les Ingénieurs anglais ont supprimé la grande bride par laquelle la virole reposait sur le eu-
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- volage et ont rempli de béton l’espace annulaire compris entre la presse et son cuvelage.
- Après avoir décrit les principales presses existantes, nous arrivons aux presses de l’ascenseur des Fontinettes construit pour bateaux de 300 tonneaux. Ici la charge que doit supporter un piston peut atteindre 800 t. Le diamètre adopté pour le piston est de 2 m, ce qui donne une pression de 25 kg par centimètre carré dans le corps de la presse.
- Les premières études furent faites en copiant les presses de l’ascenseur d’Anderton. Les presses étaient en fonte, l’enveloppe avait 0,12 m d’épaisseur et les viroles supérieures étaient fondues avec des tubulures de 0,25 m de diamètre, auxquelles se raccordait le tuyau de communication. Lors de l’adjudication des travaux, les Ingénieurs des ponts et chaussées craignant de voir travailler à la traction de pièces de fonte aussi considérables, demandèrent qu’elles fussent consolidés avec quelques frettes d’acier. Nous reviendrons sur ce mode de construction.
- Quelques mois après que le gouvernement français adjugeait à la Société Cad les travaux de l’ascenseur des Fontinettes, le gouvernement belge confiait à l’usine Cockerill la construction d’un ascenseur identique quoique légèrement plus puissant. Les Ingénieurs de Cockerill s’arrêtèrent à une presse en fonte frettée, mais ils firent auparavant un essai en grand de presse en fonte que nous allons rapporter.
- Le corps de presse essayé avait 2 m de hauteur, 2,06 m de diamètre intérieur, et l’épaisseur de ses parois était de 104 mm; nous en donnons le dessin après frettage, sur la figure 7. D’après les renseignements qu’a bien voulu me communiquer M. Kraft, Ingénieur en chef de l’usine Cockerill, la presse essayée se rompit lorsque la pression atteignit 148 kg par centimètre carré, ce qui répond à une tension de 17 kg par millimètre carré de section prise sur la surface intérieure de la presse. Dans un essai précédent, la pression avait été élevée à 152 kg par centimètre carré sans amener la rupture. Peut-être n’y a-t-il dans cette différence, faible du reste, des résultats, qu’une variation dans l’état du ressort du manomètre qui servait à 1a. mesure des pressions.
- Il avait été coulé en même temps que la virole, trois barrettes à la traction et deux à la compression.
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- Les barrettes à la traction donnèrent pour résistance à la rupture :
- La première, 17,30 kg par millimètre carré.
- La seconde, 16,80 — —
- La troisième, 18,50 — —
- Moyenne, 17,53 kg.
- La résistance de rupture à la compression fut pour la première éprouvette 73,85 kg par millimètre carré, pour la seconde éprouvette 73,13 kg par millimètre carré.
- Moyenne, 73,49 kg.
- La hauteur des barrettes essayées à la compression était de 93,3 mm.
- Cette fonte contenait une certaine proportion d’acier. On remarquera dans l’expérience qui vient d’être décrite, que la virole essayée, bien que d’une dimension hors de l’ordinaire puisque son poids atteignait 10 t, présenta dans son ensemble à peu près la môme résistance par millimètre carré que les éprouvettes coulées en même temps qu’elle.
- Cela montre que, dans une fabrication soignée, on peut affirmer qu’une pièce en fonte aura bien la résistance calculée d’après les essais faits sur les éprouvettes. Il est évident, en conséquence, que l’on pourrait facilement construire en fonte toutes les presses d’ascenseurs pour canaux.
- Ainsi dans l’ascenseur belge, le poids à soulever est d’environ 1150t, ce qui pour un diamètre de piston de 2 m répond à une pression de 34 kg par centimètre carré. La rupture de la presse s’étant produite sous une pression de 148 kg, c’est-à-dire quatre fois et demi plus grande que celle de la marche normale, il s’ensuit que si on avait construit les presses dans les mêmes conditions que la virole d’essai, on eût eu une sécurité égale à celle que l’on demande pour les ponts. On peut môme dire que la sécurité eût été plus grande, puisque dans un pont la surcharge est variable, ce qui fait subir au métal des flexions successives, tandis que dans les presses la surcharge et par suite le travail du métal sont constants.
- En augmentant la proportion des déchets d’acier mêlés à la fonte dans le cubilot, on peut avoir une résistance plus grande que
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- celle obtenue à l’usine de Cockerill. Nous avons ainsi obtenu à la traction des résistances allant jusqu’à 21 kg par millimètre carré.
- § IL — Presses en fer ou en acier forgé, presses en bronze.
- Le fer ou l’acier forgé et le bronze n’ont été employés jusqu’ici que pour la construction de presses de petites dimensions devant résister à de très hautes pressions pour lesquelles la fonte était d’un emploi impossible.
- Nous verrons,;en effet, que la résistance qu’oppose une enveloppe cylindrique à une pression intérieure est loin d’être proportionnelle à l’épaisseur donnée à cette enveloppe. Au delà d’une certaine limite, les additions d’épaisseur n’augmentent plus la résistance. M. Clark, dans son ouvrage sur le pont Britannia, raconte que le constructeur des presses qui servirent au levage de ce pont fit, pour refouler du plomb solide, des presses de 0,10 m de diamètre qui devaient résister à des pressions de 700 atmosphères. 11 voulut employer la fonte et, comme les presses cassaient, il arriva à une épaisseur de parois de 0,30 m.Dans ces conditions, le travail du métal était encore, d’après les formules données plus bas, de 7,3 kg par millimètre carré sur la surface intérieure, tandis qu’il n était que de 0,3 kg sur la surface extérieure. La presse rompit encore. Le constructeur se décida alors à construire la presse en fer forgé et donna aux parois 0,20 m d’épaisseur. Cette presse résista bien, mais au début son diamètre augmenta assez pour nécessiter le remplacement du piston par un autre d’un plus fort diamètre. Ce phénomène d’augmentation du diamètre d’une presse, bien connu aujourd’hui, est analogue à celui de l’agrandissement de l’âme des canons sous l’action de la pression des gaz de la poudre, quand la charge est exagérée. Il s’explique du reste facilement. L’élasticité de tous les métaux tenaces et ductiles augmente quand on les étire, en leur faisant dépasser leur limite d’élasticité. Ainsi le bronze laminé atteint des résistances de 60 kg par millimètre carré, ' alors que la résistance du lingot dont il est formé n’est que de 23 kg. Le mattage exercé par la pression de l’eau contre les parois de la presse produit un effet analogue, il augmente la résistance de la partie comprimée de l’intérieur de la presse; il crée en outre dans les couches concentriques de l’épaisseur du
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- cylindre un état de tension élastique exerçant une pression de l’extérieur vers l’intérieur. En effet, quand après avoir produit une dilatation du diamètre intérieur du cylindre égale à 10, par exemple, la pression de l’eau cesse, la dilatation se trouve réduite à 8. Dans cette opération, les fibres extérieures se sont dilatées et, comme le diamètre intérieur est agrandi, il s’ensuit que les premières fibres n’ont pas pu reprendre leur forme primitive; ces fibres restant allongées donnent lieu à des pressions de l’extérieur vers l’intérieur. Ces pressions, analogues à celles que produisent artificiellement les frettes d’un canon, viennent en déduction de celles auxquelles donnera lieu l’action de beau et soulagent d’autant les fibres de la paroi intérieure de la presse.
- On peut rendre évidente cette pression de l’extérieur vers l’intérieur dans une presse ainsi déformée, en découpant au tour un anneau très mince sur sa circonférence extérieure. Avant que l’outil ait détaché le dernier élément de l’anneau, celui-ci saute en se séparant de la masse métallique, et son diamètre devient inférieur à celui du cylindre dont il provient.
- Cette manière d’augmenter dans de grandes proportions la résistance des presses a été découverte et appliquée aux canons en bronze, presque simultanément, en Autriche, par le général D’U-chatius, et en Russie, par le colonel Lavroff.
- Pour augmenter la résistance des tubes en bronze canon, le général D’Uchatius refoulait dans leur âme, à l’aide d’une presse hydraulique, des mandrins en acier trempé ayant un diamètre plus grand que cette âme. Ainsi dans un tube de 80 mm de diamètre intérieur, il faisait passer successivement six mandrins dont le premier avait un diamètre supérieur de 2 millièmes à celui du tube et le dernier un diamètre plus grand de un demi-millimètre que le précédent.
- Le diamètre de l’âme était porté ainsi de 80 à 87 mm, c’est-à-dire agrandi de 7 mm ou de 8,75 0/0. Le diamètre extérieur subissait un accroissement de plus de 2 0/0. Un fait important est la contraction élastique de 0,004 du diamètre delà pièce après le passage du dernier mandrin. Cette contraction fait voir que toutes les couches concentriques se trouvent dans un état de tension élastique. Le général D’Uchatius estimait que son mandrin produisait une pression équivalant à 2 400 atmosphères.
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- A titre d’exemple de presses hydrauliques fabriquées en acier fondu, on peut citer deux presses fonctionnant à Manchester sous une pression normale de 473 % par centimètre carré et ayant un diamètre de 762mm; l’épaisseur des parois est de 127mm. Il paraît que ces presses ont été essayées à une pression de 1575 kg correspondant à un travail de 56 kg par millimètre carré pris sur la circonférence intérieure et de 40,50 kg par millimètre carré pris sur la circonférence extérieure. Ces presses sont en acier comprimé de Witworth.
- Du reste, dans l’état actuel de l’industrie, on pourrait construire d’un seul morceau des presses en acier forgé de grandes dimensions. Les tubes de canon en sont des exemples. On fait pour des canons de 42 cm de diamètre intérieur des tubes de 12 m de longueur dont l’épaisseur des parois est de 12 cm. Gomme après la trempe une éprouvette prise dans le tube a une résistance à la traction de plus de 65 kg par millimètre carré, on voit qu’un pareil cylindre pourrait résister à une pression de 2 750 kg par centimètre carré. On fait des tubes encore plus longs.
- § III. — Presses en acier fondu.
- Nous dirons quelques mots de la tentative qui fut faite par la Société Gail de remplacer, dans la fabrication des presses de l’ascenseur pour bateaux de trois cents tonneaux, la fonte par l’acier coulé.
- Par un traité en date du 20 septembre 1881 la Compagnie de Terrenoire s’engagea à livrer pour la construction desdites presses, des viroles en acier fondu sans soufflure ; les éprouvettes coulées en même temps que les viroles devaient avoir une résistance à la rupture par traction de 50% par millimètre carré avec un allongement de 8 cm de leur longueur.
- La presse, dans ce nouveau projet, avait la môme forme que dans le projet primitif en fonte ; seulement comme on comptait d’après ce qui précède, sur un métal très résistant, l’épaisseur des parois fut réduite à 5 cm. La figure 8 donne en même temps que le dessin d’une virole, l’installation qui fut adoptée pour faire une coulée. On voit que la virole était fondue avec une masselotte de 40 cm de hauteur, le métal employé était de l’acier obtenu par le procédé Martin. Le creuset contenait il t de métal, la pièce
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- fondue pesait 8 t ; débarrassée de sa masselotte et travaillée, son poids se trouvait réduit à 2 700 kg.
- Presque toutes les viroles furent exécutées dans ces conditions ; les éprouvettes coulées en même temps que l’une d’elles donnèrent des résistances et des allongements un peu inférieurs à ceux imposés dans le cahier des charges.
- Sur la demande de l’administration des ponts et chaussées, une virole choisie d’un commun accord dans le lot des viroles terminées fut essayée le 23 juillet '1883, et ainsi que le constate le procès verbal dressé le même jour, la rupture de la virole se produisit suivant une génératrice quand la pression atteignit 76 % par centimètre carré. La cassure ne présentait du reste aucun défaut, aucun manque de matière susceptible d’altérer d’une manière notable la résistance de la pièce. Cette pression de rupture, rapportée au diamètre et à l’épaisseur de la virole, montrait que l’acier fondu n’avait pas dans la pièce une résistance à la traction déplus de 17 kg par millimètre carré, c’est-â-dire avait à peine la résistance que présentait la fonte des viroles coulées dans l’usine de Coc.kerill. A la suite de cet essai, la société Cail abandonna l’idée de construire les grandes presses des Fontinettes en acier coulé.
- Aujourd’hui on fabrique en acier moulé des pièces de formes compliquées dont le poids atteint quatre à cinq tonnes et dont les éprouvettes prises dans la pièce elle-même présentent des résistances de 50 kg par millimètre carré ; l’échec que nous venons de citer ne devra donc pas, à l’heure actuelle, empêcher de faire des presses en acier coulé. Mais en 1883 on renonça avec raison à cette solution et on chercha à construire les grandes presses de l’ascenseur, d’abord en tôle, puis par petites pièces d’acier forgé assemblées entre elles. Nous allons parler de ces deux essais.
- § IV. — Presses construites avec des tôles.
- Des essais assez nombreux furent faits en vue de construire avec des tôles les presses de l’ascenseur pour bateaux de trois cents tonneaux. D’abord on rechercha s’il ne serait pas possible de composer chaque pressé avec des viroles de 2 m de hauteur, formées d’une seule tôle dont les extrémités seraient soudées de manière à éviter les joints.
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- Dans ce projet les viroles étaient terminées par des brides rivées formées par des cornières sans fin. Des boulons d’assemblage devaient réunir entre elles les viroles de façon à former la presse.
- L’épaisseur de la tôle était de 35 mm, ce qui donnait pour le métal un travail de 7 kg par millimètre carré.
- Des essais de soudure furent faits en vue de ce projet : on coupa en deux une tôle d’acier et on réunit par une soudure les deux tronçons. De part et d’autre de la soudure, et assez loin d’elle, on prit deux éprouvettes ; on en prit également deux en travers de la soudure.
- Ces quatre éprouvettes travaillées de façon à avoir 20 cm de longueur utile furent essayées à la traction et donnèrent à peu près les mêmes résistances et les mêmes allongements.
- Nous reproduisons les résultats de cet essai dans le tableau suivant: la première ligne horizontale donne les tensions par millimètre carré imposées aux éprouvettes, et les autres lignes donnent pour chacune des éprouvettes les allongements correspondants.
- -10 kg 15 kg 20 kg 25 kg 30 kg 32 kg 35 kg 37 kg 40 kg
- mm mm mm mm mm mm mm mm mm
- 1° Éprouvette prise eni travers de la soudure . ! i 0 i 0,25 0,50 5 10 12 18 27 53 rupture
- , • 1 2° Éprouvette prise enj travers de la soudure, i I ; 0 0,25 0,50 6 13 17 23 50 rupture 1 1 1 ^
- 3° Éprouvette prise loin de la soudure 0 0,25 1,00 10 21 33 j 50 1 rupture j ; * »
- 4° Éprouvette prise loin de la soudure 0 0,25 1,00 9 20 3* j 1 61 rupture ( » »
- On remarquera même que dans la soudure l’éprouvette a présenté une résistance à la traction un peu plus grande.
- Ce qui fit reculer devant l’exécution de ce projet, ce fut le doute que laisse toujours une soudure sur la solidité de la pièce ; on préféra recourir à un assemblage par rivure, lequel est d’une exécution plus courante et ne donne par suite aucune inquiétude.
- Du reste, l’idée de fabriquer une presse avec des tôles rivées paraît rationnelle. Les corps cylindriques des chaudières marines atteignent quelquefois des diamètres de 4 m et ont à résister en marche normale à des pressions de 7 kg par centimètre carré ;
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- on les essaye à la pression à 13 kg. Le produit de ces deux chiffres 4 m et 43 k est sensiblement égal au produit 2m X 25 k des chiffres analogues des presses de l’ascenseur pour bateaux de 30) tonneaux. Les dimensions des tôles doivent donc être les mêmes, et comme en définitive les enveloppes des chaudières travaillent dans de moins bonnes conditions que les enveloppes de presses, puisque les premières sont exposées à de brusques changements de température et doivent être étanches à la vapeur, il est bien évident qu’on ne pouvait pas demander pour les presses hydrauliques une plus satisfaisante solution.
- Un projet fut donc dressé dans cet ordre d’idées : les presses étaient supposées construites d’un seul morceau aux ateliers, sans brides ni boulons. Les tôles formant les presses avaient 1,90 m de hauteur, 7 m de longueur, 0,03 m d’épaisseur: elles étaient assemblées entre elles par des couvre-joints doubles. Les couvre-joints longitudinaux étaient d’un seul morceau, les couvre-joints circulaires s’arrêtaient contre les premiers et étaient réunis entre eux par de troisièmes couvre-joints passant par-dessus les deux premiers. Les rivets étaient disposés à la manière hollandaise. Les presse-étoupes étaient logés à l’intérieur du cylindre termine en cône à cet effet. Cette disposition, quoique coûteuse, paraissait satisfaisante au point de vue de la résistance; toutes les feuilles de tôles entrant dans la composition de la presse pouvaient être examinées et essayées : on était donc certain que la résistance de la presse était celle sur laquelle on comptait.
- Un essai en grand fut donc décidé.
- On construisit une virole de 1,90 m de hauteur et de 2,10 m de diamètre intérieur avec joints et couvre-joints, telle que la presse était projetée, et le 4 avril 1884 cette virole fut essayée. L’étanchéité resta parfaite jusqu’à 40 atmosphères ; à partir de ce moment, des fuites nombreuses se déclarèrent dans les joints. On arrêta l’opération pour la reprendre quelques instants après ; les fuites dans cette seconde expérience commencèrent avant 40 atmosphères, indiquant ainsi que lors de la première expérience des déformations permanentes s’étaient produites dans la rivure. On put néanmoins, à l’aide des pompes, élever la pression jusqu’à 75 atmosphères ; à cet instant le travail du métal atteignait, rivets déduits, environ 30 kg par millimètre carré.
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- Cette expérience montrait que pour des pressions ne dépassant pas 30 atmosphères on pouvait obtenir des presses en tôle d’acier rivé parfaitement étanches ; on eût pu augmenter la période d’étanchéité en glissant de la soudure d’étain sous les rivets et dans les joints, mais devant le désir plusieurs fois exprimé par l’administration, d’avoir des presses résistant à des pressions sept ou huit fois plus grandes que la pression normale, on abandonna ce mode de construction.
- Nous pensons que l’on a trop négligé dans beaucoup de cas les presses où l’eau serait remplacée par l’air. Quand on doit élever un fardeau à une hauteur considérable, quelques centaines de mètres par exemple, l’emploi d’une presse hydraulique devient presque impossible puisque le poids de la colonne d’eau contenue dans la presse vient s’ajouter à celui qui doit être soulevé. Le même inconvénient n’existerait pas avec l’air dont le poids est négligeable; l’air a de plus l’avantage de pbuvoir être accumulé dans des cylindres d’une construction facile, ce qui permet de réduire la puissance des moteurs. L’air a, il est vrai, l’inconvénient d’être compressible en sorte que l’arrêt de la charge n’est pas aussi parfait que dans le cas de l’emploi de l’eau ; mais on peut corriger ce défaut en plaçant dans le cylindre de la presse à air deux pistons comprenant entre eux une colonne d’eau ; le piston inférieur reposerait sur la colonne d’air, le second sur la colonne d’eau et porterait en même temps la charge. Quand le fardeau arriverait au niveau voulu, un arrêt automatique agirait sur une vanne placée sur le cylindre entre les deux pistons et arrêterait la colonne d’eau. Nous avons appliqué aux monte-charges du nouvel Hôtel des Postes de Paris cette solution qui consiste à agir sur une colonne d’eau intermédiaire pour manœuvrer un ascenseur mû par la vapeur.
- Gomme second exemple, prenons un ascenseur pour mines, de 200 m de hauteur par exemple, et devant enlever cent personnes à la fois.
- Nous prendrons à cet effet un cylindre de 3,70 m de diamètre, dans lequel nous placerons un piston-cabine de 3 m de hauteur, formé à partir du bas par un piston étanche de 1,30 m de hauteur, puis, par un premier étage pour personnes de 2 m de hauteur, dont le toit, formé de glaces, formerait le plancher? du
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- second étage. La hauteur de 1,50 m restant au-dessus de ce dernier étage formerait garde-corps.
- Le joint empêchant l’air de passer entre le piston et le cylindre serait formé par de simples cannelures circulaires ménagées clans le piston, complétées par deux garnitures circulaires en cuir placées à ses extrémités. Il est facile de voir que le piston chargé ne pèserait qu’une douzaine de tonnes, ce qui répond, dans l’intérieur du cylindre, à une pression d’un peu plus de trois dixièmes de kilogramme par centimètre carré.
- Les portes ménagées dans le cylindre à air, d’étages en étages, seraient disposées de façon à être autoclaves; leur manœuvre serait facile puisqu’elle ne peut avoir lieu que quand l’air comprimé n’agit pas sur leur surface.
- Pour terminer une pareille installation, on pourrait placer au centre du cylindre, et traversant le piston, une colonne creuse verticale que saisiraient des mâchoires formant régulateurs de vitesse placées à l’intérieur du piston-cabine. Enfin, on disposerait les pompes de façon à ce qu’elles aspirent dans le cylindre, lorsque le piston cabine descend, pour refouler dans des réservoirs. Ainsi on utiliserait le travail de descente du piston.
- Un pareil appareil donnerait toute sécurité, puisque, en cas d’une rupture bien improbable de la colonne centrale ou des machines de compression, la descente du piston ne pourrait se faire qu’avec la vitesse correspondant à l’écoulement de l’air de la presse par de petits orifices.
- De telles presses devraient en toute évidence être construites en tôle rivée. Dans ce dernier exemple il suffirait de donner aux parois du cylindre une épaisseur de 3 à 4 mm. Les tôles seraient réunies par des couvre-j oints extérieurs à l’aide de rivets fraisés à l’intérieur.
- Cette construction, reliée à une ossature métallique, présenterait toutes les garanties de solidité désirables et formerait une bonne application de la tôle rivée à la construction des cylindres de presses.
- i.
- § Y. — Presses constituées de petits éléments en acier forgé.
- Après l’abandon de la tôle rivée pour la construction des presses de l’ascenseur, on revint à l’acier forgé. On voulut d’abord cons-
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- tituer les presses d’anneaux circulaires superposés, boulonnés ensemble. Ces anneaux, de 0,33 cm de hauteur, avaient en section transversale la forme d’un U ; les deux ailes, de 0,065 mm de saillie, formaient les brides du petit tronçon de presse représenté par l’anneau. Après quelques essais, on abandonna ce système qui avait pour défaut de multiplier les joints ; en outre, la saillie des ailes de l’U ne, pouvait pas être pratiquement obtenue suffisamment grande pour donner aux têtes des boulons d’assemblage un appui satisfaisant.
- C’est après cette tentative que nous avons proposé de diviser le problème comme il suit : construire d’abord une presse très résistante, et ce premier point obtenu, la rendre étanche à l’aide d’une seconde enveloppe. Un premier cylindre fut construit au moyen de frettes ou de bandages, en acier ou en fer, forgé ou laminé circulairement, pièces dont l’homogénéité de résistance est absolument certaine ; ces frettes ou bandages furent simplement superposés ; on pratiqua seulement au tour, sur les surfaces en contact, une feuillure circulaire destinée à centrer les anneaux et à éviter leur déplacement latéral.
- Ce premier cylindre, qui présente toutes les garanties de résistance, est rendu étanche par un second cylindre formé par une chemise mince en cuir, caoutchouc, cuivre, plomb ou toute autre matière flexible et imperméable placée à son intérieur.
- Dans le projet dressé d’après ce principe, le cylindre résistant est formé de bandages d’acier de 0,150 m de hauteur, et 0,055 m d’épaisseur ; la chemise devant donner l’étanchéité est formée de feuilles de cuivre soudées de façon à faire une surface continue, dont l’épaisseur est de 3 mm.
- Un essai en grand fut décidé, il eut lieu le 17 octobre 1884.
- « La pièce essayée se composait de 12 bandages en acier super-» posés de façon à former un cylindre de 1,65 m de hauteur, et » de 2f06 m de diamètre intérieur. Le cylindre ainsi formé était » revêtu intérieurement d’une chemise en cuivre d’un seul mor-» ceau dont les brides étaient rabattues par-dessus les bandages » extérieurs.
- » Les bandages avaient 0,140 m de hauteur, 0,065 m d’épaisseur » à une extrémité, et 0,060 d’épaisseur à l’autre extrémité. Us;
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- » étaient assemblés à mi-acier par des feuillures de 0,005 m de » hauteur.
- » L’enveloppe en cuivre avait 0,0025 m d’épaisseur.
- » A l’intérieur de ce cylindre était placé un tronçon de piston » en fonte de même hauteur que le cylindre et de 2 m de dia-» mètre. Pour faire le joint, l’espace annulaire compris entre le » piston et le cylindre était haut et bas fermé par un couvercle » en fonte annulaire garni de gut/ta-percha. Les deux couvercles » annulaires étaient reliés par 26 boulons de 0,045 m de diamètre » placés à l’intérieur du piston et autant de boulons de même » force placés extérieurement à la presse.
- » Ces divers détails se voient sur la figure. Dans le premier » essai, les pressions ont été portées successivement à 25,50, 75, » 100, 125 atmosphères. A ces pressions, les allongements lus » sur un multiplicateur ayant 5 pour bras de levier, ont été de » 1 mm, 4,5 mm, 7,5 mm, 14 mm et 19,25 mm. Après ces expé-» riences, l’aiguille du multiplicateur est revenue au zéro lorsque » la pression a été enlevée.
- » Dans un second essai, les pressions ont été portées successi-» vement aux mêmes chiffres que ci-dessus, et le multiplicateur » a indiqué les mêmes résultats.
- » Un troisième essai a été tenté : après être passé par les mêmes » pressions que ci-dessus, on s’est arrêté quelque temps à la » pression de 125 atmosphères. Puis la pression a été élevée jus-» qu’à 175 atmosphères. A cet instant le couvercle en fonte » annulaire s’est brisé.
- » Après cet accident, l’aiguille du multiplicateur est revenue » au zéro.
- » Après ces essais, la virole examinée avec attention n’a pré-» senté aucune trace de déformation, et la chemise intérieure a » été trouvée intacte. Aucun suintement n’a pu être remarqué. »
- (Extrait du procès-verbal dressé par M. Gruson, Ingénieur en chef des ponts et chaussées, et signé par lui, ainsi que par MM. Gétre, Edwin et Lyonel Clark ; colonel de Bange, Barbet.)
- A* la suite de cet essai, il a été décidé que les presses de l’ascenseur devaient être exécutées d’après ce type.
- Nous donnons sur la figure 9 le dessin des presses conforme à l’exécution ,
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- Nous n’avons rien à ajouter relativement au corps de presse qui est pareil au cylindre essayé, dont nous venons de donner la description. Nous ne parlerons que du fond et de la partie supérieure.
- Le fond est formé par une plaque de fer carrée de 2,25 m de côté et de 0,055 m d’épaisseur. Dans cette plaque, on a tourné une enclave annulaire de 0,003 m de profondeur dans laquelle vient s’engager le dernier anneau de la presse.
- La partie supérieure est formée d’un cercle en acier forgé de 2,48 m de diamètre extérieur et de 2,001m de diamètre intérieur. Dans cet anneau est ménagé le logement de la garniture du piston qui sera décrite plus loin, son épaisseur est de 0,120 m. Ce cercle est réuni à la plaque formant le fond par une ossature en fer composée de six couples de cornières de 120 X 120 X 12 formant tirants, rivées à leur partie inférieure à des goussets placés sous le fond de presse ; ces goussets sont reliés par des poutrelles à un cercle placé également sous le fond de presse : ce cercle, dont le diamètre est de 0,95 m, a en section la forme d’un double T composé d’une âme de 180x10 et de quatre cornières de 90 X 90 x 12.
- A la partie supérieure, les six couples de cornières formant tirants sont réunis par l’intermédiaire de forts goussets à une couronne formée par une cornière circulaire de 125 X125 X 15 raidie par un plat de 410 x 15. Cette couronne entoure la presse.
- Cette dernière cornière circulaire est réunie au plateau annulaire qui termine la partie supérieure de la presse par 18 boulons de 0,045 m de diamètre.
- Entre chaque paire de cornières verticales formant tirants et, à différents étages écartés de 2 m en moyenne, sont rivées des consoles qui portent les planchers de visite. Ces consoles servent également à. caler la presse contre, le cuvelage, de façon à éviter tout déplacement latéral de l’ensemble de cette construction.
- Nous reviendrons plus tard sur la garniture destinée à faire joint entre le piston et la presse, ainsi que sur la disposition adoptée pour faire communiquer les deux presses.
- Les presses construites dans ces conditions furent essayées, la première le 15 avril 1887 à 52 atmosphères, la seconde le 5 mai
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- 1887 à 53 atmosphères; elles restèrent parfaitement étanches pendant toute la durée des essais.
- Il est facile de voir qu’une presse constituée de petits éléments comme celle qui vient d’être décrite peut avoir une résistance pour ainsi dire indéfinie. Nous avons recherché comme exemple les dimensions d’une telle presse dans un cas extrême comme celui où il s’agirait de manœuvrer un sas capable de recevoir des transatlantiques. Un tel sas devrait avoir 170 m de longueur, 18 m de largeur et 9 m de tirant d’eau : pour la détermination des dimensions de la presse nous allons rechercher rapidement le poids de ce sas (1).
- Nous supposons le sas (figure 12) formé de deux poutres entretoisées tous les 5 m. Les entretoises de 18 m de portée sont elles-mêmes reliées par des longerons écartés de 1 m supportant le bordé de tôles bouclier de 8 mm d’épaisseur.
- Les poutres du sas, supportant des charges toujours uniformément réparties suivant l’horizontale sur toute leur longueur, peuvent être constituées comme un pont suspendu qui serait porté en son milieu. La plate-bande inférieure horizontale travaille à la compression, la plate-bande supérieure repose au droit du piston de la presse sur des montants de 40 m de hauteur et est reliée par des arcs de parabole aux extrémités de la plate-bande inférieure.
- La plate-bande supérieure peut être constituée en fils d’acier, 1a. plate-bande inférieure en tubes d’acier fondu ; on pourrait ainsi adopter pour le travail du métal dans la construction de forts coefficients. Dans notre étude nous avons, pour faciliter le tracé du projet, supposé les plates-bandes tant supérieure qu’inférieure formées (figure 43) de quatre nervures verticales recevant deux cours de plates-bandes. Nous avons pris 45 kg par millimètre carré pour travail adopté pour l’acier.
- Le poids uniformément réparti supporté par une poutre est :
- Métaux (voir le métré ci-dessous) — 29 t
- Surcharge d’eau. . ..................... 81 t
- Total.................. 440 t
- fl) Le projet dont nous donnons ici un extrait a été dressé en collaboration avec M. Boyer, ingénieur des Ponts et Chaussées, décédé à Panama, directeur des travaux du Canal.
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- Tension constante dans la plate-bande inférieure.
- HO x 802 2
- : 40 — 8 800 t
- 10 m est la largeur du montant prolongeant le piston, 80 m est le porte-à-faux d’une poutre, 40 m sa hauteur.
- Les tensions dans la plate-bande supérieure augmentent de 8 800t à la naissance à 8800X 1,4 = 12 320 i aux culées. Si nous nous reportons à la figure 13 déjà citée, nous avons pour les épaisseurs des plates-bandes qui sont désignées par a et à les valeurs suivantes :
- 1 ci — 9 x 12 ) 12 3°>0
- Plate-bande supérieure maxima . . . • j b _ 6 x 12 j travail =15,2 kg.
- Plate-bande inférieure constants. • • • | ^ _ 4 ^ 12 | ^rava^
- Le montant de 40 m de hauteur et 10 m de largeur qui est au droit des pistons est formé de quatre nervures prolongeant celles des plates-bandes. Ces nervures sont entretoisées par onze nervures perpendiculaires reliées chacune par quatre cornières.
- La construction des entretoises a été supposée analogue à celle des poutres.
- Le poids d’un tel sas est de 8 800 t se décomposant ainsi :
- Plates-bandes supérieures.................... 2 188 t
- Plates-bandes inférieures.................... 1 574
- Montants courants............................ 1 477
- 9
- Poutrelles et sommiers............................ 480
- Longerons....................................... 451
- Poutrelles et sommiers sur pistons................ 400
- Montants sur pistons.............................. 900
- Bordé et entretoisements.......................... 450
- Deux portes................................. 400
- Gouvre-joints et rivets........................... 480
- Total égal.......................... 8 800 t
- Poids de l’eau contenue dans le sas.......... 27 540
- Poids porté par le piston.................... 36 540
- auquel il faut ajouter le poids du piston pour
- une course de 50 m par exemple............... 2 960
- Ce qui porte le poids total à............... 39 300 t
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- Si on suppose au piston un diamètre de 6,60 m, la pression de l’eau dans la presse sera de 115 kg par centimètre carré.
- En constituant cette presse d’anneaux superposés de 0,25 m d’épaisseur seulement, le travail du métal serait par millimètre carré :
- Sur la surface intérieure de la presse... 15,79 kg
- Sur la surface extérieure de la presse... 14,62 chiffres admissibles pour l’acier forgé.
- Un tel corps de presse pour une course de piston de 50 m pèserait 2 500 t ; la garniture en cuivre pèserait environ 60 t.
- On voit par ces chiffres que, pour le cas extrême des ascenseurs, les presses telles que nous venons de les décrire seraient d’une construction possible.
- Nous allons terminer par quelques mots sur les presses frettées ou renforcées par des fils d’acier, et parler des essais qui ont été faits à ce sujet en Belgique.
- § YI. — Presses frettées.
- Les cylindres frettés sont d’un usage général en artillerie : la tension des gaz de la poudre dépasse souvent 2 500 atmosphères, et avec de telles pressions les cylindres même de faible diamètre doivent avoir des parois d’une épaisseur exagérée. Or, à partir d’une certaine limite, on gagne peu de résistance en augmentant l’épaisseur. Ainsi en donnant à des tubes dont le métal peut résister à des%tractions de 40 kg par millimètre carré, des épaisseurs égales à la moitié, à une fois et à une fois et demie le diamètre, on leur permettrait de supporter des pressions de 2 400%, 3 200% et 3 520 kg par centimètre carré. Il faudrait une épaisseur infinie pour une pression de 4 000 kg et il serait impossible de résister à une pression plus forte. On voit par ces chiffres combien la résistance croît peu quand on augmente l’épaisseur.
- Dans un cylindre soumis à une pression intérieure, toutes les fibres circulaires exercent les unes sur les autres des pressions dont l’intensité décroît depuis l’intérieur jusqu’à l’extérieur où elle est nulle. En même temps chaque fibre subit une tension dont la plus grande est celle qui correspond à la fibre intérieure.
- Si au contraire le cylindre subissait une pression extérieure, ses fibres exerceraient encore des pressions les unes sur les autres,
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- mais de sens contraire à celles qui se produisaient quand la pression était intérieure. Ces dernières compressions croissent et les pressions décroissent de l’extérieur à l’intérieur où la pression est nulle.
- Soit donc un cylindre soumis à la fois à deux pressions, l’une intérieure, l’autre extérieure. Le principe de l’indépendance des effets des forces agissant simultanément permet de dire que les effets de ces deux pressions s’ajouteront algébriquement.
- Quand on frette un tube toutes les fibres de ce tube subissent des compressions, tandis que la frette elle même est tendue. Si on exerce une pression à l’intérieur de ce tube, le travail du métal en un point sera la somme algébrique des travaux qui existent au repos par suite du frettage et de ceux créés par la pression exercée à l’intérieur. On arrive donc au théorème suivant:
- « La tension en un point d’un tube fretté soumis à une pression » intérieure est la somme algébrique de la tension qui existe en » ce point au repos et de celle qui se produirait sous l’action de » cette pression intérieure dans un tube homogène dont l’épaisseur » des parois serait égale à l’épaisseur totale du tube et de la » frette. » (Moch Canons à fils d’acier.)
- Les Ingénieurs belges ont appliqué ce système de frettage aux presses en fonte de l’ascenseur de la Louvière. Au début, ils pensèrent composer leurs presses de tronçons en fonte de 2 m de hauteur, de 2,06 mde diamètre intérieur et de 0,10 m d’épaisseur. Chaque virole portait à ses extrémités des cornières d’acier sans fin lesquelles, tout en jouant le rôle de frettes, devaient servir de brides pour la réunion des tronçons. Entre ces cornières étaient placées trois frettes ordinaires de 0,13 m de hauteur et de 0,05 m d’épaisseur.
- Une telle virole fut construite dans l’usine de Seraing pour être essayée à la pression devant les Ingénieurs du corps des ponts et chaussées belges délégués à cet effet. Ces essais eurent lieu les 30 mai, 6 et 7 juin 1884 et donnèrent lieu à un rapport de M. Génard, rapport auquel nous empruntons les renseignements qui suivent.
- Les essais furent poussés jusqu’à 131 atmosphères; au point de vue de l’étanchéité l’expérience parut satisfaisante : les quelques suintements remarqués furent expliqués par des piqûres de la
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- fonte pouvant être évitées lors de la construction des presses définitives. Les résultats au point de vue de la solidité parurent douteux : les allongements notés dans les parties de presse non frettées étaient supérieurs à ceux qui se produisaient sous les frettes elles-mêmes. Cette différence indiquait qu’entre les frettes la fonte travaillait à la flexion en même temps qu’à l’extension. En remontant des allongements aux coefficients de travail qui leur correspondaient, on trouva que dans les conditions du projet la fonte travaillait sous la pression à laquelle les presses devaient être soumises en marche normale à un chiffre variant de 2,87 à 3,48 kg par millimètre carré. Le métal de la frette travaillait de son côté à 6,30 kg par millimètre carré.
- Pour réduire ces coefficients trouvés trop élevés, trois moyens furent proposés :
- 1° Augmenter l’épaisseur de la fonte ;
- 2° Augmenter le serrage des frettes ;
- 3° Rapprocher les frettes.
- M. Génard repousse dans son rapport les deux premiers moyens, parce que la tension de la fonte entre les frettes sera toujours indéterminée et que cette tension variera en chaque point.
- Reste donc le troisième moyen : M. Génard le recommande et l’administration des ponts et chaussées belge se rangea à cet avis. Il fut donc prescrit de rendre les frettes jointives. L’embattement des frettes devait être tel qu’en marche normale la fonte ne travaillât ni à la compression ni à l’extension.
- Nous donnons, figure 7, le tracé de cette presse conforme à l’exécution. Un essai à la rupture d’une virole ainsi construite fut fait en octobre 1887. Le tube en fonte est construit de la même façon et avec la même qualité de fonte que la virole dont nous avons précédemment rapporté les essais (à la fin du § 1). Les barrettes d’acier provenant des frettes avaient à la rupture les résistances suivantes :
- 46,59 kg 47,15 —
- moyenne . . 46,87 kg.
- Les allongements correspondants aux charges de rupture indiquées ci-dessus ont été:
- dans le lor cas de dans le 2e cas de
- 24,13 0/0 J
- 26,41 0/0 } m°yenne. . 25,27 0/0.
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- Le premier essai à la pression de cette virole fut poussé jusqu’à 232 atmosphères. Quarante-huit heures après cet essai qui ne put pas être poursuivi par suite de la non-étanchéité des joints en gutta-percha placés entre la virole essayée et la pièce représentant le piston, on a constaté que la longueur de la circonférence extérieure de la frette du milieu de la virole qui avant les essais était de 7,415 m était devenue 7,425 m.
- « Il semble, dit le rapport de l’Ingénieur du gouvernement, que » les déformations permanentes de la pièce essayée ne se sontpro-» duites qu’à partir d’une pression intérieure de 180 atmosphères.
- » On ne peut cependant rien affirmer de précis sur ce point,
- » parce que ces appareils assez primitifs ne fonctionnaient pas » dans des conditions telles que l’on puisse tirer de leurs indi-» cations des conclusions rigoureuses.
- » Après cet essai, il en fut fait une série d’autres allant jusqu’à » 200 atmosphères, afin de s’assurer de l’étanchéité et de la résis-» tance des joints en gutta-percha entre la virole essayée et la » pièce représentant le piston.
- » Le 17 octobre 1887, la pression intérieure portée à 265 atmo-» sphères fit rompre la virole.
- » La virole en fonte seule était déchirée suivant une génératrice » droite du cylindre, sans production d’éclats. Les frettes en » acier sont restées intactes.
- » Le mesurage des circonférences extérieures des frettes après » la rupture de la virole donne les résultats suivants:
- » a) en haut de la virole sur la frette bride. ... 7 422 m.
- » b) au milieu de la virole.......................... 7 440 m.
- » c) en bas sur la frette bride....................... 7 417 m.
- » Les différences sont dues au fait que la bride inférieure, par » mesure de précaution, était boulonnée à la pièce servant aux » essais, tandis qu’en haut elle était libre de se déplacer à volonté.
- » La déformation permanente de la circonférence extérieure dés » frettes au milieu de la virole est donc de 0 025 m.
- » L’examen des cassures de la fonte dans les sections de rup-» ture aux essais à outrance, tant sur la virole non frettée que » sur la virole frettée, a fait reconnaître un métal d’excellente » qualité et sans le moindre défaut de coulée. »
- Bull.
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- § VII. — Presses cerclées avec des fils de fer.
- Nous ne connaissons pas d’exemple de presses cerclées avec des fils de fer.
- De pareils cylindres construits avec soin doivent remplir toutes les conditions demandées par la théorie, puisqu’en faisant varier la tension des couches successives des fils on peut arriver à obtenir que sous la pression de marche normale le travail du métal soit le même dans toute l’épaisseur des parois.
- On peut citer l’exemple d’un petit canon de 00,22 m de diamètre formé par un tube de 0,006 m d’épaisseur, revêtu de 42 couches de fils d’acier formant une épaisseur de 0,00736 m. Il fallut une pression évaluée à 12 000 atmosphères pour le faire éclater.
- Cette énorme résistance ne doit pas étonner, car ainsi que nous l’avons dit, dans un tel canon, toutes les couches du métal travaillent de la même façon et la résistance à la rupture des fils dépasse 180 kg par millimètre carré.
- L’application du cerclage avec des fils de fer ou d’acier aux presses ne présenterait pas les mêmes difficultés que pour les canons. Les canons doivent, en effet, résister à des tensions longitudinales qui rendent ce mode de construction compliqué. Cette difficulté n’existerait pas pour les presses. Si donc on était en présence de pressions et de diamètres de presses pour lesquels les modes de construction que nous avons décrits jusqu’ici se trouveraient insuffisants, on pourrait, dans ces cas spéciaux, recourir au cerclage d’un tube avec des fils d’acier enroulés avec des tensions calculées à l’avance.
- § VIII. —Joints entre presses et pistons.
- Nous allons donner quelques détails sur les divers joints qui ont été faits pour les pistons des presses. Le plus ancien et le plus simple est le presse-étoupe (figure 16). En comprimant avec le presse-étoupe, dans la cavité ménagée à cet effet au sommet du cylindre de presse, une hauteur suffisante de garniture formée de tresses de coton ou de chanvre imbibé de graisse, on arrive à
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- arrêter entièrement le passage de l’eau. Ce joint demande un faible entretien : serrage des boulons de presse-étoupe, et, quand la garniture est par trop réduite, addition de nouvelles tresses de coton ou de chanvre. C’est ainsi qu’ont été exécutés les joints des presses des docks Victoria, Bombay, Malte et des ascenseurs d’Anterton et de la Bouvière. D’après de nombreux résultats d’expériences exécutées sur des presses de diamètres différents, cette garniture bien faite, c’est-à-dire juste suffisamment serrée pour être étanche, n’absorbe en frottement que le centième de l’effort exercé sur l’eau par le piston.
- Il paraît, du reste, difficile de déterminer ce frottement autrement que par l’expérience. Il dépend évidemment d’abord du serrage des boulons et, de plus, on ne peut faire que des hypothèses sur la variation de pression exercée par l’eau sur la hauteur de la garniture.
- Il n’en est pas de même pour la garniture inventée par Bramah et qui est surtout appliquée quand on a affaire à de hautes pressions. Elle consiste, ainsi que l’on sait (voir figure 15), en un cuir embouti en forme d’U, dont l’intérieur est tourné du côté de l’eau sous pression.
- La pression applique l’une des ailes de l’U sur le piston et l’autre aile sur le cylindre de presse; ainsi le joint se fait automatiquement par la pression.
- Ce cuir est logé dans une rainure circulaire ménagée dans la partie supérieure de la presse.
- Le frottement est égal à la surface circulaire de l’un des montants de l’U mulipliée par la pression de l’eau et par le coefficient de frottement du cuir sur le piston supposé mouillé.
- Ainsi pour le cas des presses de 2 m de diamètre de l’ascenseur des Fontinettes, nous aurions pour valeur du frottement :
- 25kg X 2.4X 3,14 x 200 X 0,36 = 13 843 kg.
- 25 kg est la pression de l’eau par centimètre carré; 200 est, en centimètres, le diamètre du piston ; 2,4 est, en centimètres, la hauteur de la garniture; 0,36 est le coefficient de frottement de cuir sur fonte.
- La pression exercée par l’eau sur le piston est du reste :
- 31416 x 25 == 785 400 kg
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- Le frottement est donc inférieur aux 2 centièmes de l’effort transmis.
- Le système de construction avec fret tes d’acier que nous avons adopté pour les presses des Fontinettes, rendait difficile l’emploi des garnitures avec presse-étoupes. Nous aurions été obligés de faire en acier fondu une tête de presse, ce qui eût enlevé à l’ensemble de la construction son caractère homogène. Au contraire, le cuir embouti se logeait facilement dans une rainure circulaire pratiquée dans la frette supérieure de la presse (fig. 10). Ce type fut donc adopté ; seulement, dans l’impossibilité d’avoir un cuir de 2 m de diamètre, on moula à la place un caoutchouc sous la la forme d’un U. Le joint ainsi construit était, étanche, mais le caoutchouc s’usait rapidement. Pour remédier à cet inconvénient, nous l’avons enveloppé du côté du piston d’une feuille de cuivre flexible de 2 mm d’épaisseur et, pour que cette feuille ne glissât pas entre le piston et la presse, nous y avons découpé des dents AA qui, rabattues, l’empêchent de sortir de son logement (fig. 11). Gomme le coefficient de frottement de cuivre sur fonte mouillée n’est que de 0,18, alors que celui du cuir était de 0,36, il s’en suit que ce dispositif avait encore l’avantage de réduire les frottements de moitié. La garniture avait cependant encore un inconvénient, la fabrication d’un U en caoutchouc de 2 m de diamètre nécessite un moule de mêmes dimensions et un four spécial; en outre, pour placer cette garniture ronde, on doit démonter la tête du piston. Pour éviter cette difficulté, nous avons donné au caoutchouc la forme à peu près rectangulaire indiquée sur la figure 10 et nous l’avons fabriquée droite. Les extrémités, coupées en sifflet, se superposent simplement quand la garniture est en place dans son alvéole. On remarquera la construction de cette alvéole : ouverte par le dessus, elle est fermée par un cercle en fer ; le joint entre ce cercle et le bandage dans lequel est tournée l’alvéole est à baïonnette. L’enlèvement du cercle mobile, le changement de la garniture et la remise en place du cercle demandent une heure.
- La garniture, inventée par le colonel de Bange et appliquée par lui dans les canons de l’armée française, pourrait être employée aussi dans les presses hydrauliques.
- On sait que cette garniture est formée d’un anneau en amiante imbibée de suif. Par-dessus cet anneau d’amiante est un disque
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- en fer, dit tête mobile, qui lui transmet la pression qu’il reçoit sur toute sa surface. L’anneau d’amiante refoulé dans son logement s’applique fortement contre les deux parois entre lesquelles les gaz ne peuvent plus passer. Ce joint automatique est parfait comme étanchéité et durée. Dans une presse, nous formerions la tête mobile par un plateau annulaire A suspendu au couvercle B par les tiges filetées G. La tête mobile A transmettrait aux anneaux plastiques D et E la pression qu’il reçoit de l’eau sous pression (fig. 14).
- § IX. — Tubulures débouchant dans les presses.
- Nous avons, dans le premier paragraphe, dit à propos de l’accident d’Anderton, les précautioris que les ingénieurs anglais durent prendre pour faire déboucher dans les presses le tuyau qui les fait communiquer.
- Une solution analogue a été adoptée par les ingénieurs de l’usine de Gockerill pour les presses de l’ascenseur de la Louvière. On la voit sur la figure 7. Un anneau spécial, pris entre deux viroles, est formé d’un tuyau circulaire communiquant extérieurement par un orifice avec le tuyau qui réunit les presses et intérieurement par 36 orifices avec la presse elle-même.
- A l’ascenseur des Fontinettes nous avons tourné la difficulté en faisant déboucher le tuyau de communication dans les plateaux formant le fond des presses (figure 9). Comme ces plateaux n’ont à résister à aucun effort, il n’y a pas à craindre de les affaiblir.
- Nous allons dire quelques mots sur le calcul des cylindres de presse.
- § X. — Formules employées pour le calcul des cylindres.
- Considérons un cylindre de presse infiniment long et fermé aux deux bouts. Désignons par iq, r2, les rayons intérieur et extérieur de ce cylindre, par p^ Jo.2 les pressions auxquelles il est soumis intérieurement et extérieurement. Prenons dans l’épaisseur du métal un anneau de rayon intérieur r et d’épaisseur infiniment
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- petite dr, désignons par p et p -f- dp les pressions par unité de
- surface qui s’exercent à l’intérieur et à l’extérieur de cet anneau. Si nous appelons R la tension par unité de section du métal formant l’épaisseur de cet anneau, nous avons l’égalité suivante :
- 2 R dr — tpr — 2 (p -}- dp)
- (r -f dr),
- qui exprime que sur une longueur du cylindre, égale à l’unité, les sections faites par un plan passant par l’axe développent une résistance égale aux pressions exercées sur l’une des moitiés du cylindre.
- En négligeant le terme dp dr, cette égalité devient :
- p.___ pdr -f- rdp ___________
- ~dr “
- En différenciant, nous avons :
- drp
- dr
- dR d2p
- dr dr2
- 2
- dp
- dr
- (i)
- (2)
- Si E est le coefficient d’élasticité du métal, l’allongement par
- R
- unité de longueur déterminé par la tension R sera et, en appliquant ce coefficient aux rayons r et r -j- dr, nous avons les allongements de ces rayons. La différence
- , I ri
- dr + d ~Ë
- des nouveaux rayons donne la quantité d dont a varié
- l’épaisseur dr.
- D’autre part, la force p qui comprime normalement suivant un rayon l’unité de surface de l’anneau diminue l’épaisseur de la
- quantité
- dr.
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- En égalant ces deux expressions différentes de la variation de l’épaisseur de l’anneau, nous avons :
- — pdr = dKr. (3)
- Si nous remplaçons dans cette équation R et par leurs valeurs (1) et (2), nous avons :
- s dP I r rPP
- dr' dr1
- Intégrant deux fois nous avons :
- C4
- dp
- dr
- et
- 0.
- ± Gl
- 2 r2
- + ca.
- Les constantes Ct et C2 seront déterminées par la condition qu’aux valeurs r{ et r2 de r répondent les valeurs pt et p2 de pt ce qui nous donne
- Ci = — 2 (p, — ps)
- P, î'i
- rf — r\ V^\
- La valeur de p devient alors :
- P =
- Pin
- r\ — r\
- (Pi — Pi)
- Substituant dans (1) cette valeur de p et celle de
- dp
- dr
- (4)
- trouvée
- (3)
- ci-dessus, nous avons pour la tension tangentielle :
- r= +(p,-pù^^
- La tension T du métal suivant l’axe du cylindre supposé fermé est du reste donné par l’égalité :
- T* (rl — rf) = 71 {rÏPi rlp2),
- d’où nous tirons:
- T — r* Vl
- rlp-i
- ri
- Il n’y a pas lieu de tenir compte de l’excédent de solidité donné par les fonds à l’ensemble de l’enveloppe, puisque nous avons supposé le cylindre infiniment long.
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- L’examen des formules précédentes permet d’énoncerles théorèmes suivants :
- Si dans l’épaisseur de la paroi d’une presse on considère un élément situé à une distance r de l’axe, et que l’on désigne par p la pression qu’il reçoit dans le sens du rayon, par R la tension qu’il éprouve suivant la tangente au cylindre, et par T la tension à laquelle il résiste dans le sens des génératrices :
- 1° La somme (R — p) des tensions radiale et tangentielle est constante en tous les points du cylindre;
- 2° Le produit (R -f- p) r2 de la différence des mêmes tensions par le carré de la distance du point considéré à l’axe du cylindre est constant ;
- 3° La tension T dans le sens des génératrices du cylindre est constante.
- On peut considérer les expressions (4) ou (5) comme des équations de courbes dont p et r ou R et r seraient les coordonnées ; ces courbes du troisième degré auraient pour asymptotes en premier lieu l’axe des p ou celui des R et en second lieu une parallèle à à l’axe des r distante de cet axe d’une longueur égale à :
- Virl —
- r\ — v\ '
- Le premier théorème donne :
- Ri — = R2 —
- ou, si la pression extérieure p% est nulle :
- R< — Pi = ]V
- Or, le deuxième théorème donne de son côté, dans cette hypothèse :
- (Ri + Pù rî = (R2 + ft) ri = (R, - Vi) rf, ce qui peut s’écrire :
- *1 - Ri + Pi rî r.—p,'
- Cette formule est celle de Lamé.
- Nous avons ainsi déterminé les formules qui donnent les forces R, p et T qui agissent sur un élément de la matière du cylindre dans trois directions perpendiculaires ; elles peuvent être facilement appliquées sous cette forme.
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- § XI. — Formules plus exactes obtenues en tenant compte des contractions
- latérales.
- Rappelons d’abord une expérience connue.
- Quand on soumet une barre cylindrique à une traction F, cette barre s’allonge suivant la direction de la force F d’une quantité e par unité de longueur.
- F
- Le rapport ——, constant pour des tractions petites, est le coefficient d’élasticité E.
- En même temps que la barre considérée s’allonge, son épaisseur transversale diminue, désignons par----------— cette variation d’épais-
- seur rapportée à l’unité de longueur. Le chiffre m est également constant pour un même corps.
- Comme les déformations sont, proportionnelles aux forces, on peut dire que la force F, en même temps qu’elle produit une ten-
- F
- sion dans le sens où elle agit, produit une compression — dans
- les directions perpendiculaires.
- Si nous étendons l’expérience simple qui précède à un parallé-lipipède rectangle que l’on soumettrait sur trois faces perpendiculaires aux forces T, — p et R, ce qui est le cas d’un paralléli-pipède élémentaire que l’on isolerait par la pensée dans la matière de notre cylindre, les tensions dans les libres de ce parallélipipède seraient :
- Suivant un diamètre du cylindre: compression radiale,
- R______T
- ni m
- ou
- m — 2 Pi r\ — p2 r\ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ m ,-j- 1 pt— p2 r\ r\
- Suivant une normale à ce diamètre : tension tangentielle,
- B
- m
- m
- A A ri — Pa rl _j_ m~\~ 1 jh
- r
- .2
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- Enfin suivant l’axe du cylindre, tension suivant une génératrice :
- Q __ rji P ___ H
- m m
- __ m — 2 pl r\ — pz rl m rl —ri
- m étant le coefficient transversal dont nous avons parlé dans l’expérience de traction d’une barre.
- Si la pression extérieure p2 est négligeable, les valeurs des tensions deviennent:
- ^ __ m—2 pir\ m-f-1 p{ r\r\
- m rl — r\ m r2 rl — rl
- Compression radiale
- Tension tangentielle : B = m--- + ~~~~,<>_
- Tension suivant
- i, n m—2 p,r.
- Taxe : C =--------------P—
- m n — t,
- 2 1
- m r% — r:
- m r, r% — r
- La tension la plus grande est la tension tangentielle B et cette tension a sa valeur maxima quand r est le plus petit possible, c’est-à-dire pour r =
- Dans ce cas la tension B a pour valeur :
- B maæ
- Vi
- Tc
- m — 2 9 , m -4- 1 2
- rl -)-------±------ri
- )
- r\ — r? \ m * ' m De même la valeur minima de B a lieu pour r = r% et a pour .valeur
- r> • 7i 2 m — \
- B mm = ----------.
- 7% — rl m
- Si le cylindre n’a pas de fond, on n’a qu’à faire T égal à zéro dans les valeurs de A, B et C, lesquelles deviennent, compression radiale :
- ^ — m ~~ * — Pt rl _ m + 1 r‘i rl Pi — P*
- ~ m rl — r\ m r\ — r\ r2 ’
- Tension tangentielle :
- B =
- m — 1 pj\ — p%r\ , m -j- 1 r\r\ pl — p2 m r\ — r\ m r\ — r\ ^
- tension axiale :
- r. 2 pA—pA
- ^ - 9 A
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- Si p2 est négligeable, ces formules deviennent compression radiale :
- m — \ p{r\ ____________ m -1- 1 p rj
- m r2 r\ — rf ’
- A =
- m ri — r\ tension tangentielle :
- B
- m — i pi7'\
- rî — r?
- m -f- 1 p,r\ ________________r|_
- * im /»>2 »*2 ___
- tension axiale :
- r- 2 Piï
- m r| — r? '
- La tension la plus grande est toujours la tension tangentielle B, et cette tension a ses valeurs maxima et minima pour r = r{ et r = r2. Ces valeurs sont :
- tensions tangenti elles extrêmes
- B max — B min =
- Pi / m — 1
- r| — \ m
- %Pivi
- rî—r\'
- + 1
- Telles sont, dans les diverses hypothèses, les formules qui donnent les tensions du métal d’une presse dans toutes les directions. Nous les avons appliquées dans les paragraphes qui précèdent pour la. détermination des coefficients de résistance des presses. Ces formules supposent connu le coefficient de contraction ou de dilatation latérale m du métal de la presse. Nous allons indiquer comment ce coefficient peut être facilement mesuré.
- § XII. — Coefficient de contraction ou de dilatation m.
- Nous avons rappelé qu’une tige prismatique soumise à une traction diminuait d’épaisseur et nous en avons conclu que cette traction avait engendré des forces normales comprimant la tige dans le sens de l’épaisseur. Nous donnerons à, l’appui de cette conclusion la petite expérience suivante dans laquelle on voit entrer en jeu ces forces dérivées.
- Fabriquons deux éprouvettes cylindriques de 10 mm-de diamètre et tournons sur l’une d’elles une gorge circulaire réduisant en un point son diamètre à 7 mm par exemple, en ayant soin de raccorder cette gorge par des congés avec le reste de la barre.
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- En soumettant les deux éprouvettes à des tractions, on reconnaîtra que la résistance à la rupture par unité de surface mesurée dans la section amincie est plus grande que dans l’éprouvette non modifiée.
- Dans une expérience faite par M. Kirkaldy avec des éprouvettes en fer laminé, la résistance du métal dans la partie amincie était de 40 0/0 plus considérable que celle du métal de l’éprouvette normale ; en outre, la contraction de la section de rupture était dans la partie amincie le sixième de ce qu’elle était dans l’éprouvette normale.
- Ce résultat s’explique ainsi :
- L’éprouvette peut être considérée comme un faisceau de fibres adhérentes : les fibres extérieures, interrompues par la gorge, transmettent la portion de traces- 2- tion qu’elles supportent par les congés qui les raccordent aux fibres centrales. Il résulte de là des tractions entre les fibres extérieures et les fibres centrales ; ces tractions presque normales à l’axe de l’éprouvette réduisent la striction et engendrent dans le sens perpendiculaire, c’est-à-dire dans le sens même de la barre, des compressions qui viennent en déduction de l’effort de traction auquel la section amincie est soumise.
- La détermination du coefficient m a été faite de plusieurs manières.
- Cagniard-Latour a tiré un fil de cuivre jaune fixé sur le fond d’un tube rempli d’eau et a mesuré l’abaissement du niveau de cette eau. Connaissant ainsi la diminution du volume du fil, il a conclu le coefficient m (Annales de Chimie, 2me sér., t. XXXIV, p. 385).
- Wertheim a fabriqué des tuyaux avec la matière dont il voulait connaître le coefficient m. Il a mis ces tuyaux en communication avec des tubes capillaires après les avoir remplis d’eau. La variation du niveau de l’eau, lorsqu’on soumet le tube à une traction, donnait comme dans l’expérience de Cagniard-Latour le nombre cherché (Annales de Chimie, 3e sér. t. XXXIII, p. 52).
- Kirchoff et Okatow ont cherché à déterminer le coefficient m en comparant les coefficients d’élasticité longitudinale! et de torsion
- >-<
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- E' déterminés par des expériences de flexion et de torsion. La valeur de m est liée à ces deux coefficients par la relation E = 2E'(1 X m) ;
- elle se trouve par suite déterminée (Annales Poggendorf, t. GVIII, p. 369 et t. GIX, p. 11).
- Savart et, après lui, Wertheim ont déterminé le rapport entre les nombres de vibrations d’une barre vibrant d’abord longitudinalement et ensuite par torsion.
- Par la théorie de l’élasticité ils ont déduit de cette détermination le coefficient m (Annales de Chimie, t. L).
- Wertheim a ensuite cherché à mesurer directement au compas ce coefficient en opérant sur des corps élastiques tels que le caoutchouc, dont les grandes déformations rendent les mesures faciles (Annales de Chimie, 3e sér., t. XXIII, p, 52).
- Les résultats obtenus par ces divers physiciens sont peu concordants : une mesure directe des contractions donnera plus facilement des résultats exacts, si l’appareil est suffisamment précis.
- Cette méthode, a en outre, l’avantage de ne faire appel à aucune hypothèse.
- M. Bauschinger a, dans ce but, construit un petit appareil à miroirs dont le dessin se voit sur la figure 17. Nous allons la décrire : A est l’éprouvette expérimentée ; on y a soudé les pièces y et y' portant par l’intermédiaire des tiges W et Wr le bâti qua-drangulaire tt'u' de l’appareil mesureur. Aux pièces y, y' sont encore vissées les équerres sr et %' portant les ressorts [3 et p terminés par des surfaces rugueuses, appliquées par les vis y et y' contre les gallets de gomme dure l et V calés sur les axes v v' mobiles entre des crapaudines fixées au bâti TT'U.
- On comprend qu’une variation d’épaisseur de l’éprouvette A transforme en rotation des axes o et v' par l’intermédiaire des ressorts pp' formant crémaillères et des gallets l V formant pignons.
- A la partie supérieure des axes v et v' sont fixées deux équerres portant des cylindres o et o' munis des miroirs P et P' pouvant tourner dans leurs cadres autour d’un axe horizontal. Une vis R permet de donner ce dernier mouvement.
- En face de chaque ; glace P . (fig. 22) est placée une règle
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- — 602 —
- gradué ac et une lunette S. Soit a la division de la règle vue au début dans le miroir ; si après l’opération le miroir a tourné d’un angle abd, la division c que l’on verra sera à l’extrémité d’un rayon faisant avec ab l’angle 2 abd. Désignons par r le rayon du galet, par d l’arc décrit par sa circonférence, arc qui n’est autre que la variation d’épaisseur de l’éprouvette, on a
- 2 d ac
- r ab
- ou ac
- 2ab X d r
- ainsi les variations d’épaisseur sont multipliées par —. Dans les
- expériences de M. Bauschinger la distance ab de la règle au miroir était de l,6070i m et le rayon du galet de 0 0032 m. Les
- variations étaient donc multipliées par
- 2 x 16070 32
- ou 1000.
- M. Bauschinger, en faisant avec cet appareil une série d’essais tant à la compression qu’à la traction sur des éprouvettes de formes diverses tirées d’un même bloc de fonte, a reconnu :
- 1° Que le coefficient m paraissait indépendant de la forme de l’éprouvette ;
- 2° Que pour la compression, sa valeur variait de 0,18 m à 0,30 m avec tendance à l’augmentation quand les charges croissent. La valeur de m atteint 0,40 m quand on a dépassé la limite d’élasticité ;
- 3° L’éprouvette soumise à la compression diminue de volume jusqu’à ce qu’on ait atteint la limite d’élasticité;
- 4° Dans les essais à la traction la valeur de m a varié entre 0,13 m et 0,20 m, et le volume de l’éprouvette a constamment augmenté en même temps que les charges.
- Dans des essais faits à la traction sur une barre de fer, le coefficient m a augmenté de 0,215 m à 0,27 m à mesure que les charges croissaient. A la limite d’élasticité le coefficient a subitement monté à 0,53 m.
- En résumé, ces expériences montrent que la valeur du coefficient m varie d’une matière à une autre et change même un peu pour une même matière essayée, suivant la tension qu’on lui fait supporter.
- Dans ces conditions il est utile, quand on a un travail important à exécuter, de faire sur la matière que l’on doit employer
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- quelques essais préliminaires. Ces essais, tout en éclairant sur la résistance à la rupture de cette matière, servent à déterminer son coefficient d’élasticité, sa charge limite d’élasticité et le coefficient m.
- Il serait très difficile, dans un atelier, d’employer l’appareil de M. Bauschinger, destiné aux laboratoires. Cet appareil nécessite une installation spéciale, une dépense importante et un grand local. Nous avons construit pour l’essai des barreaux des presses des Fontinettes un petit appareil qui nous fournissait avec pré-1
- cision les de millimètre et qui, par suite, était très largement suffisant pour faire les déterminations nécessaires. Cet appareil, d’un prix modéré, a l’avantage de ne pas nécessiter d’installation : on n’a qu’à le poser simplement sur l’éprouvette, en long ou en large, suivant le sens dans lequel on veut connaître les allongements. Les dessins en sont reproduits sur les figures 18, 19, 20 et 21. A est l’éprouvette dont on veut mesurer les variations d’épaisseur (fig. 20 ou 21), on place au-dessus d’elle le petit appareil X dont on voit une vue de face sur la figure 18 et une vue de côté sur la figure 19. Cet appareil se compose du levier coudé BCD oscillant autour de l’axe CC, porté par la pièce EFGH laquelle oscille autour de l’axe F G. Deux ressorts K et L poussent vers la gauche le levier coudé BCD et son support EFGH. L’extrémité D du levier coudé porte sur le couteau M monté à l’extrémité du levier M N O oscillant autour de l’axe N. Ce dernier levier est muni du contrepoids M' qui maintient à gauche son bras supérieur. L’extrémité O de la pièce M N O vient au contact d’un arc de cercle P Q portant une fine graduation. Un vernier gravé à l’extrémité du levier permet d’apprécier les dixièmes des divisions de l’arc de cercle P Q. Pour permettre la lecture exacte des divisions, l’appareil est muni d’un petit microscope R vissé à l’extrémité du rayon RS tournant à frottement doux autour de l’axe S et pouvant facilement se placer en face de la division que l’on veut observer. Un réflecteur Y renvoie les rayons lumineux sur la division P Q. La boîte formant bâti qui enveloppe l’appareil est venue de fonte avec un double té désigné par Y.
- La figure 20, déjà citée, donne la disposition de l’appareil sur une éprouvette A pour une expérience destinée à mesurer les va-
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- riations d’épaisseur. En X est l’appareil disposé de façon à ce que l’extrémité B du levier BCF des figures 18 et 19 soit en contact avec l’éprouvette. On a mis le vernier au zéro en agissant par l’intermédiaire de la vis T (fig. 18) sur le châssis FE portant l’axe du levier BCF. Sur le té appartenant à l’appareil on a glissé (fig. 20) un anneau a boulonné avec la mâchoire bc portant la tige d poussée contre l’éprouvette A par un ressort réglé à l’aide de l’écrou e. Ainsi l’ensemble de la pièce abc étant bien fixé à l’appareil mesureur par la vis de pression g, on est certain qu’à tout instant l’éprouvette A est en contact avec la pointe du premier levier et que l’aiguille de l’appareil X donne les variations d’épaisseur de l’éprouvette.
- La figure 21 montre l’appareil disposé pour la mesure des allongements longitudinaux : h est un taquet fixé à l’éprouvette par une vis de pression et qui sert de butée à l’extrémité du levier de l’appareil mesureur X ; K est une pièce pouvant glisser sur le double té de l’appareil auquel elle est fixée, par la vis de pression, n. Cette glissière est venue de fonte avec la mâchoire m qui emboîte l’éprouvette et lui est fixée par des vis de pression.
- Le rapport des bras du premier levier B C D (fig. 18) est 5; celui du second M N O est 15 : il s’ensuit que les variations d’épaisseur de l’éprouvette sont multipliées par 5x15 ou 75. La
- 30
- division du cercle gradué est faite en ^qq millimètres. 11 s’ensuit
- 200
- qu’une division du cercle représente - 75 ou un 500e de milli-
- oü
- mètre. Le vernier permettant d’apprécier les dixièmes de division, il s’ensuit que l’appareil permet de déterminer les cinq millièmes de millimètre.
- Les lectures se font avec une très grande netteté, grâce à la loupe mobile R. On remarquera que le rapport des bras du levier B C D change légèrement avec sa situation ; il en a été tenu compte dans la graduation dont les divisions ne sont pas tout à fait égales. L’appareil terminé a été contrôlé toutes les 50 divi-sions à l’aide d’une vis micromètrique appliquée contre la pointe B du levier B C D. Les divisions ont été trouvées exactes.
- Comme application de cet appareil, nous allons donner les ré-
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- sultats qu’il nous a fournis pour la détermination des coefficients d’élasticité longitudinale et transversale des bandages qui ont servi à la construction des presses de l’ascenseur des Fontinettes.
- Nous avons pris dans l’un des bandages essayés une éprouvette de 301 mm de longueur utile et de 50,2 mm de largeur. Nous avons, à l’aide d’une presse hydraulique, soumis cette éprouvette à des tractions calculées de façon à faire supporter au métal des tensions par millimètre carré variant de kilogramme en kilogramme, et plaçant l’appareil décrit précédemment, d’abord dans le sens de la longueur, puis dans le sens de la largeur; nous avons mesuré les allongements A en long, puis les contractions B sur le travers.
- Nous avons fait ainsi quatre couples d’expériences dont les résultats sont consignés dans le tableau ci-dessous.
- TRACTIO.A' TOTALE sur l’éprou- vette TENSION CORRES- POND10 par mm2 1rc ÉPI ALLON- GEMENTS A sur 301 mm REUVE CONTRAC- TIONS B sur 50,2 mm 2e É P F ALLON- GEMENTS A sur 301 mm IEUVE CONTRAC- TIONS B sur 50,2 mm 3e ÉPB ALLON- GEMENTS A sur 301 mm lEUVE CONTRAC- TIONS B sur b0,2 mm 4e ÉPR ALLON- GEMENTS A sur 301 mm EU VE CONTRAC- TIONS B sur b0,2 mm
- kg kg DIVIS IONS DE L’APPA lREIL
- 5 045 5 33,7 0,8 37,4 1,1 28,1 1,2 33,1 1 2 J î ^
- 6 054 6 41,3 1,0 44,8 1,35 35,1 1,5 41,0 1,6
- 7 073 7 49,2 1,25 51,9 1,6 44,0 1,8 49,1 1,85
- 8 072 8 56,5 1,5 59,3 1,9 51,6 2,1 54,5 2 2
- 9 081 9 64,4 1,8 66,5 2,1 58,9 2,4 62,4 2,5
- 10 090 10 72,4 2 1 73,2 2,4 66,8 2,75 70,4 2,8
- 11 099 11 78,8 2,4 80,4 2,7 75,7 3,1 77,5’ 3,2
- 12 108 12 * 86,9 2,7 87,2 3,0 82,8 3,5 85,6 3,5
- 13 117 13 94,8 3,0 94,8 3,3 88,7 3,9 93,8 3,85
- 14 126 14 103,2 3,3 99,5 3,65 96,3 4,3 97,0 4,2
- 15 135 15 109,2 3,6 106,4 4,0 102,9 4,65 105,3 4,5
- 16 144 16 117,3 4,0 113,8 4,4 110,6 5,0 114,5 4,75
- 17 153 17 124,8 4,4 120,8 4,8 118,9 5,*4 122,5 5,0
- 18 162 18 130,9 4,6 128,7 5,2 125,1 5,8 129,7 5,3
- 19 171 19 135,2 4,8 136,2 5,5 133,5 6,0 135,8 5,6
- 20 180 20 142,8 5,1 144,0 5,8 141,6 6,5 143,5 6,0
- Bull,
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- Les faibles écarts qui existent entre les résultats tiennent à ce que la presse dont nous disposions pour opérer les tractions avait des fuites légères qui rendaient les pressions variables à tous les instants ; en outre, l’expérience avait lieu dans un terrain traversé par des voies ferrées sur lesquelles une circulation continuelle de trains faisait vibrer les appareils : il s’ensuit que l’aiguille de notre mesureur oscillait un peu, ce qui rendait les lectures difficiles. Malgré ces inconvénients, les résultats sont très suffisamment concordants pour déterminer les coefficients d’élasticité que nous cherchons.
- Du tableau qui précède, il résulte que de 5 à 20 kg les allongements sur la longueur de 301 mm de l’éprouvette ont été : Première expérience, 109,1 divisions de l’appareil
- Seconde — 106,6 —
- Troisième — 113,5 —
- Quatrième — 110,4 , —
- soit en moyenne 109,9, ce qui donne par kilogramme :
- 109,9
- 15 “
- /
- Chaque division représentant deux millièmes de millimètre, il s’ensuit que par kilogramme de traction et par mètre de longueur l’éprouvette s’est allongée de :
- f» O 2 1 000 A n r ON>
- ',3 X 1 000' X 301~~ = °’048S mm-
- Le coefficient d’élasticité du métal est donc :
- 1000
- 0,0485
- = 20 618 kg par millimètre carré.
- Les contractions sur le travers ont été entre 5 et 20 kg, et sur une largeur observée de 50,2 mm :
- Première expérience, 4,3 divisions de l’appareil Seconde — 4,7 —
- Troisième — 5.3 —
- Quatrième — 4,8 —
- soit en moyenne 4,77, ce qui donne par kilogramme :
- 15
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-
- Si la largeur observée avait été de 301 mm au lieu de 50,2mm, cet allongement eût été:
- QA'I
- 0,318 = 1’96'
- Le rapport entre les coefficients d’élasticité longitudinale et transversale est donc:
- 7,30
- 1,96
- = 0,26.
- Ainsi, en résumé, le coefficient d’élasticité du métal est dans le sens de la traction :
- E = 20,618 kg x 109
- par mètre carré,
- et dans le sens perpendiculaire à la traction :
- E' = 0,26 E.
- XIII. — Étude du mouvement oscillatoire des sas dans un ascenseur ou théorie de l’ascenseur.
- Un ascenseur peut être considéré comme formé par deux vases cylindriques communicants des mêmes diamètres.
- Des pistons. ajustés dans chacun des vases cylindriques transmettent à l’eau contenue dans ces vases le poids formé par* les sas et leurs surcharges.
- On peut, dans les calculs, remplacer le poids transmis par le piston par une colonne d’eau de poids égal : ainsi, dans le cas de l’ascenseur des Fontinettes, la surcharge de 732 tonnes formée par un piston (68 t), un sas (189 t) et l’eau (475 t dans l’hypothèse d’une hauteur de 2,10 m d’eau) peut être remplacée par une colonne d’eau d’une hauteur égale à :
- 732
- 3,1416
- 233 m,
- 3,1416 m est l’aire de la section des pistons de l’ascenseur qui nous occupe, lesquels, ainsi que nous l’avons déjà dit, ont 2 m de diamètre.
- Si les deux sas contiennent la même hauteur d’eau, la surcharge transmise par les pistons sera la même dans chacun des deux*
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- — 608
- vases cylindriques communicants. Dans 'l’ascenseur des Fonti-nettes, la différence de niveau à racheter est de 13,13 m; si nous considérons le commencement d’une opération, nous aurons, d’après les hypothèses précédentes, dans le cylindre dont le sas est en haut, une hauteur d’eau de:
- 233 m -|- 13,13 m = 246,13 m,
- et dans le cylindre dont le sas est en bas, une hauteur d’eau de 233 m.
- Si nous faisons abstraction des frottements, le problème revient donc à étudier le mouvement de l’eau dans deux cylindres communicants de mêmes diamètres ; dans l’un de ces cylindres la hauteur d’eau au départ est de 246,13 m, et dans le second, la hauteur d’eau est au même instant de 233 m.
- Si les sas contiennent des hauteurs d’eau différentes; si, par exemple, le sas supérieur contient une tranche d’eau ayant 25 cm de plus de hauteur que celui qui est en bas, cela reviendra à supposer, dans le cylindre qui lui correspond, une hauteur d’eau au départ égale à :
- T
- 233m + 13,13m + »,88,.„ = 233m 1 1 31 41b
- -}- 13,13 m —]—18,46 m = 264,59 m.
- 58 t est le poids d’eau qui correspond à la tranche d’eau de 0,25 m de hauteur ajoutée dans le sas supérieur, la hauteur d’eau dans le cylindre dont le sas est en bas restant 233 m.
- Le problème, dans le cas où les sas contiennent des hauteurs d’eau différentes, se présente donc de la même façon que dans l’hypothèse où la hauteur d’eau est la même ; seulement, au point de vue pratique, on n’a à considérer, dans le premier cas, que le commencement du mouvement de l’eau, c’est-à-dire la partie correspondant à la course de l’ascenseur, qui est de 13,13 m aux Fontinettes.
- Considérons une colonne d’eau de section égale à l’unité, désignons par H la hauteur de l’eau dans un cylindre et par H + h la hauteur de l’eau dans l’autre cylindre ;
- Prenons comme origine des distances un point O situé au milieu
- f 2 H J— h
- de la hauteur h La masse d’eau en mouvement est————;au
- 9
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- xh ;
- bout d’un temps t, le niveau de l’eau dans le cylindre où la hauteur d’eau était H -f- h baisse de A en M. Désignons par x la distance du point M au point 0 pris comme origine, la force qui produit le mouvement est la différence des niveaux de l’eau dans les deux cylindres, c’est-à-dire :
- h — 2XAM — — %x.
- Désignons par y l’accélération de la masse en mouvement, et écrivons que le produit de la masse par l’accélération est égal à la force qui produit cette accélération, nous avons la relation :
- 2H4-/J
- ---——y ~ — 2 a?. (1)
- 9
- L’espace x est fonction du temps employé à le parcourir :
- X = <p (t) d’oÙ y = cp" (t) ;
- nous avons donc:
- —-— ? (0 = — 2cp (0*
- Multiplions les deux membres par <p' (t), nous avons :
- 2 H -f- h , ,. „ ..
- ---------9 (<) ? (0 =
- En intégrant, nous avons :
- 2H + h
- 9
- remarquons que pour l — 0 on a cp (t) = et <p' (t) = 0, ce qui donne :
- à2
- Fig. 3.
- = “ 2 [<p
- 2?(«) 9 («)•
- -f. constante; h
- 0 —
- const. ou const. =
- Portant cette valeur de la constante dans l’équation précédente, nous avons :
- 2 H + h r ,
- g
- ou :
- 2 Ii + h „ n / h2
- p (O]2 — 2 j
- v2 = 2 (-
- b (0]2
- - x2^,
- g
- (2)
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- — 610
- ce qui peut s’écrire :
- Intégrant, nous avons :
- Pour t — 0 on a f (t) = ~ , donc :
- arc sin 1
- const. ou const. =
- 2 '
- Par suite :
- donc :
- L’examen de cette formule montre que le niveau de l’eau atteint le point O au bout du temps :
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-
-
- 614 —
- à cet instant, d’après l’équation (2), la vitesse est maxima. Le niveau descend ensuite au-dessous du point O et s’éloigne jusqu’à ce que :
- h
- < = 7rA //2H+jft\ alors a? =
- 2 ’
- 2
- à ce moment, la vitesse est nulle. Le niveau remonte ensuite au point O, le dépasse et revient en A après un même temps. Le niveau de l’eau fait ainsi des oscillations isochrônes dont l’amplitude est h et dont la durée est :
- V-
- h
- 2 g
- Dans le cas où h = 13,13 m, et H = 233 m, ce qui répond aux sas également chargés, on a, pour durée d’une oscillation :
- Si nous avons une surcharge de 0,25 m de hauteur d’eau dans le sas descendant, nous avons alors, ainsi qu’il a été dit plus haut :
- IR
- H = 233 m h = 13,13 m + -^[(v = 31,59 m,
- et le temps employé pour parcourir les 13,13 m, course de l’ascenseur, est donné par l’équation (3) :
- 31,59
- 13,13
- 2
- cos t
- 2 X 233+ 31,l 9,81
- équation qui donne pour le temps cherché :
- t — 3 secondes.
- A cet instant la vitesse de l’eau est donnée par la relation (2) : 2 X 233 + 31,59 ^ = 2 __ ^
- 9,81 " “ ~ V ^
- ce qui donne pour la vitesse cherchée :
- v — 1,755 m.
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- — 612 —
- Nous allons maintenant parler des frottements qui ralentissent la marche du piston.
- Ces frottements sont les suivants :
- 1° Dans les garnitures entre les pistons et les presses nous avons un frottement que nous avons déjà évalué au paragraphe 8. Nous l’avons trouvé égal à 13 843 kg dans l’hypothèse du frottement du caoutchouc contre la fonte, et à la moitié de ce chiffre si le caoutchouc est garni de cuivre, ce qui est le cas des Fontinettes. Comme nous avons deux garnitures, une par presse, nous prendrons le chiffre de 13 843 kg comme valeur du frottement total ;
- 2° Le frottement des guides fixés aux sas contre les glissières boulonnées aux tours dans le cas où le sas n’est pas absolument en équilibre sur le piston de la presse.
- Dans l’ascenseur des Fontinettes les guides placés à l’extrémité amont des sas ne sont pas entièrement équilibrés ; nous avons un excédent de 200 kg environ, lesquels produisent au contact des
- guides et des glissières une pression de------------= 890 kg,
- 20 m est la longueur d’un sas et 4,50 m l’écartement vertical des guides.
- Cette pression produit un frottement de :
- 4 x 0,18 x 890 = 640.
- L’ensemble des deux frottements dont nous venons de parler forme un total de :
- 13 843 + 640 = 14483 kg, équivalant à une colonne d’eau de :
- 14T483
- 3,1416
- = 4,61
- m;
- Ce frottement, indépendant de la vitesse, est constant ; il a pour effet de réduire à tout instant d’une quantité égale la hauteur d’eau motrice. Ainsi, quand nous avions au départ une tranche d’eau supplémentaire de 25 cm dans le sas supérieur, la hauteur d’eau motrice (voir plus haut) était de :
- 13,13 m -[- 18,46 m = 31,59 m; l’amplitude de l’oscillation était de 31,59 m. Avec les frottements précédents la hauteur de l’oscillation ne sera plus que de :
- 31,59 m — 4,61 m = 26,98 m.
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- — 613 —
- Pour la seconde oscillation l’amplitude sera :
- 31,59 m — 2 X 4,61 m = 22,37, et ainsi de suite.
- 3° Il nous reste à tenir compte d’un troisième frottement, celui de l’eau contre le piston des presses, et dans les tuyaux allant d’une presse à l’autre.
- Le premier de ces frottements est presque nul à cause de la faible vitesse des pistons. Nous ne nous occuperons donc que du second, celui qui se produit quand l’eau parcourt le long tuyau de 250 de diamètre qui fait communiquer les presses ensemble. Nous supposerons entièrement ouverte la vanne placée sur le parcours de cette conduite, et comme son diamètre est égal à celui de la conduite, nous n’aurons pas de frottement à son passage.
- Nous exprimerons les frottements de l’eau en fonction de la vitesse v des pistons. Les pistons ont 2 m de diamètre, le tuyau de communication des presses a 0,25 m ; il est facile d’en déduire que l’aire de la section de ce tuyau est 64 fois moindre que celle des pistons. La vitesse de l’eau dans le tuyau qui nous occupe sera donc de 64 v.] Les frottements seront, du reste, exprimés en colonne d’eau.
- Nous renvoyons, pour le détail des formules employées pour la détermination des frottements que nous recherchons, aux traités d’hyrdaulique ; nous ne donnerons que les résultats des calculs.
- L’eau, à la sortie de la presse dont le piston descend, entre dans un tuyau de 0,25 m de diamètre. La perte de charge due à ce rétrécissement de section est égale à :
- 104,38 v2.
- Le tuyau de 0,25 m de diamètre a une longueur de 39,86 m ; la perte de charge due au passage de l’eau dans ce tuyau est égale à :
- 1459,60 v2.
- Sur le parcours du tuyau précédent nous avons six coudes à 90° ayant un diamètre moyen de 0,700. Ces coudes donnent une perte de charge égale à :
- 816,94 v2.
- Enfin, à son entrée dans la presse dont le piston monte, l’eau subit un frottement donnant lieu à une perte de charge égale à :
- 202,20 «2.
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-
-
- — 614
- Le total de ces quatre pertes de charge est:
- 2 583 v2.
- Ainsi, l’ensemble des trois frottements est mesuré par une colonne d’eau dont la hauteur est, d’après ce qui précède,égale à:
- 4,61 m + 2 583 r2.
- En résumant les conditions qui précèdent, nous voyons que dans la marche de l’ascenseur des Fontinettes nous avons pour une hauteur d’eau de 2,10 m dans le sas inférieur et pour une hauteur d’eau de 2,35 m dans le sas supérieur une colonne d’eau motrice de :
- 13,13 m -(- 18,46 m = 31,59 m = h,
- et une colonne d’eau résistante de :
- 4,61 m -j- 2 583 v2 = /q mv2.
- En désignant par h, 1\, et m les coefficients numériques. Désignons encore par H la hauteur de la colonne d’eau qui existe dans le cylindre correspondant au sas inférieur, hauteur qui est de 233 m, et prenons comme origine des coordonnées le point de départ A du mouvement de l’eau dans le cylindre correspondant au sas supérieur. La masse d’eau en mouvement est :
- 2H +A 9
- La force qui produit le mouvement en un instant où le sommet A de la colonne d’eau est descendu en M d’une hauteur a? est :
- (h — 2a?) — (/q -\~ mv2).
- Le premier terme est la diffrence de niveau de l’eau dans les cylindres, le second représente les frottements .
- Écrivons encore que le produit de la masse par l’accélération y est égal à la force qui produit l’accélération, nous avons l’équation :
- 2H 4-h n i j I, 2
- -----!---Y = — 2 a? -|-h — /q — mv2,
- a
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-
-
- — 615 —
- + h — h, — m C1)
- ce qui peut s’écrire :
- 2H-|-h cPx _
- g dt2
- Telle est l’équation à laquelle on arrive, nous en proposons la résolution suivante :
- Posons :
- dx
- on en déduit :
- d2x 1
- ' ~ dt ~ V7* dz dx 1
- dz
- fi
- dt2 2^z dx dt 2^/z dx
- L’équation du mouvement prend la forme : 2H -f h dz
- 1 dz
- 2 dx
- 2g
- dx
- — h — hL — 2x :— mz,
- ou :
- ^ — dz -j- mzdx = (h — /q) dx — 2xdx. (2)
- A g
- Posons d’abord :
- + , ,
- --^---dz 4- mzdx — 0,
- 2g ^
- ce qui nous donne :
- 2E. -\- h dz
- -|- m dx = 0 ;
- 2g z
- en intégrant cette équation, nous avons : 2 H -f h
- 2g
- ' Iz —j— mx — Ci
- G étant une constante que nous déterminerons. Cette équation peut s’écrire :
- lz — C — ^ t
- ou :
- — 2 mg z=C X e + ^ différenciant cette équation, nous avons :
- — 2 mg
- x;
- (3)
- 2 mg
- , 211 \-h " Img „ 2H — /'
- dz — 6 d G — 2 H | ~k~ ^ ’
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-
- — 616 —
- revenons à l’équation (2) :
- — 2 gm
- 2 H 4-h 2H4-/i'x
- ---ârz----e ' dC ~ (h — /q) dx — 2xdx;
- O
- en intégrant, nous avons :
- 2 mg %mg
- n h—h * "2 H 4- h X tx "2H4-/* 33
- m m
- 2 mg
- , 2 2H + A 2H + A æ ,
- + V?-------%g--e +C-
- La valeur (3) de s devient :
- — 2 w#
- h-h, tx 2 2H + h TH+T “•
- m m ni1 2 (j ' e
- La constante G' est déterminée par cette condition que l’on a
- à la fois:
- Pour x = 0, z = 0,
- ce qui donne :
- c, _ ___ fe— h,______2_ 2H 4- h
- ~ m m2 2 g
- La vitesse est en définitive:
- h — 4 2 2H-|-ft \ /
- m ' m2 2a 1 | ^
- 2 mg
- \ J \ 2H4A /
- En substituant dans cette équation les valeurs de H, h, h{ et m données plus haut, nous avons :
- t)2 = 0,0106 (l — ~ 100 æ)_ 0,000788®.
- Cette équation indique que la vitesse devient nulle pour : x = 13,50,
- et que pour :
- x = 13,13 m,
- on a:
- v2 — 0,0003 et v = 0,017 m,
- ce qui indique que le sas arrive à l’extrémité de sa course presque sans vitesse.
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- — 617 —
- Pour avoir la vitesse maxima, prenons la première dérivée et résolvons par rapport à œ, nous avons :
- d’où:
- î;2 = 0,01057 ou v = 0,103.
- Ainsi la vitesse maxima a lieu presque au départ; à partir de ce point, la courbe des r2 se confond presque avec son asymptote, dont l’équation est:
- w2 = 0,01063 — 0,000788 a?, en considérant v2 comme une coordonnée.
- La vitesse moyenne est environ :
- La durée d’une course de l’ascenseur est donc sensiblement de :
- ou trois minutes.
- Ce résultat est conforme à l’expérience que nous avons faite aux Fontinettes.
- Pour avoir la relation entre l’espace et le temps, on pourrait
- 100 oo
- développer en série e
- En résumé, la vitesse maxima se produit dès la première seconde qui suit le départ ; à partir de cet instant, le carré des vitesses est très sensiblement inversement proportionnel aux espaces parcourus. Ce théorème très simple permet de se rendre facilement compte des résistances hydrauliques.
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- LE PLUS LOURD QUE.L’AIR
- COMMUNICATION DE M. L. FARAUD
- CAPITAINE AU 4e RÉGIMENT EU GÉNIE
- Présentée par M. IMAX IVi: NANSOUTY
- 1° Aéroplane ordinaire.
- L’aéroplane ordinaire est un plan rigide muni d’un appareil de propulsion pour se déplacer dans l’air et incliné de manière que la réaction de l’air le soulève.
- On donne à la force de propulsion une direction voisine de l’horizontale. Dans le cas contraire, on aurait une combinaison de l’aéroplane et de l’hélicoptère, que nous n’étudierons pas ici.
- Explication des lettres les plus employées.
- a force ascensionnelle d’un ballon par mètre cube de gaz, en tenant compte du poids de l’enveloppe et du filet.
- b poids des appareils mécaniques par kilogramme de force de propulsion, c défini par légalité b = cV. C’est, en général, le poids par kilogrammètre et par seconde, à la vitesse de 1,00 m. fJtf =1,67 K = 0,1.
- g0 défini par l’égalité p = g0 [S«]/ (V, a — 0)] 2/3. ï0 longueur de l’aéroplane mixte en forme de coin.
- 1
- m coefficient tel que le volume de l’aéroplane mixte soit — S l sin y. p poids du plan rigide par m. q.
- D différence entre le poids et la force ascensionnelle de l’aéroplane mixte.
- F force de propulsion, horizontale ou non.
- Q poids total de l’aéroplane ordinaire.
- N réaction normale de l’air.
- S surface du plan rigide.
- X portée d’une pièce du plan rigide, a angle de la reaction de l’air avec la verticale.
- 0 angle de la vitesse avec l’horizontale, y angle au sommet de l’aéroplane mixte en forme de coin, e surcharge que doit porter l’aéroplane.
- forme de fonction définie par l’égalité N = SJ/ (V, a—0). On peut admettre J/ (Y, a — 0) = /cV* 1 * 3 * S [f sin (a —0) — (/’—1) sin;i (a — 0)].
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- — 619 —
- Si le mouvement de l’aéroplane était dirigé de manière à le rapprocher du sol, le problème ne serait pas résolu. Il faut donc supposer que l’appareil s’éloigne du sol, ou qu’il en est à une distance constante.
- L’aéroplane est soumis à trois forces, son poids Q, la réaction de l’air N, normale à sa surface, la force mo-rice F.
- Pour qu’il y ait équilibre, il faut et il suffit :
- 1° Que les trois forces soient dans un même plan et passent par un même point 0 ; 2° que leurs intensités satisfassent auxéquations :
- F _ N Q
- sin N.Q ~ sin F. Q “ sin N.F *
- La première condition est relative au mouvement de l’appareil sur lui-même; on la réaliserait en répartissant convenablement les forces multiples que nous avonsréduites à trois. Hâtons-nous d’ajouter qu’il ne suffirait pas d’obtenir l’équilibre à un moment donné et qu’il faudrait s’efforcer de le rendre aussi stable que possible.
- L’équilibre du ballon ordinaire est soumis comme celui de l’aéroplane à deux conditions, l’une relative au mouvement du ballon sur lui-même, l’autre relative à son déplacement dans l’air.
- C’est surtout dans la réalisation de la première condition que consiste le problème de la direction des ballons, que MM. Renard et Krebs, mettant à profit les travaux de leurs devanciers, ont définitivement résolu dans leur brillante ascension du 9 août 1884.
- La deuxième condition n’a encore été réalisée que pour des vitesses fort limitées, et de beaucoup inférieures à celles des grands vents, qu’il serait cependant nécessaire de vaincre.
- Nous ne nous occuperons pasici du mouvement de Vaéroplane sur lui-même.
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- — m —
- Outre l’équilibre, le problème comprend un certain nombre de conditions principales, qui ne sont pas exprimées par les équations précédentes.
- D’abord, l’une des forces, celle de la pesanteur, est toujours verticale ; pour en tenir compte, nous rapporterons les autres directions à celle-là :
- a angle de l’aérophane avec un plan horizontal.
- <p angle de la force motrice avec la verticale.
- Les équations deviennent :
- ____F_ _ N _ Q
- sin a sin 9 — sin (a-j-<f).
- Les quantités F, N, Q sont indépendantes, mais elles doivent être positives toutes les trois. De plus, le poids Q doit être supérieur à celui de l’appareil d’une certaine quantité e, qui est le poids utile porté. Et l’on doit avoir :
- e > o.
- Cette inégalité est l’énoncé même du problème, et nous allons voir qu’elle conduit à des conséquence fort importantes :
- S surface de l’aéroplane, p poids par mètre carré,
- b rapport entre le poids des appareils mécaniques et la force de traction obtenue.
- Q = s -f Sp + 6F ou Q > S p -{- 6 F.
- Cette inégalité contient trois variables nouvelles S. p. b. Mais ces variables ne sont pas indépendantes.
- Y vitesse du mouvement, p ' angle de cette vitesse avec l’horizontale, p et b. sont fonctions, l’un de S et de N, l’autre de F, de 9 et de V. Enfin S est fonction de N, de Y et de a ; car il existe une relation qui détermine N pour un aéroplane placé dans des conditions données. Nous avons donc :
- p = fonction (S, N a), b = fonction (F, V, 9),
- N = s<MV, - p).
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- — 621 —
- Cette dernière égalité contient encore la variable nouvelle [3, mais cette variable est soumise aux conditions :
- 0 < p < a
- Éliminons N dans les équations d’équilibre et joignons-y la formule de condition :
- F Si (Y, - P) = . Q
- sin a sin? sin (a -j- <p)
- Q>Sp+6F
- Ces deux équations et cette inégalité sont caractérisées par la propriété suivante : si on élimine deux des variables F, Q, S, la troisième se trouve éliminée en même temps. En effet, on peut, dans l’inégalité, remplacer ces trois quantités par leurs proportionnelles tirées des deux équations :
- (A) sin (« + ?) > j, ji) + 6 sin *
- En réalité, F et S ne sont pas éliminées du problème, puisque b et p sont fonctions de ces quantités : le poids relatif des machines diminue quand leur force augmente ; le poids relatif des plans rigides augmente avec leur étendue. Il faudrait donc écrire les formules qui déterminent p et b en fonction des autres variables, formules qui ne sont pas encore suffisamment connues.
- Cependant nous pouvons déjà prévoir que l’angle a doit être petit. En effet, les variables se réduisent à a, <p et p. Il faut leur attribuer les valeurs qui donnent à l’un des membres de l’inégalité (A) sa valeur la plus grande et à l’autre sa valeur la plus petite. Pour cela nous ferons passer tous les termes qui contiennent ? dans le premier membre :
- (B) b — CQS 9 < _i______________l________
- ' ' sin ? 'tg a sin a ^ (V, a — B)
- Si on voulait discuter la fontion en ?, il faudrait écrire la relation qui existe entre b et 9. Mais cet angle étant par hypothèse voisin de 90°, le premier membre se réduira sensiblement à b et l’on aura :
- a < ^ COS a <]; (V, a — (3),
- 1
- A fortiori tg a <'
- Bull.
- 42
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-
- — m
- Pour déterminer b, nous prendrons comme terme de comparaison le ballon la France, pour lequel on s’est attaché à réaliser le minimum de poids. En supprimant le ballon, le ballonnet, le lest et les aéronautes, le poids était dans l’ascension du 9 août 1884 de 1150 kg, la force de la machine était de 175 kg par seconde, soit 2 chevaux 1/3, disponibles sur l’arbre; l’effort obtenu en marche fut d’environ 27,800 kg. En utilisant tous les éléments de pile portés par la nacelle, on aurait eu sur l’arbre 8 ch. 4; par suite, si on avait augmenté la résistance de façon à conserver la même vitesse de 5,50 m, on aurait eu un effort de traction de 1 kg pour 11,500 kg de poids porté.
- Ainsi pour un aéroplane marchant comme le ballon la France à la vitesse de 5,50 m et muni d’appareils mécaniques analogues, on devrait avoir :
- 1
- 11,50'
- ' 5°.
- Or ce ballon, dont la stabilité de marche avait été particulièrement étudiée, eut, dans l’ascension du 9 août, par un temps calme, des oscillations que l’on jugea être de 2° à 3°. Si donc on essayait de marcher sous un angle de 2°, par exemple, les oscillations de l’appareil le feraient sortir des limites entre lesquelles l’équilibre est possible, et le pilote disposerait difficilement de moyens assez rapides et assez siirs pour apprécier et pour pi'oduire des angles si petits.
- Supposons maintenant des vitesses supérieures à 5,50 m. Il est facile de voir que b augmente avec V. En effet, la résistance à vaincre est proportionnelle au carré de la vitesse, soit AV2. On admet, comme approximation première, que la force des machines nécessaires pour vaincre cette résistance est proportionnelle au travail résistant AV3, et que le poids des machines est proportionnel à leur force; soit CV3. On aura donc comme formule approchée :
- b =
- CV3
- AV2
- = cV.
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- — 623 —
- Pour déterminer c, nous ferons Y — 6,50 c x 5,50 = 11,50 c = 2,09,
- v- <
- Ainsi tg « diminue quand Y augmente. Pour de petites vitesses, tg a deviendrait-il grand? Peu importe, car le problème ne serait pas résolu pratiquement.
- On doit donc regarder le problème de l’aviation par l’aéroplane ordinaire comme irréalisable dans l’état actuel de l’industrie, et le seul moyen de le résoudre est de diminuer le poids des machines pour une force donnée.
- Convenons cependant de passer outre, en supposant que l’on soit parvenu à diriger un aéroplane sous de très petits angles. Il faut dans L’inégalité (Bj déterminer a, de manière à rendre le second membre le plus grand possible. Pour cela, il faut exprimer p en fonction de a — (3. 11 est facile de voir que cette expression sera d’une façon approchée :
- V = 9o [ s * (Y, a — p) ] 3 •
- En effet, supposons, pour fixer les idées, un treillis en charpente, sur lequel serait fixée une toile à voile et dont les pièces seraient distantes de 1 m. Les dimensions d’une pièce du treillis seront données par la formule :
- h p _ y. * .
- ~ 8U0 uuo
- h, hauteur de la pièce; l, épaisseur; X, portée: pl pression uniformément répartie; ici, p{ doit être remplacé par (Y, a — p). Le poids de la pièce par mètre courant est proportionnel à :
- X2
- ii=lôûænr x+(V, « - «
- On voit que le volume l h n’est pas indépendant de h. Pour apprécier ses variations, nous remarquerons que la formule précédente suppose le rapport compris dans des limites assez
- restreintes. Posons — = n.'
- l ,-i-- u.
- /C __ ' X2
- n ~ 800. OUI) + (V’ “ '
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- _ m —
- Par suite l* = y/n ("^’üW
- Gomme on a tout intérêt à réduire le plus possible le poids du plan rigide, le rapport entre la longueur et la largeur ne doit pas être très grand. Nous supposerons un type déterminé. Par suite, on peut, dans la formule empirique précédente, considérer X2 comme proportionnel à la surface S du plan et l’on écrira :
- P = 9o [S'MV> « — P)F
- Dans la pratique, p ne pourra descendre au-dessous d’une certaine limite, car il faut que l’appareil soit en état de résistér aux pressions que le vent ou les besoins de la manœuvre peuvent produire d’une façon inopinée. Mais, pour nous placer dans le cas le plus favorable, nous ne tiendrons pas compte de cette limite.
- Reste à déterminer la fonction «J; (V, a — p). Nous emploierons la formule choisie par M. le commandant Renard, pour représenter la réaction normale de l’air, d’après les expériences de Hutton et de Thibaut sur des plans minces de petites dimensions, mobiles autour d’axes fixes :
- N = /cSV2 [ 1 ,67 sin i — 0,67 sin3 i ].
- Nous traiterons plus loin du degré de généralité de cette formule, et nous verrons qu’elle peut s’appliquer à l’aéroplane mixte comme à l’aéroplane ordinaire, en changeant la valeur de k. Nous devons cependant ajouter cette restriction, que les expériences faites jusqu’à ce jour ont porté sur des appareils de petites dimensions.
- Dans le cas actuel, i doit être remplacé par a — p ; & est un coefficient qui dépend des conditions atmosphériques et qui est voisin de 0,1 pour un petit plan mince. Posons K = 0,1 f=i,67 :
- N = KSV2 [ f sin (a — 3) — (f— 1) sin3 (a — p) ].
- On pourrait maintenant appliquer les deux formules précédentes à l’inégalité (R) et chercher s’il est possible d’y satisfaire en donnant à a et p les valeurs qui rendent le second membre maximum. Mais on arrive à un résultat plus facile à interpréter en cherchant quel est le maximum de poids utile s qu’on peut soulever, en faisant varier toutes les données arbitrairement.
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- 625 —
- Nous avons, en supposant très voisin de 90°,
- ( s = Q — S p — F b
- -JL. - s •_________î______= _Q_.
- ( Sin a <]f (V, a — P) cos a
- En éliminant F et Q, il reste une seule équation :
- t 2 2
- — (Y, a — P) X COS a — G*V sill oc) — #S 3 [ -J/ (Y, a — 3)p
- On aura le maximum de s en prenant les dérivées par rapport à S, S, Y et a et les annulant après avoir vérifié que les valeurs des variables qui les annulent correspondent bien à son maximum. En substituant à 41 (V, a — p) la valeur
- k V2 sin (a — p) [/'— (f — 1) sin2 (a — p)]
- on voit immédiatement que la valeur de ,3 la plus favorable est 0. On a donc, en posant
- F — f — (f — 1) sin2 a.
- g —- /cY2 sin a. F (cos oc —t V sin a) — g(S Y2 sin oc.F)3 . L’équation dérivée par rapport à S donne :
- S =
- 3 fcY2 sin a. F (cos a — c Y sin a)'
- 5
- [f
- L g(Y2 sin a F)
- s = (Y2 sin aF)^ (cos a — cY sin .
- En substituant dans la valeur de e et annulant la dérivée par rapport à Y, on trouve :
- (X) Y = —
- V ' 1 letgoc.
- En substituant cette valeur de Y dans celle de e, on a :
- e
- oc.
- On voit qu’il est inutile de prendre la dérivée par rapport à e diminue quand a augmente et varie de -f- 00 à 0. On a donc intérêt à donner à l'aéroplane l'inclinaison la plus faible possible : c’est ce que nous appellerons la loi des petits angles.
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- — 626 —
- En faisant cos a = 4, on peut donc écrire :
- (Y)
- (Z)
- 2/3AV / 6 \3 / /' Y
- B\ll/ \ilü) \g tg a)
- k9 tg
- 0,000 024
- S =
- c's(g tg«)*
- &<m) Vs
- 0,003
- 3
- cfy/ sin a
- On a vu que c = 2 environ, pour des machines comparables à celles de l’industrie. On a vu que, par suite des oscillations,
- on ne peut, dans la pratique, réaliser un angle de Prenons 1 1
- comme limite inférieure et faisons sin a ~ . Quant à g,
- nous n’avons, pour le déterminer, que des données incomplètes. On a bien construit de petits aéroplanes d’expérience, qui ne peuvent être comparés, à cause de leurs faibles dimensions et du peu de durée de leur fonctionnement, à ceux qu’on emploierait dans la pratique. M. Maillot a fait, en 1884, une expérience, relatée dans la Nature, sur un cerf-volant de 72 m2, avec lequel il a pu enlever le poids d’un homme. Cette expérience a été faite dans des conditions ordinaires, mais généralement on considère ce cerf-volant comme un peu lourd. Son poids par m2, y compris les cordes d’attache, était de 1 kg, 560. Si on admet qu’il
- 1
- était capable de résister à un vent de 20 m, sous un angle de on aura :
- 2
- 1,560 = s(72 X 20» X IJ g = 0,014.
- En substituant dans la valeur de e celles des quantités g, c, sin a on trouve environ :
- S = 0 kg, 001.
- On a pour la même valeur de « :
- Y = 2 m;-70 S = 2 m2, 70.
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- 627 —
- Bien que nos données ne puissent s'appliquer à de petits appareils, il n’en reste pas moins acquis qu'on est bien loin de pouvoir soulever le poids d’un homme. De plus, nous n’avons supposé aucune limite de légèreté du plan rigide, ce qui est impossible dans la pratique, si l’on veut parer aux chocs imprévus et aux coups de vent. La limite supérieure de s, que nous avons trouvée, est donc encore trop grande.
- La formule (Y) montre que, pour augmenter s, il faut diminuer g, c et sin a le plus possible.
- Des appareils d’expérience ont été construits dans lesquels on a réduit g et c autant qu’on l’a pu sans se préoccuper des conditions industrielles. Nous citerons le petit aéroplane de M. Tatin, dont le moteur était un récipient à air comprimé.
- Poids du récipient................. 0,700 kg.
- Poids de la machine.............. 0,300 kg.
- Force de la machine.............. 2,600 kg.
- Poids total......................1,750 kg.
- Surface du plan rigide...........0,70 ni1.
- Vitesse........................... 8,00 m.
- Pour un plan de cette dimension, la formule que nous avons adoptée donnerait, seulement un poids de 70 g. On voit par là qu’elle est beaucoup trop avantageuse pour des plans de petite dimension. Supposons donc que le poids du plan rigide et des agrès soit de 0,350 kg, ce qui revient à faire g = 0,031 ; il reste 1 400 kg pour tous les appareils mécaniques. La force de la machine étant de 2,6 kgm., on peut admettre que le travail disponible sur l’arbre est les 3/4 environ, soit 2 kgm. On aurait donc c — 0,7. Dans ces conditions on trouve:
- s — 0,350 kg. V — 7,70 m. S . 2,10 ni1.
- Tel est le maximum d’effet qu’il est possible de produire avec un appareil du même type que l’aéroplane de M. Tâtin, qui ne
- peut fonctionner d’ailleursi que pendant très, peu de jtemps.- n j j Supposons maintenant ; quep d’après la théorie de iNadar ; ét alé Babi'hèt,1 de 'poids! relatif des ; machines diminue • 'quand r leur force angmente :11 Gètte *hypothèse > esLàssèzfinaturelIe. Enfieffèt, osii nne
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- machine pesant ck par cheval produit un travail t, on est assuré de produire le travail 2 t avec deux machines identiques. Il n’y a donc lieu de construire une machine plus forte que si le poids de celle-ci par cheval est inférieur à c.
- Supposons donc que la quantité c dépende delà vitesse. Il faudra,
- par exemple, la remplacer par c ^ la vitesse de 8 mètres
- étant celle de l’aéroplane que nous avons pris pour terme de comparaison. Sans recommencer tous les calculs, nous procéde-
- rons par approximation successive en substituant c 4 à c
- dans les formules (Y) seulement. Nous trouvons ainsi :
- e' = s (8) T(-ir0 te* )T-
- ,13
- On voit que cette circonstance ne changerait pas beaucoup le résultat.
- M. Goupil, membre de la Société française de navigation aérienne, a construit un aéroplane à corps d’oiseau, qu’il décrit dans un ouvrage intitulé : la Locomotion aérienne.
- Cet aéroplane, pesant sans propulseur 50 kg, mesurait 27 m2 de surface. Il le soumit à l’action d’un courant ayant 5, 50 m à 6 m de vitesse, la ligne dorsale étant inclinée à 1/10 et les ailes à 1/6 : « J’ai enlevé, dit-il, l’appareil et deux hommes qui le tenaient en proue : total 200 kg. Et l’effort d’entraînement ne dépassait pas 8 kg avec 2, 50 m2 de section de grand maître-couple. L’appareil était certainement trop vaste pour un homme et trop lourd. »
- Si cette expérience isolée n’est pas entachée d’erreur, M. Goupil a résolu à la fois deux difficultés : 1° il a, en donnant à l’appareil une inclinaison admissible dans la pratique, réduit l’angle de la verticale avec la réaction normale de l’air, qui est l’angle a de notre
- 8 1
- théorie, à ^qq = gg; 2° il a obtenu un effort ascensionnel 30 fois
- plus grand qu’avec un plan rigide incliné à 1/25 De plus, si un plan rigide de même surface était opposé perpendiculairement au même vent de 6 m, l’effort produit serait seulement de 400 kg environ. L’effort ascensionnel obtenu avec l’aéroplane à corps
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- d’oiseau sous l’inclinaison de 1/6 serait donc deux fois plus grand.
- Un pareil résultat ferait faire un grand pas au problème de l’aviation. Aussi est-il à désirer qu’il soit confirmé par de nouvelles expériences. Il est reconnu déjà que les surfaces concaves augmentent beaucoup la résistance de l’air. Elles permettraient donc d’obtenir des résultats avantageux.
- 2° Aéroplane mixte.
- Dans l’aéroplane mixte, le plan rigide fait corps avec une enveloppe contenant du gaz.
- Il consiste essentiellement en un cylindre horizontal coupé en avant par un plan rigide ; ce plan est perpendiculaire au plan vertical diamétral et incliné de façon que la réaction de l’air le soulève. Fis-2-
- Nous supposerons d’abord le cylindre coupé à l’arrière par un autre plan, non rigide.
- Dans la pratique la forme de l’arrière devra être modifiée beaucoup, pour assurer la stabilité de marche. Il en serait de même, dans une certaine mesure, de l’avant. Nous supposerons , pour le moment, la poupe assez faible pour que son influence soit négligeable.
- D’autre part, pour éviter que l’air n’agisse sur la partie supérieure de l’aéroplane pendant ses oscillations, il conviendra de le tenir légèrement incliné sur l’horizontale, comme l’indique la figure 3.
- L’angle au sommet y diffère un peu de l’angle de marche ®. Mais nous verrons qu’il y a tout intérêt à ce que ces angles diffèrent le moins possible et nous supposerons a = y.
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- Le poids Q est diminué ici de la force ascensionnelle du gaz contenu dans le cylindre.
- S surface du plan rigide.
- I longueur de la génératrice opposée à ce plan.
- Y angle au sommet.
- a force ascensionnelle par mètre cube de gaz.
- D poids total dans l’air.
- m coefficient dépendant de la forme du cylindre.
- On a d’abord :
- D = Q — - S l sin Y
- m
- L’aérostat est encore soumis à trois forces, F, D, N, et l’on a comme pour l’aéroplane ordinaire :
- Îsin « COS a
- D -j- — l sin y > S p + F b . ' m 1 1
- On en déduit, par la même méthode,
- (E)
- avec
- l sin
- K Y2 sin a
- Y —
- TT
- P
- 0 < p < a — Y 0 < Y < .
- Pour étudier l’inégalité (E), il faut d’abord déterminer la relation qui existe entre l, S et p. Cette expression dépend essentiellement de la manière dont le plan rigide sera construit et adapté au ballon. Ce plan étant maintenu en tous ses points par l’action simultanée du gaz et du filet, nous pensons qu’on peut réduire son poids dans une proportion considérable, et que la charpente aura surtout pour but d’empêcher la déformation dans le sens transversal.
- Par suite, dans la formule déjà étudiée :
- l h2 =
- X2 J (Y, a - ft) 800 000
- X serait au pis aller la plus grande dimension transversale de l’aéroplone. Dans la pratique, le rapport entre la longueur et la largeur ne peut dépasser une certaine limite, afin que le poids
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- — 631 —
- n’augmente pas outre mesure et que l’aérostat ne soit pas trop facile à déformer latéralement. Nous considérerons des aérostats appartenant à un type déterminé, dans lesquels le rapport de la longueur à la largeur sera donné. Alors X sera proportionnel à la longueur de l’aéroplane et l’on pourra écrire :
- I 4 _2_
- p — g (X / V) T sin "F a F 3
- On voit d’abord que la valeur la plus favorable de y est a. On peut donc écrire :
- _4_
- (F) & V2 (c V sin a — cos «) F < 1 — g pt
- sin T a
- Telle est la formule qui donnera la longueur d’un aéroplane mixte, connaissant sa vitesse et l’angle au sommet de la proue. Remarquons toutefois qu’elle ne tient pas compte de l’influence de la poupe. Nous reconnaîtrons plus loin que l’addition d’une poupe dans de bonnes conditions diminue de près de moitié la composante horizontale de la réaction de l’air.
- Nous allons voir maintenant que l’aéroplane mixte obéit, comme l’aéroplane ordinaire, à une loi des petits angles. Pour cela, nous le comparerons à un ballon du même type que le ballon la France. En appelant S' la section droite la plus grande et V la longueur, le volume d’un ballon de ce type serait représenté par 2/3 S' V. Une expérience directe, faite à la vitesse de 1 m sur le ballon la France, dont le diamètre était de 8,40 m, donna une résistance de 1,045 kg. On en déduit que la résistance à vaincre pour un ballon do même type serait 0,0168 S' V2, en tenant compte de la résistance due à la nacelle et aux cordages. On aurait donc :
- S'l'a = 0,0168 S' b V2
- t 3 + 0,0168 0,0252 , y,
- 2 a a
- Quelle est la condition pour que ce ballon soit plus long que l’aréroplane mixte? Pour la trouver, substituons ï à l dans la formule (F) :
- k V2 (c Y sin a — cos a) F
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-
- — 632 —
- a 0,025 V3 (X Y)
- --- X —------c Y3 — q -----
- m a
- H0’028^)"
- Slll s a x 7
- Y4
- m *4 A 0,025 Vi*. /, . w 0,025\ (I) V3+(fcSmaF----—j
- c sin 3 a . V — k cos a sin3 a F < 0.
- Sous cette forme on aperçoit immédiatement la loi des petits angles. Supposons sin a supérieur à la valeur 1/2 qui correspond
- au maximum de cos a sin3 a, on aura pour cette valeur desin a
- k sin a F
- 0,025
- m
- >0
- sin a F >
- 0,025
- mk
- Cette limite de a est assez petite pour qu’on puisse la remplacer par :
- sin a >>
- 0,025
- mkf
- 0,07.
- Alors les termes en V sont tous les deux positifs. 11 en résulte que le premier membre de l’inégalité augmente en même temps que V et a. Par suite, quand « augmente, Y diminue.
- On peut donc énoncer la loi suivante, que nous appellerons loi des petits angles :
- Les vitesses les plus grandes pour lesquelles l’aéroplane mixte est plus court que le ballon ordinaire correspondent à des angles dont le sinus
- est inférieur a .
- Nous n’avons pas tenu compte dans ce qui précède de ce que a augmente quand Y et a diminuent. Mais cette circonstance est évidemment favorable aux petits angles.
- Il nous reste à étudier la condition précédente dans le cas des petits angles. Elle devient :
- _2
- f‘ 9
- A 0,025\‘ , + _L
- \ c—a— / 3 ^ 3 ~4~ t ^ 7 sm a —
- 0,025 \ m /
- 1
- c sin 3 a V —
- a < 0.
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-
-
- La valeur de a est peu variable. Pour le ballon la France, déduction faite des poids du ballon, du ballonnet, du lest et du filet, elle était égale à 0,7. Nous admettrons ce chiffre comme invariable et suffisamment approché. Le coefficient X est aussi petit que possible ; si, par exemple, on adopte pour l’aéroplane
- 1
- mixte les proportions du ballon la France, on aura X — _ .
- Le maximum de Y correspond à la valeur de « donnée par l’équation dérivée en a :
- 4 7 . J_ / 0,025 v , , A • 1 a
- —r- k f c V sin s a cos a — j -c V 4- k f) sin 3 y. —rr cos a — 0
- 3 1 \ m J 3
- k f c Y sin
- sin a =
- ._(»£!Lev+*,) = „
- 1 / 0,025 \ \
- 4 \ mkf ^ c Y /
- comme m > 2 :
- (L)
- f
- 53
- +
- 1
- 4c V '
- Si on admet que, dans la pratique, a ne doit pas être infé-
- 1
- rieur à , on voit que l’on ne peut donner à « sa valeur la
- plus favorable que pour des vitesses satisfaisant à l’inégalité
- 3 1
- V > . Ces vitesses étant trop petites, nous adopterons a =
- 3
- avec Y >•——, et nous reviendrons à la formule (F).
- /cY2(cY sin a — COS a) <C — l — g
- (G)
- (XfV)3 f-sin3 a
- 10
- >!•
- D’autre part, on voit par le théorème précédent que l’aéroplane mixte n’est avantageux que pour Y << 8 m, ce dernier chiffre augmentant lorsque c diminue. La formule (G) fera connaître 1.
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-
-
- On peut améliorer le résultat précédent en substituant autant que possible le travail par extension au travail par flexion. On peut, par exemple, augmenter la pression intérieure et établir des tendeurs, qui maintiennent la solidarité du plan rigide avec la surface supérieure. Le poids de ces tendeurs et celui de chaque portion du plan rigide seront indépendants de la surface totale ou de la longueur de l’appareil. Il est vrai que, pour obtenir la liaison absolue des différents éléments, il sera nécessaire d’introduire aussi des pièces travaillant par flexion. On pourra représenter le poids relatif par WV2 sin «F et la condition (F) deviendra :
- (û ~rY*F)1 > A'v'2 F (cV sin a —cos a)-
- Dans ce cas, la loi des petits angles apparaît immédiatement. On ne peut cependant la pousser jusqu’à ses conséquences extrêmes, parce que, pour de petits angles, les tendeurs, qui empêcheront l’appareil d’éclater, ne l’empêcheront pas de se ployer sur lui-même, et l’on sera obligé de recourir au travail par flexion.
- Ainsi, en essayant de remplacer la flexion par la tension, on peut diminuer le poids de l’appareil, mais on ne peut transformer complètement les lois générales auxquelles il obéit.
- Nous avons remarqué déjà que l’addition d’une poupe a pour effet de diminuer de près de moitié l’angle a. Par suite, il deviendrait possible d’utiliser l’angle le plus favorable pourvu qu’on eût :
- _1
- 52
- 1
- 4cV
- > 20 ’
- on se rapprocherait ainsi du maximum de vitesse.
- D’autre part, on a négligé les accessoires et la nacelle qui peuvent augmenter la résistance horizontale. Leur influence augmenterait a et, par suite, éloignerait de la limite supérieure de Y. Enfin la résistance de l’air n’est pas la même pour l’aéroplane mixte que pour l’aéroplane ordinaire, comme nous l’avons supposé jusqu’ici. Pour les petits angles, il faut faire k = 0,08. La formule (K) montre alors que V augmente ; la formule (L) montre que a augmente aussi. Donc le problème est plus facile.
- Tel est l’aéroplane mixte sous sa forme la plus rudimentaire. Mais
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- — 635
- il paraît possible de trouver des formes plus avantageuses. Supposons que l’on conserve intacte la partie postérieure du cylindre, soit II a longueur totale, n la longueur de la partie cylindrique, n l’autre partie :
- l = 11 -f- n'.
- La formule de condition est alors :
- n l n’
- Fia-,
- a sin , (n+K-)- p
- tg a A:V [f sin2 a — (/' — 1) sin4 a]
- on aura, en appelant l0 la longueur de l’aéroplane rudimentaire, m n -)- n' = l0.
- En augmentant le plus possible la longueur n aux dépens de l’autre, on obtiendra des dimensions de beaucoup inférieures à celles de l’aéroplane rudimentaire.
- Nous passerons maintenant à une forme qui paraît plus pratique et dont les propriétés diffèrent peu de celles de l’aéroplane rudimentaire.
- Donnons à la proue la forme d’une pyramide triangulaire, une face étant horizontale, les deux autres étant rigides et situées en dessous de la première. Soit Ole sommet de la pyramide. Je le prends comme centre d’une sphère de rayon égal à l, qui coupe la pyramide suivant le triangle sphérique A B P. Je mène par OA le plan O AG, perpendiculaire sur O B P.
- Soit : * = AG, ' y = AP, S = APB.
- On aura : sin = sin y sin S.
- Prenons d’abord un aéroplane ordinaire ayant cette forme.
- \
- Soit ^ N la réaction de l’air sur un des deux plans rigides, B. la
- résultante. Les équations d’équilibre sont :
- J_ = Q = F
- sin <p ‘ sin (y -f- 9) sin
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- On a, d’ailleurs :
- R — N sin 8 — K S Y2 sin 8 [f sin ^ — (f — 1) sin3 L’inégalité de condition est :
- 1
- K Y2 sin2 [/’— (f— 1) sin2 0 < Ÿ < Y-
- avec :
- Si de là on veut passer à l’aéroplane mixte de même type, il faut déterminer la forme. Arrêtons la proue à un plan vertical perpendiculaire au mouvement et ajoutons une poupe semblable.
- 1
- Le volume sera ^ SI sin ; pour qu’il soit plus grand que pour
- l’aéroplane rudimentaire, il faut que 4 < a, ce qui a lieu forcément si on fait y = «• D’autre part, la valeur de p est moindre, parce que la surface rigide a une section triangulaire au lieu d’être plane. On voit que les avantages et les inconvénients se compensent.
- On peut., pour cet aéroplane comme pour le précédent, laisser intacte une certaine partie du cylindre; on arrive ainsi à diminuer la longueur totale.
- La forme que nous venons d’indiquer doit être modifiée dans la pratique, afin qu’on puisse adapter le filet porteur de la nacelle. Il faut que le dessus de l’aérostat soit un cylindre de forme arrondie. Le volume intérieur est alors plus considérable ; donc cette forme est plus avantageuse.
- Enfin, il est reconnu que la forme ogivale offre moins de résistance au mouvement que la forme conique. Il est donc probable que cette forme s’imposerait dans la pratique, d’autant plus qu’elle permet de supprimer les arêtes vives. Il est vrai que la direction de la réaction de l’air n’étant plus la même, la force de sustention varierait avec la résistance au mouvement, dans une proportion qu’aucune expérience antérieure ne permet de prévoir. Mais on se rapprocherait ainsi de la forme du ballon ordinaire, c’est-à-dire de celle que le gaz donnerait à son enveloppe par sa seule tension. 11 est donc presque certain qu’on diminuerait beaucoup le poids de la charpente nécessaire pour empêcher les déformations.
- Nous n avons pas parlé de la forme de la poupe; il est probable qu’elle différerait peu de celle du ballon ordinaire. Mais son in-
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- fluence est trop peu connue pour donner lieu à une solution mathématique. Nous essayerons plus loin de l’apprécier.
- Nous rappellerons ce que nous avons dit au sujet de la résistance de l’air pour l’aéroplane ordinaire. Les expériences faites jusqu’ici sont relatives à des appareils de petite dimension.
- Nous devons donc faire une réserve à ce sujet.
- La forme que la discussion précédénte nous a conduits à choisir pour l'aéroplane mixte, se rapproche beaucoup de celle du ballon ordinaire. C’est pourquoi nous l’appellerons : Ballon à proue rigide.
- Le problème se trouve maintenant ramené à des proportions beaucoup plus simples. Soit un ballon allongé, que l’on veut transformer en ballon à _
- proue rigide. Il
- 1° donner à la proue ^—— ----------------
- une forme dissymétrique, Fl§'6"
- sans changer la composante horizontale de la résistance de l’air, de manière que cette résistance soit dirigée obliquement de bas en haut ; 2° rendre la forme de la proue invariable, en fixant l’enveloppe, si cela est nécessaire, sur une charpente intérieure; 3° s’assurer que le poids de la charpente est inférieur à l’accroissement de la force ascensionnelle.
- Il serait encore plus simple, mais peut-être moins avantageux, d’imiter le procédé indiqué par M. l’ingénier Duponchel. Des ailettes ou nageoires seraient fixées au ballon, dans une position inclinée par rapport à son axe, de manière à utiliser la réaction de l’air.
- Ainsi posé, le problème exige encore une connaissance très exacte de la résistance de l’air et des matériaux qu’on ne possède pas actuellement. Mais on peut laisser de côté le poids des machines, l’aménagement du ballon, du filet et de la nacelle, l’influence de la poupe et la longueur totale de l’aérostat.
- 3° Résistance de l’air.
- Nous avons admis dans ce qui précède que la résistance de l’air pouvait être représentée par la formule :
- R = K S Y2 [/‘sin2 i — ( f— 1) sin4 i\
- Bull.
- , 43
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- K dépend des conditions atmosphériques ; nous avons adopté une valeur moyenne.
- K = 0,4 f = 1,67
- Cette formule a été calculée par M. le commandant Renard, de manière à représenter la moyenne des expériences de Hutton et Thibault, sur des plans minces, de petite dimension, mobiles autour d’axes fixes. Il a laissé de côté celles de Thibault à partir 60, parce qu’elles donnent une courbe irrégulière.
- La courbe : y — f sin 2a — (f — 1) sin 4a, répond aux conditions suivantes. Elle passe par l’origine et par le point a — y= 1.
- En ces points les tangentes sont horizontales. L’exposant 4 du deuxième terme ne s’éloigne pas trop de l’exposant 3, 6 qui donnerait au rayon de courbure, pour a = sa véritable valeur,
- mais qui serait moins commode pour le calcul. Le coefficient f — 1,67 est calculé par la méthode des moindres carrés pour les angles de 30° et de 60° ; il ne s’éloigne par trop de la valeur 1,807, que l’on obtiendrait en appliquant la méthode des moindres carrés entre 6° et 30°.
- La formule du commandant Renard se rapproche plus que toute autre de la moyenne des expériences de Hutton et de Thibault. L’écart maximum est de 0,022.
- Ces expériences ont été faites à l’aide de plans minces de petites dimensions, mobiles autour d’axes fixes. Thibault a reconnu que la résistance augmentait avec les dimensions du plan mince.
- Cependant d’autres expériences dans lequelles on s’est efforcé de donner aux plans minces un mouvement rectiligne et parallèle, ont démontré que, pour des plans de surface très différente, mais tous petits, il est vrai, la résistance ne varie pas sensiblement. On doit donc admettre, jusqu’à preuve du contraire, que la résistance ne dépend pas sensiblement de la surface du plan mnce.
- On a cru observer une différence entre la résistance d’un plan mobile dans un fluide en repos et celle d’un plan fixe dans un liquide en mouvement. Poncelet l’attribue à la difficulté d’obtenir le mouvement rectiligne et parallèle d’un plan mince. On doit y joindre les erreurs provenant du mode d’expérimentation : le mouvement
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- du fluide s’obtient d’ordinaire en le faisant circuler dans un tuyau, dont les parois modifient la résistance.
- Si du plan mince, on passe à un corps solide, on observe que la résistance varie beaucoup, non seulement avec la section du cylindre circonscrit au corps, mais avec la forme de ce corps. Ainsi, pour des dièdres formés de deux plans de forme rectangulaire, MM. Piobert, Morin et Didion sont arrivés à la formule :
- R = S Xy X-^q (0,36+ 0.084 V»), a étant l’angle dièdre.
- Cette résistance suivrait donc des lois très distinctes de celles des plans minces isolés.
- Pour des corps prismatiques, Dubuat a trouvé que la résistance diminue jusqu’à une longueur triple de la racine carrée de la section, et qu’elle augmente ensuite. Le colonel Duchemin a trouvé, au contraire, que cette résistance augmente toujours avec la longueur du prisme. Cette divergence n'est pas la seule qu’on ait à signaler dans l’étude de la résistance de l’air. Aussi ne doit-on accepter les résultats acquis qu’avec beaucoup de circonspection.
- Peu d'expériences ont été faites sur des corps analogues à ceux que nous avons indiqués dans la théorie précédente. Celles que cite Poncelet, ont pour but de comparer la résistance d’un plan muni d’une proue à celle du même plan muni d’une poupe.
- Rapport de la résistance,
- Du coin triangulaire à faces planes à celles de sa base ) 90° (Borda) rectangulaire, l’angle au sommet étant de........(60° (Borda)
- Du coin triangulaire à faces courbes à celle de sa base I (Borda) rectangulaire (2 arcs circulaires de 60°)........j 1 /
- De la convexité du cône à celle de sa base circulaire, ( gQU /gorda) l’angle au sommet étant de.......................( 61“ 24 (Hulton) 0’433
- Une nouvelle divergence apparaît ici, pour le cône, entre les résultats de Borda et de Hutton. D’ailleurs, ces expériences ne permettent pas de séparer l'influence de la poupe et de la proue. Leur application nécessiterait donc des mesures directes.
- Nous avons essayé de réaliser ces mesures dans quelques expériences qui ne fournissent pas une approximation très grande, mais dont la concordance est assez remarquable.
- 0,728
- 0,520
- 0,390
- 0,691
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- On a construit des coins rigides en papier, dont les dimensions étaient inférieures à 0,40 m. La charpente était faite en demi-carton, et la couverture en papier calque. On en faisait tomber 2, au même instant, dans une cage d’escalier dont la hauteur était de 16 m,et dont le vide intérieur avait 0,60 m de large. On y ajoutait des tares, qu’on faisait varier jusqu’à ce que les coins eussent touché le sol au même instant. Alors on pesait les deux coins et l’on avait la proportion :
- p _ KSV2# Sa;
- / ~~ KS4W “ SV
- p et p', poids des deux coins avec leurs tares ;
- x et œ', coefficients de résistance de l’air;
- S et S', surfaces inclinées des coins.
- Pour un coin dont le demi-angle était de 45° et le poids total de moins de 5 g, une augmentation de poids de 0,1 g correspondait à environ 0,20 m dans l’espace parcouru. On ne pouvait donc pas faire une erreur de 0,1 g. Pour le même coin et un poids total de 15 à 20 g, une augmentation de 1 g dans le poids ne correspondait plus qu’à quelques centimètres dans l’espace parcouru. L’expérience devenait moins exacte.
- Mais la difficulté la plus grande consistait à obtenir le mouvement rectiligne et parallèle.
- Pour cela on ajoutait au coin une flèche en fil de fer, dirigée suivant l’axe; on y suspendait la tare, qu’on augmentait jusqu’à ce que le mouvement fût obtenu. L’expérience était regardée comme bonne quand le coin traversait tout le vide de l’escalier sans rencontrer la rampe.
- Restait à trouver un terme de comparaison. Il nous a été impossible d'obtenir, même à l’aide d’une forte tare, le mouvement rectiligne et parallèle d’un plan mince. Nous avons donc pris provisoirement comme terme de comparaison un coin dont le demi-angle était de 45°.
- Ce coin jouissait d’une stabilité de chute remarquable ; aucune tare n’était nécessaire pour assurer sa marche.
- Nous avons admis pour ce coin, comme point de départ,la même résistance que pour le plan mince incliné à 45°, quitte à multiplier après coup les résultats obtenus par un certain coefficient. Cette résistance est, suivant Hutton,de 0,682, et, suivant Thibault,
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-
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- de 0,6818. Il y a une grande concordance entre les deux auteurs.
- Notons, en passant, qu’ayant comparé deux coins égaux, l’un ouvert à la base, l’autre fermé, nous n’avons pas trouvé de différence notable entre les résistances. En conséquence, nous avons laissé tous les coins ouverts à la base.
- Pour les petites bases, nous avons dû tenir compte de la résistance de la tare, que nous avons retranchée de la résistance totale. La formule est devenue:
- p S0 t
- x ~ x _ x £c0----5-,
- p0 ’ » o
- t étant la section de la tare.
- Yoici nos premiers résultats: *
- ANGLE d’incidbncb SIN k HUTTON THIBAULT COIN DEMI-COIN
- 45° ... . 0,705 0,682 0,6848 0,682 3)
- 30» ... . 0,590 0,347 0,3823 0,32 y>
- Sin a =--- 0,352 . 0,166 0,192 0,19 »
- » 0,166 0,043 39 » 0,048
- Les chiffres non compris dans les séries d’expériences de Hutton et de Thibault sont obtenus par interpolation.
- La colonne demi-coin est relative à un appareil composé de 2 coins identiques jumelés et ayant chacun une face verticale : chacun d’eux se trouve ainsi dans une situation identique à celle de l’aéroplane rudimentaire mixte.
- Ces résultats démontrent quà partir de 45° les résistances du plan mince et du coin suivent des lois peu différentes.
- Pour apprécier la résistance du coin à 45° qui avait servi de terme de comparaison, on a construit un appareil composé de deux plans minces inclinés à 45° et en sens inverse, de façon à se faire équilibre dans la chute, mais qui ne se touchaient pas. Chaque plan avait les mêmes dimensions qu’une face du coin à 45°. Par la méthode précédemment décrite, on a trouvé:
- -t- = 0,7.
- X
- x coefficient du coin, x’ coefficient du plan mince.
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- Il faut donc multiplier par 0,7 tous les chiffres inscrits au tableau précédent. Ainsi la résistance du coin est égale à celle du plan mince, multipliée par un coefficient qui décroît de 1 à 0,58 quand a varie de 90° à 30°, et qui croît de 0,58 à 0,8 quand « varie de 30° à 10°. Ces variations ne sont pas assez fortes pour transformer la loi des petits angles. Par suite, il suffira, pour l’aéroplane mixte, de multiplier k par 0,8.
- Il nous reste à parler de 2 expériences qui ont ici un grand intérêt. On a construit une proue de petite dimension semblable à celle du ballon « la France », et on l’a comparée au coin dont le
- v/ir
- l/2^angle au sommet aurait pour sinus ^
- Celui du cône inscrit
- dans la proue aurait pour tangente 1/3. Nous avons dû prendre
- A étant la section du cylindre circonscrit.
- Valeurs de x
- Coin Proue ogivale
- 0,508 0,34
- Or, supposons que l’on étende la formule du commandant Renard aux surfaces courbes, en les considérant comme l’assemblage de plans minces très petits. Alors la résistance du cône ou de la pyramide sera égale à celle du coin.
- Soit un arc de cercle A B, mobile autour de la perpendiculaire A C abaissée sur le rayon du point B, et engendrant une proue ogivale.
- s rayon du cercle, l longueur de l’arc, ds élément de surface. La résistance au mouvement dans le sens G A sera pour l’élément ds,
- K V2 ds [/sin2 a — (f — 1) sin4 a]
- En intégrant, on trouve :
- R
- 2K A V2
- (1 — cosl)2
- U/3 f sin2 l — 4-C— C sin» i • ) ^
- '(-nr K/'+3)4-^-(/’-i)4sinl(]
- * = kTv* = °>1005
- Ainsi une surface courbe ne peut être considérée comme un assemblage de plans mincës très petits. Elle oppose au mouvement une résistance beaucoup plus grande. Mais cette résistance
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- est beaucoup moindre d’autre part que celle d’un coin ayant même base et même hauteur.
- Le coefficient de la proue ogivale est égal à 0,34 x 0,7 = 0,238. Il est bien supérieur à celui de 0,168, qui a été déduit d’une expérience directe sur le ballon la France. La différence est due à plusieurs causes : influence de la poupe, grande section du ballon, influence de la nacelle et des accessoires.
- Pour étudier l’influence de la poupe nous avons ajouté au coin à 45° une poupe en forme de coin, dont le 1/2 angle avait pour \/~2~
- sinus —, et nous avons comparé cet ensemble avec le coin à 45°.
- 4
- Nous avons trouvé :
- Coin Le même muni Coefficient de la
- 0,68 d’une poupe poupe
- 0,38 0,55
- On voit par là que la poupe diminue la résistance d’une quantité considérable.
- Quelle conclusion tirerons-nous de là ? Sans pouvoir déterminer encore la forme la plus avantageuse à donner à l’aérostat, on peut espérer que, par Vaddition d'une poupe, la résistance horizontale sera diminuée de près de moitié.
- Si la poupe est symétrique, il est probable que la résistance verticale ne changera pas. Par suite, l’angle a sera diminué de moitié.
- Quels que soient les changements apportés par l’étude de la résistance de l’air à la théorie précédente, ils ne paraissent pas de nature à transformer les lois principales que nous avons exposées: loi des petits angles pour les deux genres d’aéroplanes, loi des petites dimensions pour l’aéroplane ordinaire, loi des petites vitesses pour l’aéroplane mixte.
- Mais il y aurait des progrès importants à faire dans la voie qui a été suivie déjà par M. Goupil, c’esLà-dire dans l’étude des aéroplanes à surfaces courbes. L. Faraud.
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- NOTICE NÉCROLOGIQUE
- SUR
- M. G. CABAN EL LAS
- M. J. ARMENGAUD Jeune.
- Notre regretté Collègue Cabanellas a succombé à Paris, le 8 octobre, aux suites d’une fluxion de poitrine qui l’a enlevé en trois jours. La mort de celui dont j’étais l’ami depuis de longues années a été si subite qu’il n’a pas été possible de prévenir en temps voulu la Société des Ingénieurs civils du lieu et de l’heure de ses obsèques. Quelques intimes seulement ont pu accompagner à sa dernière demeure l’homme éminemment distingué, dont le passage trop court dans la vie laissera des traces ineffaçables chez ceux qui l’ont connu et qu’il a honorés de son amitié.
- Cabanellas, né en 1839, était fils d’un médecin de quartier de Charles X, qui descendait d’une famille espagnole émigrée en France à la fin du siècle dernier. 11 entra très jeune à l’école navale du Borda, poussé par ses goûts pour la marine. Il y fit une rapide et brillante carrière, dont je regrette de ne pouvoir vous relater aujourd’hui les phases principales. Il était lieutenant de vaisseau, et avait déjà mérité la croix de la Légion d’honneur lorsque éclata la guerre de 1870.
- Il fut attaché, pendant le siège de Paris, à la personne de l’amiral Saisset qui commandait l’un des secteurs de la place. Sa belle conduite, son courage dans les sorties contre l’ennemi, et l’activité qu’il déploya pour assister son chef dans l’organisation de la défense, lui valurent la nomination d’officier de la Légion d’honneur.
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- — 645 —
- Après la guerre, il fut chargé de diriger les expériences qui se faisaient à l’école des torpilleurs au fort Boyard (île de Ré), et c’est dans l’accomplissement de cette mission qu’il fut amené à étudier la science de l’électricité, qui ne lui était pas familière, mais dont l’instinct sommeillait en lui pour se manifester plus tard avec une ardeur sans exemple.
- Les infirmités que Cabanellas avait contractées au cours de ses voyages en mer et pendant l’hiver de 1870-1871 l’obligèrent à prendre sa retraite, aussitôt son temps de service écoulé. N’ayant pas une fortune personnelle suffisante pour élever 'ses enfants, il sollicita une position dans l’administration des finances. Cette position se fit attendre près de cinq ans, et c’est dans cet intervalle que Cabanellas se livra exclusivement et pour ainsi dire corps et âme à ses études et à ses recherches dans le domaine de l’électricité, et qu’il fit ces travaux remarquables qui lui assurent une place importante parmi les fondateurs de la science électrique moderne.
- La première tribune que trouva Cabanellas pour faire connaître ses idées et ses découvertes lui fut offerte par l’Exposition d’électricité de 1881. Il exposa ses théories pleines d’originalité d’abord au Congrès officiel, puis à la Réunion des électriciens présidée par celui qui a le triste honneur de rendre un pieux hommage à la mémoire de notre collègue.
- Les luttes assez vives, mais toujours courtoises, que soutint Cabanellas avec l’honorable M. Marcel Deprez, qui a été notre collègue, ont eu un grand retentissement, tant à cause du mérite et de la notoriété des deux champions, que du sujet en discussion — qui était, vous vous le rappelez : le transport de la force par Vélectricité.
- Cette question préoccupait tous les esprits au Congrès. M. Marcel Deprez avait posé comme un axiome que le rendement dans le transport de l’électricité est indépendant de la distance. Cabanellas s’éleva avec vigueur contre cette formule qui, énoncée dans ces termes, lui paraissait contraire à la vérité, à moins qu’on ne sous-entendît certaines réserves sur la nature des machines employées pour engendrer et recevoir l’énergie électrique. Au point de vue pratique, était-il possible de ne pas faire entrer en ligne de compte la liaison formée par le conducteur entre les machines
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- 646
- dynamo-électriques des postes de départ et d’arrivée et par suite la résistance qui absorbait une partie du travail à transporter proportionnelle à la longueur du câble de transmission. Caba-nellas faisait donc remarquer que si l’on conserve le même matériel électrique pour des distances différentes, matériel dont le système implique une intensité ou une force électromotrice normale, le rendement doit forcément diminuer quand la distance augmente.
- C’est alors que notre collègue, dans le mémoire qu’il présenta au Congrès libre des Électriciens, spécifia avec une précision rigoureuse les moyens de régler automatiquement à l’usine la constance du débit du canal électrique, malgré les variations dans Je nombre et la grandeur des consommations des diverses exploitations extérieures locales d’énergie. Il donna avec raison à ses Récepteurs électro-dynamiques le nom de Robinets électriques à débit constant.
- Ce n’est, pas le moment aujourd’hui d’insister sur ce sujet dont l’examen complet exigerait de longs développements et qui trouvera mieux sa place dans J’analyse des travaux de Cabanellas et notamment du remarquable mémoire qu’il communiqua l’année dernière à notre Société sous le titre : Mémoire sur les principes théoriques et conditions techniques de l’application de Vélectricité au transport et à la distribution de l’énergie.
- Ce mémoire renferme toute la doctrine de Cabanellas ; il est en quelque sorte son testament scientifique.
- Pendant toute sa polémique avecM. Marcel Deprez; Cabanellas fit preuve d’un grand courage et d’une volonté opiniâtre pour .combattre un adversaire aussi distingué, déjà défendu et appuyé par l’Institut dont ses mérites devaient plus tard lui ouvrir l’accès. Dans cette circonstance notre collègue, malgré les rudes assauts qu’il eut à soutenir, malgré les séductions flatteuses dont il fut l’objet, nous donna à admirer la plus belle qualité de l’homme et du savant, je veux dire l’indépendance du caractère.
- Si le monde savant se montra quelquefois un peu dur pour Cabanellas, il rencontra une douce compensation dans l’accueil bienveillant que lui fit notre Société, qui, dégagée heureusement de toute attache officielle, laisse parler librement tous les hommes
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- 647 —
- de bonne volonté qu’anime une ardeur sincère dans la recherche de la vérité.
- Disons ici que c’est au culte passionné que Cabanellas avait pour l’électricité, qu’est due son initiative dans la création de la Société internationale des électriciens dont font partie un certain nombre de nos collègues,
- Cabanellas n’était pas un ingénieur dans l’acception professionnelle du mot, mais c’est le vrai titre qu’il aimait qu’on lui donnât. Il y avait en lui du savant et de l’inventeur, bien qu’il n’eût ni la précision souvent trop sèche du premier ni le sens de l’application immédiate au point de vue de l’originalité des conceptions qui dirige le second. Mais il était peut-être plus que l’un et l’autre. C’était un pionnier, un explorateur qui marchait avec une confiance illimitée à travers les déserts inconnus qui nous séparent du vrai absolu. Dans le langage éloquent et très imagé qu’il affectionnait pour exposer ses idées, on trouve au milieu de développements philosophiques et quelquefois même métaphysiques des lueurs qui éclairent les profondeurs de ses pensées.
- Dans ses mémoires écrits, comme dans ses communications verbales, il débute par un exposé très simple et d’une grande netteté, puis il entre dans son sujet et entame la discussion de sa thèse; il combat les théories de ses adversaires avec la même vigueur qu’il l’eût fait à son bord, son argumentation est très serrée, mais tout à coup il l’abandonne pour suivre sa fantaisie et alors il a des envolées superbes. C’est plus qu’un penseur, c’est un voyant qui perce à jour les obstacles nébuleux derrière lesquels se cachent encore à nous les véritables relations des éléments du monde physique, et c’est à l’élément électrique, force ou mouvement, qu’il attribue le rôle prépondérant dans l’harmonie de l’univers.
- Dans la marche du progrès scientifique, il faut des hommes comme Cabanellas pour ouvrir de nouveaux horizons, pour tracer des sillons qui seront suivis par d’autres investigateurs. De ses travaux qui sont nombreux se dégagent déjà des principes fondamentaux, des lois essentielles qui serviront de base et de guide à ceux qui chercheront à pénétrer plus avant dans les mystères de cette puissance merveilleuse qui a nom : Electricité, afin d’en faire jaillir de nouvelles sources fructueuses pour le bien-être de l’humanité.
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- Pour terminer, ai-je besoin de vous rappeler que Cabanellas dans la vie privée était un esprit charmant, cultivé, que ses rapports avec tous étaient aimables, quoique imprégnés de cette allure hère qui pour les étrangers pouvait sembler de la raideur, mais qui n’était que le reflet d’une grande modestie alliée à une rare franchise. Avec sa haute stature, sa belle et noble prestance, sa grave et loyale figure, il avait l’aspect d’un de ces preux du moyen âge toujours prêts à défendre leur foi et les bonnes causes au péril de leurs jours.
- Cabanellas a été ravi trop tôt à la science, à la tendresse des siens, à l’affection et à l’estime de ses collègues. Il aimait, comme je l’ai dit, ce milieu qui lui était si sympathique et un de ses plus grands regrets était d’en avoir été éloigné par les fonctions qu’il occupait à Dieppe.
- Le souvenir de ce collègue aimé restera longtemps gravé parmi nous. Nous saisirons toutes les occasions de montrer combien est grand le vide laissé parmi nous. Dans les discussions prochaines, que feront naître les nouvelles découvertes en électricité, il arrivera souvent qu’on citera le nom de Cabanellas, et cette évocation sera le meilleur hommage rendu à sa mémoire.
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- CHRONIQUE
- N° 106.
- Sommaire. — Tonnage des voies navigables en 1886. — Une grande cheminée. — Pont
- projeté sur l’Hudson. — Un singulier cas d’explosion de chaudière.—L’acier chromé.
- — Pont sur l’Adda.
- Tonnage fies voies navigables en 1886. — Le Bulletin du Mimsterê des “Tî'avaux'puMïcs donne sur Te tonnage des voies navigables en 1886 un travail émanant de la Direction des routes, de la navigation et des mines, d’où nous extrayons les renseignements suivants :
- La longueur des voies navigables en France était, en 1886, de 11 481 km, dont 6 821 de fleuves, rivières, lacs et étangs, et 4 660 de canaux. Avec les voies flottables, on trouve un total de 12 403 km. La longueur ôtait la même qu’à la fin de 1885, néanmoins, au point de vue de la fréquentation, on trouve une augmentation de 25 km par rapport à l’exercice précédent.
- Sur ces 12 408 km, la presque totalité, soit 11491, était exploitée par l’Etat ; 912 km seulement étaient concédés.
- Au chiffre précédent devraient s’ajouter 101 km de canaux en voie d’achèvement ou d’amélioration et 28 km de canaux maritimes.
- Le poids total des marchandises embarquées sur les voies de naviga-
- gation intérieure s’est élevé, pour l’année 1886, à . . . . 21 050 180 t. En 1885, ce poids avait été de .......... . 19 573 263
- La différence............................................. 1 476 917 t
- correspond à une augmentation de 7 1/2 0/0 par rapport au tonnage de l’année précédente.
- Les rivières et les canaux ont vu leur trafic se développer dans des proportions sensiblement égales. Mais l’augmentation est plus grande (9.3 0/0) dans le tonnage des expéditions que dans celui du trafic local qui se compose des transports à petite distance (3.3 0/0).
- Nous ne pouvons pas reproduire les tableaux donnés dans le rapport. Il suffit de dire qu’en comparant les résultats afférents aux années précédentes avec ceux de 1886, on constate que les transports effectués par les voies navigables consistent toujours, pour la plus grande partie, en marchandises lourdes ou encombrantes, et que la part proportionnelle du tonnage de chacune d’elles varie peu d’une année à l’autre. Les marchandises classées dans le second groupe sous la rubrique de : Matériaux de construction, arrivent en tête de la nomenclature avec 31.9 0/0 du total des embarquements, contre 32.8 en 1885. On trouve ensuite les
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- combustibles minéraux, qui représentent 28.3 0/0 du trafic ; puis, successivement, les produits agricoles et les denrées alimentaires avec 14.2 0/0 ; les bois de toute espèce, y compris les bois flottés, avec 8.4 0/0; la métallurgie, avec 7.4 0/0; les engrais et amendements, avec 5.6 0/0.
- La portion du trafic dit né sur la voie se compose des transports locaux et de ceux qui, ayant eu également leur point de départ sur la voie, en ont franchi les limites ; elle comprend donc la totalité des embarquements effectués sur la voie considérée.
- Sur les 186 cours d’eau ou sections de cours d’eau qui ont été l’objet d’un recensement en 1886, on en compte 46 (20 rivières et 26 canaux) ayant donné naissance à un trafic supérieur à 100 000 t, et les embarquements qui y ont été effectués représentent les 82 centièmes du poids total des marchandises transportées par eau. Nous ne pouvons énumérer les chiffres pour chacune de ces voies ; il nous suffira de dire qu’en tête se place la Seine (du confluent de l’Oise au Havre) avec un million de tonnes à l’embarquement, soit 48 0/0 du total, avec une augmentation de 16 0/0 sur l’année précédente ; ensuite la Seine (de Corbeil à Paris) pour 881 000 t, et la Seine (traversée de Paris) avec 818 000 t. La liste se termine par la Seine (de Montereau à Corbeil) pour 115 000 t. 11 ne s’agit ici que des rivières.
- Pour les canaux, la tête est occupée par le canal de la Haute-Deule et embranchements, dont le chiffre des embarquements s’élève à tout près de un et demi million de tonnes, soit 71 0/0 du total; le dernier rang appartient au canal de Nantes à Brest avec 100 000 t.
- Le trafic né hors de la voie comprend les marchandises qui, venues d’autres voies, ont été débarquées sur la voie considérée et celles qui ont transité sur tout ou partie de son parcours.
- Considérons d’abord les arrivages. Les voies sur lesquelles les débarquements ont dépassé le chiffre de 100 000 t sont au nombre de 31 (12 rivières et 19 canaux), En tête vient la Seine (traversée de Paris) avec l’énorme chiffre de 1 979 700 t, puis la Seine (de Paris-aval à la Briche) pour 542 000 t, et la Seine (de Corbeil à Paris) pour 473 000 t.
- Le canal Saint-Denis figure pour 1 470 944 tonnes.
- Si on passe au transit, on constate que, si les tonnages précédents permettent de mesurer l’importance relative des principaux cours d’eau considérés comme voies d’expédition et de destination, ils ne représentent pour la plupart d’entre eux qu’une fraction, parfois très faible, du trafic dont ils sont l’objet, la plus grande partie de ce trafic étant fournie par les marchandises qui transitent sur ces cours d’eau.
- Pour le transit, se trouvent en tête l’Escaut (de Cambrai à Etrun) avec 2 769 000 tonnes, l’Oise (de Janville à la Seine) avec 2 625 000 et la Seine (delà Briche au confluent de l’Oise) avec 2 614 000 tonnes. Parmi les canaux, on trouve au premier rang le canal de Saint-Quentin avec 2 874 000 tonnes, et le canal latéral à l’Oise et Manicamp avec 2 694 000
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- tonnes. Le canal Saint-Denis occupe le dernier rang avec 109 500 tonnes seulement.
- Pour terminer la revue rapide des divers éléments qui constituent le tonnage brut absolu des cours d’eau, le rapport donne un tableau énumérant, en les classant d’après l'importance de leur trafic, ceux d’entre eux ayant donné lieu en 1886 à une circulation supérieure à 100,000 tonnes (trafic intérieur, expéditions, arrivages et transit réunis) ; ils sont au nombre de 84 (38 rivières et 46 canaux). Sur 39 de ces voies, le tonnage absolu a dépassé 500 000 tonnes; 11 rivières et 12 canaux ont eu un tonnage supérieur à un million de tonnes ; 7 rivières et 3 canaux ont vu leur tonnage dépasser 2 millions détonnes; enfin, sur une section de la Seine, sur l’Oise canalisée, sur la Haute-Deule et sur le canal de Saint-Quentin, le chiffre de 3 millions de tonnes a été dépassé.
- Si on tient compte du nombre de bateaux chargés et de leur chargement moyen, on constate que les cours d’eau d’une même région sont fréquentés par des bateaux dont le chargement moyen diffère peu et, si l’on compare entre eux des cours d’eau situés dans des régions différentes, on trouve des écarts parfois considérables.
- Sur les grandes lignes de navigation du Nord et de l’Est, qui offrent à la batellerie des conditions identiques et permettent par suite les transports à longue distance, le chargement moyen des bateaux varie entre 120 et 230 t. Cette moyenne s’abaisse entre 40 et 90 tonnes sur les voies de la région du Centre et de l’Ouest, Dans le Midi, sur les voies des bassins de la Garonne et de l’Àdour, le chargement moyen tombe entre 10 et 40 tonnes. C’est en raison seulement du grand nombre d’embarcations qui les fréquentent que les voies de cette dernière région sont comprises dans le tableau contenant la liste des cours d’eau ou sections de cours d’eau ayant donné passage à plus de 4 000 bateaux chargés. Cette remarque est particulièrement applicable à la rivière de Vendée, qui a donné passage à 12 494 bateaux portant une tonne de chargement en moyenne; là, comme sur les autres cours d’eau du petit bassin de la Sèvre nantaise, la navigation offre un caractère particulier, ellle consiste seulement en transports locaux
- La liste à laquelle nous avons fait allusion contient 22 rivières et 29 canaux. En tête des premières viennent la Seine (traversée de'Paris) avec 20,090 bateaux d’un chargement moyen de 183 tonnes et la Seine (de Corbeil à Paris amont) avec 16.154 bateaux chargés en moyenne de 156 tonnes ; à la fin se trouve la Garonne (de Roquefort à Toulouse) avec 4 067 bateaux chargés en moyenne de 11 tonnes. Pour les canaux, les extrêmes sont d’une part le canal de la Haute-Deule avec 20 111 bateaux et 181 tonnes et le canal de Saint-Quentin avec 16 422 bateaux et 220 tonnes (ce dernier chiffre est le chargement moyen le plus élevé) et d’autre part le canal du Rhône à Cette avec 4 427 bateaux portant en moyenne 50 tonnes.
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- Le tonnage ramené au parcours d’un kilomètre
- s’est élevé, en 1886, à........................... 2,798,460,915 Ik
- il avait été en 1887 de........................... 2,452,749,501
- Soit une différence en laveur de 1886 de....... 345,711,414 tk
- correspondant à une augmentation de 14 p. 100.
- Sous le rapport du mode d’exploitation, les voies navigables se partagent comme suit le trafic kilométrique :
- Voies administrées par l'Etat .... 2.674,169,669 j 2 798 m 91s tx Voies concédées...................... 124,291,246 (
- Si l’on décompose ces résultats par nature de cours d’eau, on remarque que la répartition du trafic entre les différentes catégories des cours d’eau a pu varier d’une année à l’autre et que le développement du trafic constaté pour l’ensemble du réseau navigable n’a pas suivi la même progression sur les voies concédées que sur celles qui sont administrées par l’Etat.
- On a vu précédemment que le tonnage effectif de l’ensemble du réseau navigable avait augmenté de 7 1/2 p. 100 en 1886. Le tonnage ramené à un kilomètre de parcours ayant gagné 14 p. 100, il en résulte que le parcours moyen d’une tonne a augmenté ; il a été en effet de 133 kilomètres en 1886, au lieu de 125, longueur du parcours moyen en 1885. L’accroissement de la longueur moyenne des parcours est lent mais continu. De 110 kilomètres en 1882, elle a successivement atteint les longueurs ci-après, 114, 117, 125 et 133 kilomètres pour 1886.
- Ce fait, rapproché de l’augmentation de la moyenne du chargement des bateaux fréquentant les grandes lignes de navigation signalée précédemment, doit être attribué aux meilleures conditions de navigabilité obtenues par les travaux exécutés sur ces lignes.
- Si on établit les distances moyennes de transport par rapport à la nature des marchandises transportées, on trouve au premier rang les produits industriels pour 244 km, puis les produits de l’industrie métallurgique pour 216, les machines pour 183 et les combustibles minéraux pour 180 ; les engrais et amendements viennent en dernier lieu pour 49 km.
- On constate que l’augmentation de longueur des parcours moyens porte sur presque tous les groupes ;• seules, les marchandises classées dans le groupe des machines et qui ne représentent d’ailleurs qu’une très faible partie du tonnage, ont subi une réduction de parcours (183 au lieu de 379) due évidemment à une cause accidentelle.
- La plus faible moyenne, qui est de 49 km et qui s’applique aux engrais et amendements, s’explique par la place que tiennent, dans ce groupe, les vidanges de Paris, lesquelles sont dirigées sur des points situés généralement à proximité.
- La grande quantité de matériaux de construction amenés à Paris et provenant en grande partie des vallées de l’Aisne, de l’Oise, de l’Ourcq et de la Seine, explique également le chiffre de 70 km afférent au second groupe, celui des matériaux de construction.
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- 11 convient de faire remarquer que la longueur du parcours moyen s’accroît notablement si l’on fait abstraction des transports locaux. Ainsi, pour 1886, le trafic intérieur représentant 5 861 792 t correspond à un parcours moyen de 33 km et les expéditions représentent 15 188 388 t à un parcours moyen de 171 km, ce qui donne 133 km pour le total.
- Les résultats correspondant de l’année précédente avaient été respectivement de 35, 162 et 123 km. Ils confirment ce qui a été dit précédemment, à savoir: les transports à longue distance sont en progrès constant et le parcours moyen des transports locaux reste à peu près stationnaire.
- (A suivre.)
- IJiie grande cheminée. — On vient d’établir à Nevvark, (New-Jersey), d^TaTTïlâïure'ïïë Clarck et Cie, une cheminée qui est la plus élevée des Etats-Unis; elle a 102 m de hauteur du sol au couronnement.
- On sait que les cheminées les plus élevées sont celle de Townsend qui a 138,50 m, celle des usines de Saint-Rollox qui a 133 m, toutes deux à Glascow, et la cheminée de Dohson et Burlow, à Bol ton, quia 112 m; mais ces trois cheminées sont destinées à rejeter à une région supérieure de l’atmosphère les vapeurs acides provenant des fours où s’accomplissent des réactions chimiques, tandis que la cheminée dont nous nous occupons assure le tirage d’un groupe de vingt-deux chaudières à vapeur représentant une puissance collective de 4 000 chevaux.
- Cette cheminée repose sur une fondation en béton de ciment de Port-land de 12,20 m de côté et 1,50 m d’épaisseur, surmontée d’un massif de maçonnerie de briques de 2,75 m d’épaisseur. Cette fondation a été faite pendant l’hiver, et sous l’abri d’un hangar clos. La cheminée proprement dite comporte sur 50 m de hauteur deux anneaux dont l’intérieur a 3,35 m de diamètre et 0,500 m d’épaisseur à la base, et l’anneau extérieur 8,70 m de diamètre au dehors et 1,62 m d’épaisseur à la base.
- Au sommet, le diamètre intérieur est de 2,60 m, et le fût se termine par un chapiteau en maçonnerie de 6,10 m de diamètre recouvert par un chapeau en fonte de 16 morceaux pesant en tout 45 t.
- Deux carneaux voûtés aboutissent à la base de la cheminée dont la hauteur au-dessus du sol est, comme nous l’avons dit, de 102 m.
- On a employé 1 700 000 briques dans la construction de cette cheminée qui a été édifiée en cent cinq jours par huit maçons et quatre aides, au moyen d’échafaudages intérieurs; les matériaux ôtaient élevés avec un treuil à vapeur.
- Le poids total de la cheminée est évalué à 4 530 t, ce qui produit sur la base une pression de 2,42 k par centimètre carré. La construction a coûté 175 000 f (35 000 dollars). Cette cheminée présente un aspect très satisfaisant et se voit d’une très grande distance.
- Nous avons trouvé les renseignements qui précèdent dans le Railroad Gazette. Dans un article de la Nature, sur le même sujet, reproduit du Bull. 44
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- Scientific American, il est dit que la cheminée de Newark n’occupe que le sixième rang dans les grandes cheminées du monde. Après les trois cheminées anglaises dont nous avons parlé viendraient deux cheminées françaises, l’une de 108 m à l’usine d’Etaings, près Rive-de-Gier, et l’autre de 105 m, à Croix, près Lille.
- D’autre part, nous lisons dans les journaux allemands qu’on construit en ce moment à Freiberg, en Saxe, une cheminée qui aura 135 m de hauteur et prendra par conséquent le second rang. On estime qu’elle coûtera 150000 f.
- Pont projeté sur l’Mudson. —Le succès du pont de Brooklyn a suscité le projet d’un 7)oh t''!lur l’Uudson entre New-York et New-Jersey présenté par M. G. Lindenthal, constructeur de ponts à Pittsburgh. Le bill d’autorisation est en ce moment devant le Congrès.
- Ce pont franchirait l’Hudson par une seule travée de 872 m, plus longue par conséquent de 400 m en nombre rond que la travée centrale du pont de Brooklyn. Le poids des matériaux sera, par suite, de beaucoup plus considérable et dépassera comme importance tout ce qui existe actuellement.
- Le système de construction sera le même que pour le pont de Brooklyn, mais les câbles seront doubles, superposés l’un à l’autre. De chaque côté du fleuve s’élèvera une tour double, c’est entre ces tours, écartées de 872 m d’axe en axe que sera établie la grande travée centrale ; les travées de rive auront 457,50 m. chacune, ce qui, avec les culées d’amarrage, donnent pour l’ouvrage une longueur totale de 1982,50 m.
- Les tours auront 152 m de hauteur. Elles seront portées sur des piles en maçonnerie de 104 m sur 55 fondées sur le rocher et s’élevant à 8 m au-dessus des hautes mers. Les tours métalliques se composeront chacune de 16 colonnes dè forme octogonale en tôle et cornières d’acier de 2,13 m de diamètre à la base et 1,52 m au sommet, fortement reliées et entretoisées ensemble par des pièces en treillis
- Les culées d’amarrage auront 97,60 m sur 55 et 64 m de hauteur au dessus du niveau des hautes mers. Six voies de chemin de fer seront établies sur le pont et traverseront les culées par autant de tunnels.
- Les câbles en fils d’acier auront 1,22 m de diamètre et seront écartés de 15,25 m d’axe en axe et fortement entretoisés entre eux. Ces câbles seront entourés d’une enveloppe en tôle d’acier mince laissant un espace annulaire de 50 mm; cette enveloppe aura le double effet de protéger les câbles contre la corrosion et de prévenir les variations de température. Les câbles sont calculés de manière à ne travailler normalement qu’au dixième de la charge maxima qu’ils sont capables de supporter.
- Il est stipulé dans le bill d’autorisation que le point le plus bas du pont ne devra pas descendre à moins de 140 m au-dessus du niveau des Hautes mers, y compris toute flexion, dilatation, etc. Le passage sur le
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- pont devra être accordé aux Compagnies de chemins de fer sans préférence et moyennant juste compensation.
- On comprend que le coût de cet ouvrage colossal n’ait pu être établi qu’approximativement ; le prix variera dans une proportion considérable selon l’emplacement qui sera définitivement choisi pour le point de départ du côté de New-York. Il est bon d’ajouter que, tandis que l’auteur du projet parle de 80 à 100 millions de francs, des ingénieurs très compétents ne voient rien d’extraordinaire à ce que la dépense s’élève au quadruple, soit à 400 millions.
- Un singulier cas d’explosion. — Une explosion survenue récemment à hoïd 'd’iffi^Ëalea'u ae pèche d’Yàrmouth, et qui a tué deux hommes et blessé trois autres, peut être citée comme un exemple de ce qu’on peut attendre en laissant des appareils à vapeur entre les mains des gens ignorants.
- Ce bateau avait, comme beaucoup de bateaux de pêche anglais et même français, un cabestan à vapeur pour le relevage des filets.
- La chaudière de ce cabestan étant en mauvais état par suite de corrosion d’une partie des tôles devait être enlevée et réparée. Mais, le bateau devant sortir pour un voyage de pêche, l’armateur, tout en défendant à l’équipage de se servir de ce cabestan à vapeur, crut prudent pour l’empêcher de transgresser cette défense de faire faire une grande ouverture dans la tôle corrodée de la chaudière, de manière à mettre ses hommes dans l’impossibilité de la chauffer.
- On devait supposer que toutes les précautions étaient prises, Mais une fois le bateau dehors, pour ménager leurs bras et avec une ingéniosité digne d’une meilleure cause, les hommes de l’équipage se mirent à boucher le trou avec une plaque de fer-blanc, de la toile à voile, du minium, etc., et ficelèrent le tout avec une chaîne, puis ils allumèrent la chaudière. On fit quatre relevages de filets avec le cabestan à vapeur, et au cinquième, le manomètre marquant 2 1/2 kilogrammes, l’emplâtre mis sur la chaudière sauta avec les résultats qui ont été indiqués plus haut : on ne peut qu’être étonné qu’il ait tenu si longtemps.
- Le Jùry du coroner a déclaré que f armateur avait fait ce qu’il avait pu et n’était pas responsable, et que l’accident était dû à l’imprudence ; il a émis le vœu que les sociétés locales qui assurent les bateaux de pêche fissent surveiller périodiquement et à courts intervalles les chaudières de ces bateaux par des inspecteurs compétents, pour prévenir le retour d’accidents de ce genre.
- li’acieir cltromë. — M. E. G. Odelsjern rapporte que, dans les premlêrestentatives faites en Suède pour fabriquer des fontes avec une proportion élevée de chrome, on a éprouvé les plus grandes difficultés à obtenir une température suffisamment élevée. A" la' chaleur où . le fer devient liquide, le contenu des creusets n’éprouvait pas de changement d’état sensible.
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- En employant un fourneau du système Wittenstrom, on a pu obtenir de petites quantités des fonte chromée ; mais, toutefois, la température n’était pas encore assez élevée pour que les globules de métal pussent s’agglomérer. On n’a pu réussir qu’en modifiant la composition du laitier ; mais le coût de la fabrication ôtait trop élevé pour que le métal obtenu pût lutter avec les fontes plus pauvres en chrome produites dans les hauts fourneaux avec du coke comme combustible.
- On essaya des fours à creusets à régénérateurs, mais, bien que la tem-température fût assez élevée pour fondre les briques du four, la fonte n’était pas encore assez fluide pour se séparer facilement des scories. La fusion complète de ce métal n’a lieu qu’à une température où se ramollissent les meilleurs creusets de graphite et qu’on peut estimer être supérieure au point de fusion du platine.
- Ces fontes, riches en chrome, en contiennent 70 0/0 ; elles renferment moins de carbone que les fontes plus pauvres et, à cause de leur plus grande proportion de chrome, elles agissent moins comme carburant lorsqu’on les ajoute au bain d’acier que les alliages qui contiennent seulement 45 0/0 de chrome.
- En employant cette fonte chromée, on obtient un acier sur sole qui peut rivaliser avec les meilleurs aciers anglais au creuset et souvent les dépassent comme qualité. Pour fournir un bon acier à outils, le carbone doit être tenu à 0,2 0/0 au moins plus bas que s’il n’y avait pas de chrome et, à sa place, on doit ajouter cette proportion de chrome lequel donne la dureté nécessaire. On peut ainsi obtenir un acier qui supportera une température de soudage plus élevée que l’acier à proportion ordinaire de carbone et aura des qualités bien supérieures. La proportion de carbone dans l’acier chromé ne doit jamais dépasser 0,9 0/0 ; la proportion de chrome ne doit qu’exceptionnellement être supérieure à 1 1/2 100. Si on veut produire un acier plus dur que celui qui contient 0,9 de carbone, 2 0/0 de chrome, on doit maintenir 0,2 0/0 de silicium pour empêcher les soufflures, le phosphore étant en même temps maintenu au-dessous de 0,3 0/0.
- L’alliage doit être coulé en lingots de petite dimension ne dépassant pas, par exemple, 0,125 m de côté, pour éviter les liquations qui tendent à se produire pendant le refroidissement. (Iron)
- Pont sut* rAdda. — Le chemin de fer de Ponte San Pietro, à Saregno, qui relie la ligne de Bergame-Lecco à celle du Gothard à Saregno, franchit l’Adda près de Padermo, à 20 km de Lecco. La largeur du fleuve et la hauteur à laquelle a dû passer le chemin de fer ont exigé la construction d’un ouvrage d’art exceptionnel.
- Le pont a été exécuté par la Société des Ateliers de Savigliano et sa construction, fondations et maçonneries comprises, n’a demandé que dix-huit mois.
- C’est un pont dans le système de celui du Douro et de Garabit, dans
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- lequel deux poutres à treillis de 226 m de longueur totale reposent sur sept piles métalliques, dont quatre portent sur les reins d’un arc de 150 m d’ouverture et 37 50 m de flèche qui franchit la rivière. L’ouvrage a 304 m de longueur y compris les culées, et le tablier est établi à 74 m au-dessus de l’eau.
- Les arcs sont écartés de \ 7,20 m d’axe en axe à la base et de 7 m seulement à la partie supérieure. La voie ferrée unique se trouve à la partie inférieure des poutres en treillis, tandis que la partie supérieure porte sur une voie charretière.
- Les charges d’épreuves imposées étaient de 5 100 kg par mètre courant pour la voie ferrée et 3 900 pour la voie charretière. La pression prévue pour le pont est de 250 kg par mètre carré de surface pour le pont non chargé et 150 kg pour le pont chargé. L’ouvrage doit être livré à la circulation à la fin du mois prochain. Le prix de la construction complète s’élève à 1 850 000 f.
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- COMPTES RENDUS
- SOCIÉTÉ D’ENCOURAGEMENT POUR L’INDUSTRIE NATIONALE
- Août 1888.
- Rapport de M. Hirsch sur le Condenseur double à eau a*égé -Bftérée de MM. Chaligny et Guyot-Sionnest.
- Les inventeurs se sont proposé de pratiquer la condensation dans les machines à vapeur, tout en ne dépensant qu’une quantité d’eau minime. Dans ce but, la vapeur d’échappement de la machine est reçue dans un condenseur à mélange et l’eau chaude est extraite du condenseur par la pompe à air et envoyée dans un réfrigérant constitué par des fascinages sur lesquels l’eau tombe en s’éparpillant, tandis qu’un courant d’air lancé par un ventilateur traverse l’appareil en sens inverse. Le refroidissement a lieu par évaporation et par contact à la fois. L’eau refroidie se réunit dans un bac au bas du réfrigérant et sert de nouveau à la condensation.
- Ajoutons qu’en dessus du condenseur par mélange est placé un petit condenseur par surface que la vapeur d’échappement traverse en premier lieu ; autour des tubes de ce condenseur à surface circule l’eau déjà chaude refoulée par la pompe à air. Cette eau s’échauffe encore au contact de ces tubes ; une partie de cette eau sert à l’alimentation de la chaudière, le surplus est envoyé au réfrigérant.
- Les résultats donnés par cet appareil sont des plus remarquables et le condenseur de MM. Chaligny et Guyot-Sionnest est appelé, dans bien des circonstances, à rendre des services sérieux à l’industrie.
- Rapport de M. Brull sur les eiagrenages à roue et vis sans fin de M. J. Ravelli.
- L’inventeur s’est proposé de modifier les dispositions des engrenages à vis sans fin de diverses manières qu’il serait difficile de faire comprendre sans le secours des figures qui accompagnent le rapport. Parmi les applications de ces dispositifs, figure la manœuvre des bannes et fermeture des magasins. Dans des emplois de ce genre, les considérations relatives aux frottement et à la résistance n’ont plus qu’une importance secondaire et la simplicité, le faible volume, le bon marché et la sécurité
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- de l’arrêt, due précisément aux résistances propres du système, deviennent au contraire de sérieux motfis de préférence.
- On peut citer entre autres un modèle où quatre nervures actionnent un pignon de six dents. L’axe menant ne fait plus qu’un tour et demi par tour de l’arbre mené. Cette grande vitesse a été demandée par les spécialistes pour la manœuvre de bannes qui n’exige qu’une force motrice insignifiante.
- Rapport de M. Boitel sur la batterie, ouvrage de M. Pouriau.
- Rapport de M. Mascart sur le poêle mobile de M. Cade.
- Il existe, comme on sait, un très grand nombre de systèmes de poêles mobiles ; les principaux caractères de celui de M. Cadé sont les suivants :
- Une provision de combustible est accumulée à la partie supérieure et se débite lentement vers le bas pour tomber dans une grille de forme spéciale, à échelons obliques diposés sur deux faces verticales en avant et en arrière de la partie centrale. C’est le foyer : d’un côté, est une large baie pour la prise d’air ; de l’autre, il communique avec la cheminée d’appel. Il résulte de cette disposition que la combustion se fait sur une grande surface verticale et que les charbons rouges rayonnent directement dans la pièce. L’activité du feu se modère soit par la fermeture partielle du tuyau d’appel, soit par les cendres qu’on laisse accumuler dans le foyer ; on l’excite en ouvrant la clef et en faisant tomber par étages les résidus de cendres.
- On peut encore citer deux particularités intéressantes de ce poêle : d’abord le rayonnement direct du foyer, ensuite cette circonstance que si, par accident, le tirage de la cheminée était renversé, l’ouverture antérieure est assez large pour que le mouvement de gaz ne puisse s’entretenir dans cette direction, et le foyer s’éteint de lui-même, circonstance importante au point de vue de la salubrité.
- Rapport de M. Rousselle sur le système d’éclairage économique de M. Grandvoinnet.
- Il s’agit d’un perfectionnement de la lampe à essence minérale employée dans les petits ménages, lequel perfectionnement consiste à placer dans l’axe de la mèche une mèche plus petite, dite à veilleuse, qui la dépasse d’un centimètre et demi environ. La combustion se fait autour de cette petite mèche excédante et donne une flamme blanche et régulière.
- Il semble, d’après l’expérience, y avoir une économie assez sensible à lumière égale, dans l’emploi de cette disposition.
- Expériences faites au laboratoire central d'électricité sur les risques d’iuceudie par lampes à incandescence.
- Notice sur M. Alfred Durand-Claye, par M. le comte de Salis.
- lie liucîgène (Extrait du Portefeuille économique des machines). Nous rappelons que cette question a été traitée par M. Polonceau, dans la séance de la Société du 3 février 1888.
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- Récents perfectionnements dans le système de distribution de l’électricité, par M. W. Stanley (Extrait de la Revue internationale de Vélectricité).
- lia lampe Cance.
- Accumulateurs électriques.
- Influence du sucre sur la force des ciments.
- Mines d’or aux Indes.
- Maison de retraite Ualignani.
- ANNALES DES MINES
- Deuxième livraison de 4888.
- Recherches expérimentales et théoriques sur les équilibres chimiques, par M. H. Le Chatelier, Ingénieur des Mines.
- On sait que deux corps susceptibles de réagir l’un sur l’autre ne donnent souvent lieu qu’à une réaction incomplète, c’est-à-dire que la réaction s’arrête avant que la totalité des corps mis en présence ait disparu, bien que ces corps aient été mêlés en proportion équivalente. Ces réactions incomplètes ont, depuis longtemps, attiré l’attention des chimistes, mais l’existence de réactions limitées, de réactions opposées se faisant mutuellement équilibre fut énoncé pour la première fois, d’une façon précise, par Dumas dans ses leçons de philosophie chimique à l’occasion de la théorie qu’il donnadesloisdeBerthollet.CesontMM.Berthelot etPéan de Saint-Gilles qui établirent les premiers, par des expériences précises, l’existence certaine des phénomènes d’équilibre chimique, mais ces réactions limitées restaient encore en nombre restreint et il était réservé à M. Sainte-Claire Deville d’établir la généralité de cet ordre de faits. Ce savant regretté affirma que les phénomènes d’équilibre, loin d’être l’exception, étaient la règle; que tous les corps, même les plus stables, comme l’eau, l’acide carbonique, etc., pouvaient, dans des conditions convenables de pression, de température, éprouver une décomposition limitée, une dissociation, selon l’expression qu’il créa pour exprimer une idée entièrement nouvelle dans la science. Non seulement il indiqua l’existence de ces phéno-
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- mènes, mais il donna les principes qui devaient guider pour arriver à déterminer les lois qui y président.
- M. Le Chatelier, dans le travail dont nous nous occupons, a pris pour point de départ l’idée qui a conduit Sainte-Claire Deville à la découverte des phénomènes de dissociation, c’est-à-dire l’analogie des phénomènes physiques et chimiques et l’identité des lois qui régissent ces deux ordres de phénomènes en l’étendant même aux phénomènes mécaniques.
- 11 divise son étude en trois parties: l’examen des lois rigoureuses de l’équilibre, celui des lois approchées de l’équilibre et les considérations théoriques.
- La première partie traite des phénomènes chimiques, de la nature de l’équilibre et des facteurs de l’équilibre, divisés en facteurs externes, tels que la chaleur, l’électricité, le travail, et les facteurs internes, la nature chimique, l’état physique et la condensation ; puis les lois d’opposition de la réaction à l’action, comprenant la température, la force électromotrice, la pression et la condensation, les lois de l’équivalence et les lois numériques de l’équilibre.
- La seconde partie est consacrée à l’étude des lois approchées de l’équilibre, équilibres isothermes et équilibres complexes, où sont examinées les lois expérimentales de Mariotte et de Gay-Lussac, les questions de dissolution et de dissociation, etc.
- La troisième partie, intitulée: « Considérations théoriques », comporte l’exposé d’un certain nombre d’hypothèses qui peuvent jouer le double rôle, dit l’auteur, de servir à résumer, dans un énoncé simple, des lois expérimentales multiples et de servir de moyen d’investigation en guidant vers des recherches nouvelles; toutefois, M. Le Chatelier admet qu’à ce dernier point de vue leur efficacité est moins grande qu’on est porté à le croire.
- Il serait extrêmement difficile de résumer d’une manière un peu claire cet important travail ; nous croyons pouvoir cependant en donner une idée en indiquant que l’auteur, prenant pour terme de comparaison les systèmes purement mécaniques, et divisant l’étude de ces derniers en trois parties : la cinématique, la dynamique et les résistances passives, admet que l’étude de la question des équilibres chimiques, branche nouvelle de la science de la chimie, peut également se diviser en trois parties. La première comporte l’étude des combinaisons chimiques indépendamment des circonstances qui amènent leur production, l’étude des proportions suivant lesquelles ces corps se combinent, celle des propriétés des corps simples et composés et enfin celle de phénomènes qui accompagnent les réactions chimiques, dégagement de chaleur et d’électricité.
- Le second objet de la chimie est l’étude des circonstances qui amènent les déformations et transformations des corps en présence ; cette étude peut, en chimie comme en mécanique, être ramenée à l’étude de l’équilibre, c’est cette branche de la chimie qui fait l’objet du présent mémoire.
- Enfin, la troisième partie,- qui a trait aux résistances passives, si elle ne
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- joue, en mécanique, qu’un rôle un peu secondaire, a, au contraire, en chimie une importance très grande. Les résistances passsives sont, en effet, le plus grand obstacle que nous rencontrions dans la production des réactions chimiques déterminées, et la découverte des lois qui les régissent est, peut être, le plus grand pas qui reste à faire dans la chimie; la connaissance de ces lois permettrait, sinon d’annuler ces résistances passives, au moins de les tourner, dans tous les cas, par des artifices convenables.
- Discours prononcés aux funérailles de M. Du Souich, inspecteur général des Mines, par M.Linder, inspecteur général des Mines et M. Troost, de l'Institut. .
- SOCIÉTÉ DE L’INDUSTRIE MINÉRALE
- DISTRICT DE BOURGOGNE
- Réunion du 17 juin 1888, à Autun.
- Exposition d’Autun. — L’exposition des produits régionaux à Autun réunit des objets présentés par les grandes industries du pays, parmi lesquelles on peut citer les suivantes :
- Le Creusot expose un modèle de canon de 0,24 m, un modèle de tourelle hydrostatique du système du colonel Souriau, une réduction d’un torpilleur de 35 m, un modèle de pont, des échantillons de tôle, un modèle de l’aciérie Ressemer, etc. On peut également citer ce qui touche à la fabrication des phosphates pour l’agriculture. On sait que les scories de déphosphoration finement moulues et tamisées forment un engrais très employé actuellement. Le Creusot en livre de grandes quantités à l’agriculture.
- Les mines d’Épinac exposent des combustibles et un broyeur pour coke ; la Société Lyonnaise pour le traitement des schistes bitumineux un modèle en relief de l’usine de Ravelon ; et les mines de Rlanzy, un bloc monolithe de houille du poids de 1 800 kg et des échantillons d’empreintes végétales, etc.
- Enfin, M. Pinette, constructeur à Chalon, expose une série de machines, parmi lesquelles on remarque des treuils à vapeur, une pompe à vapeur à action directe, un ventilateur portatif Ser, des locomobiles et une pompe héliço-centrifuge, système Maginot et Pinette.
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- DISTRICT DU SUD-EST
- Séance du 7er juillet 1888.
- Communication de M. Olivier sur les Perforateurs mécaniques.
- Il s’agit d’expériences faites sur quelques perforateurs à main dans les mines de Salles de Gagnières.
- L’appareil Plom et d’Andrimont a été essayé dans une couche formée de deux bancs séparés par 0,20 m de barre et 0,60 m de schistes assez durs; on a placé le perforateur dans le banc supérieur, en espaçant les trous de 1,50 m environ.
- On n’a pas obtenu de résultats satisfaisants. La production en gros n’a pas augmenté et la dépense a été notablement plus élevée. Cet appareil pourrait être employé avec succès dans des bancs de charbon coupés par des lises distantes de 0,50 m à 1 m, avec bon toit et bon mur très réguliers, ce qui n’était pas le cas à Gagnières.
- Le perforateur Guillat se compose d’un tube en fer terminé en pointe à une extrémité et muni d’un écrou en bronze serré par une vis. Dans le tube, se placent des tarières en acier, qu’on manœuvre avec un cliquet. Lorsqu’on n’a pas d’appui en arrière pour former buttée, on rattache le support à la paroi par une chaîne à tendeur fixée par un talon appelé louve. L’appareil complet coûte 150 f. Essayé dans un travers-banc au puits Gagnières, il a donné un travail de deux et demi à trois fois plus grand que le travail à la main. On en a également obtenu de bons résultats aux mines de Trelys et aux houillères de Bessèges,
- Communication de M. Dubiau sur l’Association des propriétaires d’appareils à vapeur du Sud-Est.
- Cette association, qui existe depuis trois ans, a son siège à Marseille ; elle surveille actuellement 452 chaudières réparties dans les départements des Alpes-Maritimes, des Bouches-du-Rhône, de Vaucluse et du Gard. Après une discussion sur le rôle et l’utilité des associations de ce genre, la réunion émet l’avis que : si la grande industrie peut rester en dehors des associations de propriétaires d’appareils â vapeur, en revanche la petite industrie a le plus grand intérêt à réclamer le concours de ces associations.
- Compte rendu par M. E. Peyre de l’ouvrage de M. Lowthian Bell,
- Principes «le la fabrication «lu fer et de l’acier, traduit par M. Hallopeau.
- Note sur la pompe Allweiler.
- Il s’agit de la présentation d’un modèle de cette pompe sur laquelle aucun détail n’est donné.
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- RÉUNIONS DE SAINT-ÉTIENNE
- . Séance du 4 août 1888.
- Communication de M. Buisson sur le robinet système Edaiit et Manigler. Dans la construction de ce robinet on a cherché à réaliser la suppression de garniture avec presse-étoupes, celle des fuites de vapeur et la fermeture rapide. La partie mobile est un cône qui entre dans une partie de même forme et que la pression du fluide appuie ; le mouvement de rotation partiel met en rapport ou non des orifices percés dans les deux pièces.
- Ces appareils ont donné de bons résultats aux mines de Bert.
- Explosion d’une chaudière à -vapeur. — C’est un résumé d’un rapport de M. Bour, directeur de l’Association lyonnaise des propriétaires d’appareils à vapeur, sur une explosion survenue à Saint-Julien-en-Jarey.
- La chaudière, composée d’un seul corps cylindrique de 1,300 m de diamètre et 7,230 m de longueur, était timbrée à 6 kg. Les deux fonds emboutis étaient en tôle n° 3, d’une épaisseur de 0,012 m avec 0,20 m de flèche, tandis que le corps cylindrique était en tôle n° 2, de 11 1/2 mm. Le fond d’avant portait une tubulure en fonte. Enfin, il y avait un dôme de 0,80 m de diamètre et 1 m de hauteur, en tôle de 13 mm, rattaché à la chaudière par une collerette rabattue à simple clouûre.
- La chaudière fournissait la vapeur à une machine et à trois piions.
- L’explosion a eu lieu à sept heures du matin, au moment du changement de poste, la chaudière fonctionnant jour et nuit. Le fond d’arrière s’est détaché et a été lancé en arrière ; le mur de clôture, la cheminée en briques ont été renversés et tout l’espace couvert de débris, tandis que la chaudière a été lancée vers l’avant et s’est engagée dans une maison située à 40 m de distance. Sur douze ouvriers qui se trouvaient dans l’atelier, neuf ont été blessés plus ou moins grièvement, parmi lesquels deux sont morts à la suite de brûlures.
- On doit écarter l’hypothèse du manque d’eau ; l’examen des cassures indique que les matériaux de la chaudière étaient de qualité inférieure. Des expériences faites sur les tôles qui en proviennent donnent des résistances de 12 à 34 kg avec des allongements allant de 0,66 0/0 à 8 0/0.
- La cassure devait exister dans le fond arrière avant l’explosion et provenir de d’emboutissage; ce fond a dû s’ouvrir dans cette cassure comme autour d’une charnière; on peut le supposer d’après l’examen des débris. En tout cas, la mauvaise qualité des tôles permet d’expliquer l’explosion sans qu’il soit nécessaire de recourir à l’hypothèse d’un excès de pression qui, d’après divers témoignages* semble devoir être écartée.
- Beclierdies sur la combustion «le la bouille. — M. Criner donne une analyse rapide du résumé présenté par M. Sclieurer-Kestner
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- de ses travaux sur la combustion de la houille, dans une conférence faite par lui à la Société de chimie, à Paris.
- Ces recherches, dont une partie a été faite avec le concours de M. Meunier-Dollfus, ont porté sur deux questions principales : l’analyse des gaz produits par la combustion de la houille et les expériences de calorimétrie et de combustion.
- Les conclusions de la note peuvent se résumer comme suit:
- 1° Aucune formule ne peut nous servir à calculer exactement le pouvoir calorifique d’une houille au moyen de sa composition élémentaire ;
- 2° La combustion industrielle de la houille dans les foyers des chaudières à vapeur donne des gaz combustibles (oxyde de carbone, hydrocarbures, hydrogène) et du noir de fumée en quantités telles que la perte qui en résulte varie en moyenne entre 15 et 20 0/0 et qu’elle n’est jamais inférieure à 10 0/0, si la houille n’est pas anthraciteuse.
- Ii© parachute ©g 1er et Chauvet. — M. Chansselle signale à la réunion un dispositif de parachute dû à MM. Ogier et Chauvet ; ce système est destiné à être appliqué avec un guidage en câbles ; il comporte essentiellement des cames excentriques tournant sur des axes et venant presser les câbles contre des colliers portés par la cage sous l’action de ressorts en spirales, dès que le câble de traction cesse de s’opposer par sa tension à l’action de ces ressorts. Le modèle présenté fonctionne d’une manière très satisfaisante.
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS ALLEMANDS
- N° 37. — 75 septembre 7888.
- Percement d’une galerie avec la perforatrice Frolich, par H. Klapfel. Théorie du laminage des tuyaux par le procédé Mannesman, par J. Torka.
- Mines. —Cire minérale dans la Galicie orientale.
- Groupe de Hanovre. — Chauffage des églises. — Installation d’éclairage électrique de la ville de Hanovre. v „
- Groupe de Magdebourg. —Machines-outils,
- Patentes.
- Bibliographie. — Progrès de l’électrotechnique, par le D1' Cari Strecker. Correspondance. — Cheminées métalliques.
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- N° 38. — 22 septembre 4888.
- Distribution d’eau d’Aix-la-Chapelle, par G. Siedamgrotzky.
- Théorie du laminage des tuyaux par le procédé Mannesman, par J. Torka (fin).
- Interprétation du paragraphe 3 de l’article premier de la loi allemande sur les patentes, par le Dr Drucker.
- Groupe de Carlsruhe. — Viscosimètre pour les huiles de graissage. — Sur un remarquable procès de patente en Angleterre. — Essai d’une échelle pour incendie. — Compteur contrôleur pour l’alcool de Siemens.
- Assemblée générale des maîtres de forges allemands à Hambourg et Kiel. —Bâtiments du port-franc à Hambourg. — Chantiers de construction de Kiel. — Développement de l’industrie sidérurgique en Allemagne et son état actuel au point de vue de l’exportation.
- Patentes.
- Variétés. — Alimentation de Paris par les eaux du lac de Neuchâtel.
- N° 39. — 29 septembre 1888.
- Coup d’œil sur la réunion générale de l’Association à Breslau le 19 août 1888.
- Distribution d’eau d’Aix-la-Chapelle, par G. Siedamgrotzky (fin).
- Groupe de Bavière. — Le chemin de fer du Pilate. — Indicateurs à amplification de la course du traceur.
- Patentes. — Questions d’électricité, par le D1 R. Weber.
- Correspondance. — Moteurs à vent.
- N° 40. — 6 octobre 1888.
- Vingt-neuvième réunion générale de l’Association du 20 au 23 août 1888 en Silésie.
- Industrie du fer et de l’acier en Silésie, son état actuel et son développement.
- Le pont du Forth, par G. Barkausen.
- Constructions navales. — Appareil contrôleur de route de Berg.
- Groupe d’Aix-la-Chapelle. —Distribution d’eau d’Aix-la-Chapelle.
- Groupe de Siegen. — Explosion de chaudières de la Friedenshutte. — Appareils de chauffage de vent pour les petits hauts fourneaux.
- Patentes.
- Bibliographie. — Annuaire d’électrotechnique pour 1887, par G. Krebs et C. Grawinkel.
- Variétés. — Exposition générale allemande d’appareils pour prévenir les accidents à Berlin en 1889. — Pont sur l’Adda à Paderno.
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- N° 41. — 13 octobre 1888.
- Vingt-neuvième réunion générale de l’Association du 20 au 23 août 1888 en Silésie {suite).
- Le pont de Forth, par G. Barkausen (suite).
- Machines-outils (suite).
- Question de la réforme des écoles en Allemagne.
- Patentes.
- Bibliographie. —- Règles pour la construction et la marche des hauts fourneaux, par le Dr H. Wedding.
- Correspondance. — Cheminées métalliques.
- Variétés. Écoles techniques. — Ateliers de construction d’appareils électriques à Elherfeld. — Exposition générale allemande des appareils pour prévenir les accidents à Berlin en 1889.
- N° 42. — 20 octobre 1888.
- Vingt-neuvième réunion générale de l’Association du 20 au 23 août 1888 en Silésie (fin).
- Le pont du Forth, par G. Barkausen (suite).
- Machines-outils (suite).
- Groupe de Bergues. — Explosion de chaudières de la Friedenshutte. École technique de Remscheid. — Réservoir pour l’alimentation du canal entre Ronchamp et Mulhouse.
- Patentes.
- Variétés.—Maisons d’ouvriers.— Exposition allemande des appareils contre les accidents à Berlin en 1889. — Monument de E. Winkler.
- N° 43. — 27 octobre 1888.
- Le pont du Forth, par G. Barkausen (fin).
- Aménagement des eaux au point de vue de la production de la force motrice et de la diminution des inondations, par le professeur 0. Intze.
- Distribution Joy et distributions analogues par L. C. Janse.
- Groupe de Mannheim. — Fabrique de glace des frères Beuler à Mannheim.
- Association des chemins de fer. — Le chemin de fer Transcaspien et les chemins de fer projetés en Sibérie.
- Patentes.
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- Bibliographie. — Application de la statique-graphique, d’après le
- Culmann, par W. Ritter.
- Correspondance. — Indicateurs à amplification de la course du traceur.
- Variétés. — Soulèvement du fond d’un gazomètre par la pression de l’eau. — Scie à vapeur à action directe. — Technologie chimique des industries textiles et technique de la teinture. — Règlements sur les chaudières à vapeur.
- Pour la Chronique et les Comptes rendus : A. Mallet.
- . r.
- mi
- PARIS — IMPRIMERIE CIIAIX, RUE BERGÈRE, 20. — 23046-11-8.
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- MÉMOIRES
- ET
- COMPTE RENDU DES TRAVAUX
- DE LA
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS
- NOVEMBRE 1888 - -
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- Sommaire des séances du mois de novembre.
- 1° Décès de MM. J.-F. Coignet, H.-C. Gislain et A. Pihet (Séances des 2 et 16 novembre, pages 673 et 698) ;
- 2° Notice nécrologique sur M. J.-F. Coignet, par M. S. Périsse (Séance du 2 novembre, page 673);
- 3° Décorations et nomination (Séances des 2 et 16 novembre, pages
- 674 et 699) ;
- 4° Visite à l’usine électrique pour Y éclairage du Palais-Royal, du Théâtre Français et du quartier avoisinant (Séance du 2 novembre, page 674);
- 5° La charge et l’allumage des trous de mine, au moyen des étoupüles, dans les fosses à grisou (Note de M. H. Hervegh sur) (Séance du 2 novembre, page 674) ;
- 6° De l’emploi du liège comme élastique et isolant (Lettres de MM. Ger-mond de Lavigne et Bricogne) (Séances des 2 et 16 novembre, pages
- 675 et 698) ;
- 7° Étude géologique des terrains cle la province de Valence (Analyse de la brochure de M. R. Nicldès sur F), par M. Ë. Polonceau (Séance du 2 novembre, page 675) ;
- 8° Voyage à Bilbao (Compte rendu de la 2e partie du voyage en Espagne), par M. A. Brüll (Séance du 2 novembre, page 676) ;
- Bul. 45
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- 9° Les tramways en Hollande, par M. de Koning (Compte-Rendu par M. A. Moreau; observations de M. Léon Francq) (Séances des 2 et 16 novembre, page 688 et 696) ;
- 10° Frein funiculaire, système Lemoine, par M. Mauclàre (Séance du 2 novembre, page 692);
- 11° Installation de l’éclairage électrique dans l’hôtel de la Société (Séance du 16 novembre, page 695) ;
- 12° Congrès de Francforl-sur-le-Mein, lettre de M. J. de Coëne, et réponse de M. J. Fleury (Séance du 16 novembre, page 69o) ;
- 13° Wagon à bogie en Suède,,- lettre de M. H. Hervegh (Séance du 16 novembre, page 698);
- 14° Souscription en faveur des victimes de Cransac (Séance du 16 novembre, page 699) ;
- 15° Nouveau mode de propulsion, par M. A. Gouilly (Séance du 16 novembre, page 699);
- 16° Chemin de fer de la Mure, par M. E. Roy (Séance du 16 novembre. page 701);
- 17° Amélioration de la rivière de Bilbao, par M. C. de Cordemoy (Séance du 16 novembre, page 704) ;
- Pendant le mois de novembre, la Société a reçu :
- De M. G. Marié, membre de la Société, ses deux brochures sur: 1° les Régulateurs dans les distributions d’électricité; 2° les Régulateurs de vitesse.
- De M. F. Dehaître, membre de la Société, son ouvrage intitulé : Machines et Appareils pour établissements hospitaliers.
- De M. R, Benoit, membre de la Société, son ouvrage intitulé: Nouvelles études et mesures de dilatations par la méthode de M. Fizeau.
- De l’Observatoire de Rio-de-Janeiro, un volume intitulé: Observation du passage de Vénus en 488t.
- De M. Demanest, membre de la Société: 4 Photographies des mines de Somorrostro.
- De la Société La Vizcaya: 5 Photographies des usines de la Vizcaya.
- De M. Le Soudier, éditeur, une brochure intitulée : Méthode pratique de langue allemande, par Antoine Lévy.
- De M. Evariste de Churruca, Ingénieur-Directeur des travaux d’amélioration de la rivière de Bilbao, ses huit rapports annuels intitulés : Memorias sobre el progreso y adelanto que han tenido las obras de mejora de la ria de Bilbao (Rapports sur l’état et les progrès des travaux d,’amélioration de la rivière de Bilbao, 4880 à 4887).
- De M. Pablo de Alzola,Ingénieur des chemins de fer, son ouvrage intitulé:
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- Ferro-Carrilcs de via ancha y de via estrecha. (Chemins de fer à voie large et à voie étroite).
- De M. Brüll, membre de la Société, 4nos des mois de septembre, octobre, novembre et décembre 1887, du journal italien, intitulé : ringegneria civile e le Arti industriali, le Génie civil et les Arts-industriels.
- DeM. Ardoin, membre de la Société, une carte, dressée par lui, de Biarritz et ses environs avec projet de port.
- DeM. LeChatelier: a—Recherches expérimentales et théoriques sur les équilibres chimiques. :
- b — De Videntité des lois de l’équilibre dans les phénomènes physiques, chimiques et mécaniques.
- Annual report of the Board of regents of the Smithsonian Institution (Rapport annuel du Bureau du Smithsonian Institut).
- Du Ministère des Travaux publics : Statistique de la Navigation intérieure de la France fl887).
- De MM. Holtz et de Mas : Note sur la Navigation intérieure en Allemagne.
- De M. Ernest Lehman : Notice sur le redressement de la Seine maritime, depuis son embouchure jusqu’à Bouen, et approfondissements de tous ses hauts-fonds.
- De M. H. Hervegh, membre de la Société : a — Conférence faite par le Directeur général de la Poetsch Tiefbauten Actiengesellschaft do Berlin, sur Le creusement et le revêtement définitif des puits, etc., par le système Poetscli.
- b — Une brochure en allemand sur Le fonçage des puits, fondations des piles de ponts, etc., par M. Poetsch.
- c — Un mémoire relatif au Creusement des puits dans les terrains aquifères et au percement des tunnels à travers les sables boulants, par M. Poetsch.
- d — Photographie d’un wagon de 8° classe et Dessin d’un wagon mixte de /re et 2° classe du chemin de fer de Helsingborg à Gôteborg (Suède), avec note explicative. e — Carte géologique du Nord de la Norvège.
- De MM. B. Renault et R. Zeiller : Bulletin de la Société de l’Industrie minérale, relatif aux études sur le terrain houiller de Commentry, avec atlas de 42 pl.
- Une Notice biographique sur M. Édouard Delebecque, ingénieur en chef du matériel et de la traction au chemin de fer du Nord.
- De M. J. de Cordemoy, membre de la Société, son ouvrage avec atlas, sur Les travaux maritimes et la construction des ports.
- Du Ministère des Travaux publics de Hollande : 3 Cartes de la province de Groningue, relatives àu colmatage des polders.
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- De Ja Société Industrielle du Nord de la France : Programme pour Le concours cle '1888 (2 exempl.).
- De la Chambre syndicale de la Marine : 2 brochures de la Protestation motivée contre Vamendement de MM. Versigny, Marquiset, Levre/y et Mercier, tendant à L’établissement d’un droit de circulation sur les voies navigables.
- De MM. Gallois et Dupont, membres de la Société : Manuel-Agenda (pour '1888-1889) des fabricants de sucre.
- DeM. Roy, membre de la Société : 8 Photographies du tracé du chemin de fer de Saint-Georges-cle-Commiers à La Mure (Isère), et 4 Photographies du matériel de transport des voyageurs.
- De M. Gennond de Lavigue, un Dessin d’attelage de ivagon avec ressorts en rondelles de liège.
- Les Membres nouvellement admis sont :
- Comme Membres Sociétaires, MM.
- E. Acker, présenté par MM. Carimantraud, Léchât et
- G. Courtois, L. Douillet, A. Fock,
- F. Garcia Faiua,
- A. de Madrid Davila, P. Mallet,
- Mallet.
- Périsse, Hallopeau et Rey. Maillot, Pérignon et Vigreux. Govignon, Goupillon et Petit. Reymond, Périssé et Br LUI. Reymond, Périsse et Brüll. Brossard, Freulon et Hallo-
- L, Müntadas,
- E. Schierbeck-Esclus, L. Vignolle,
- peau.
- Reymond, Périssé et Brüll. Reymond, Périssé et Brüll. Brüll, Cornuault et Hallo-
- L. Yvon,
- Comme Membre associé, M.
- peau.
- Jonte, Orsatti et Pierron.
- J. Lejeune,
- présenté par MM. Frev, Morane et Vuillaume.
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- RÉSUMÉ
- DES
- PROCÈS-VERBAUX DES SÉANCES
- DU MOIS DE NOVEMBRE 1888
- Séance du 3 Novembre IS88.
- Présidence de M. F. Reymond
- La séance est ouverte à neuf heures.
- Le procès-verbal de la séance du 19 octobre est adopté.
- M. le Président a le regret d’annoncer le décès de M. Jean-François Coignet, Ingénieur civil, manufacturier, Chevalier delà Légion d’honneur, membre de la Société depuis 1855, décédé à Paris le 29 octobre;
- Et celui de M. Hippolyte-Constant Gislain, ancien administrateur de la Société des mines des Asturies et administrateur délégué de la Société belge universelle des appareils fumivores Wéry, membre de la Société depuis 1860, décédé à Bruxelles le 23 octobre.
- M. Périssé a la parole pour la lecture de la notice qu’il a bien voulu préparer sur la vie et l’œuvre de J.-F. CoigneC"^^
- M. PÉRissUditTfue la Sdciété vient cle perdrè, en la personne de M. François Coignet, un de ses membres les plus connus par ses travaux, Il est mort le 29 octobre, à l’âge de 74 ans. Depuis 1855, M. Coignet était membre de notre Société.
- En 1855 et 1856, MM. Degousé et Faure exposèrent à la Société les résultats obtenus avec ses nouveaux bétons, En 1857, il présenta lui-même un mémoire sur ce sujet, mémoire qu’il compléta en 1860 en donnant les résultats de ses expériences avec renseignements précis sur les mode de fabrication et d’emploi et sur les prix de revient.
- L’industrie des bétons agglomérés, que M. F. Coignet fonda en 1855, fut l’objet de ses préoccupations jusqu’à ses derniers moments. Il a exécuté des travaux très importants et très hardis, tels que les ponts-supports de la Vanne et le phare de Port-Saïd. Il a ainsi complété les travaux de Vicat et tracé à l’art de l’Ingénieur une voie nouvelle, en mettant à sa disposition un « matériau » nouveau (passez-moi cette expression,
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- dit M. Périsse, si elle n’est pas française, elle devrait l’être) qui a donné lieu à des applications importantes.
- Notre regretté collègue est resté chef d’industrie pendant près de 55 ans, car, dès l’âge de 20 ans, son père, appréciant ses éminentes aptitudes industrielles, l’avait associé à ses affaires. Durant cette longue gérance, il a déployé une puissance de travail, une ressource d’invention qui ne s’est jamais démentie. ' .
- Les bétons n’ont pas été le seul objet de ses travaux. 11 a porté l’industrie des colles et gélatines à un haut degré de perfection, tant par l’ancien procédé de la marmite de Papin que par celui de l’attaque des os par l’acide chlorhydrique, et il assurait ainsi sans conteste à nos produits français la prépondérance sur les produits étrangers.
- En 1840, il créait en France l’industrie du phosphore, et quelques années plus tard il inventait le procédé industriel, encore suivi aujourd’hui, pour la transformation du phosphore blanc en phosphore rouge, ou phosphore amorphe, et montait la première usine fabriquant en France les allumettes dites « de sûreté ».
- En même temps, il s’occupait avec passion de la fabrication des chaux et des ciments, et inventait le procédé suivi aujourd’hui dans les fabriques de chaux pour la fabrication du ciment à prise lente.
- Son esprit chercheur se préoccupait aussi de tous les problèmes de l’industrie: production de la vapeur par les chaudières tubulaires verticales et l’emploi de gazogènes; torréfaction des matières animales, etc., et enfin, dans des publications spéciales, il a cherché à élucider les grands et difficiles problèmes de la production, de l’échange et du commerce.
- Coignet était un philanthrope et un honnête homme. Il laisse un nom qui ne s’effacera pas de la mémoire de ceux qui Font connu.
- (Applaudissements J
- M. le Président a le plaisir d’annoncer à la Société les nominations suivantes :
- M. Léopold Valentin a été nommé Commandeur de l’ordre du Christ de Portugal ;
- 31. Richou, Chevalier de l’ordre du Sauveur de Grèce;
- M. Zschokke, Chevalier de la Couronne d’Italie.
- M. Grüll informe la Société que notre collègue M. Vernes, Ingénieur de la Compagnie continentale Edison, désire nous lanc visilci l’interes-sante^usine électrique qu^iï installe en ce moment sons la cour duCongeil fi’Ëtat pour l’éclairage du Palais-Roval et du
- quartier aLyoisînânt': ”—
- D’accord avec M. le Président, cette visite est fixée au samedi 17 novembre, à 9 heures et demie du matin.
- Ceux des Membres qui voudraient y prendre part sont priés de s’inscrire au siège de la Société.
- M. le Président annonce que la Société a reçu de notre collègue
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- M. Horace Hervegh, deux brochures, en allemand, du colonel Lauer. du génie autrichien, sur la charge et Vallumage des trous de mine, au moyen des étoupilles à friction^amP'lësJossef à grisou. M. Hervegh accompagne cèténvôrd’ïïhe 'hôteexplîcaHyêavec 'figures quîsera insérée dans le Bulletin.
- 11 est donné lecture de la lettre suivante de M. Germond de, Lay igné, à propos de l’emploi du liège comme élastique et isolant :
- « Paris, le 30 octobre 1888.
- » Monsieur le Président,
- » Ayant eu l’occasion de lire dans le procès-verbal de la séance du » o octobre 1888, de la Société des Ingénieurs civils, l’indication présentée » par M. Brüll sur certains emplois du liège, j’ai pensé que quelques » renseignements pratiques sur les propriétés élastiques de cet agent ne » seraient pas sans intérêt pour MM. les Ingénieurs.
- » On avait pu reconnaître qu’une pièce de liège, de 15 mm d’épaisseur, » prise entre les mors d’un étau et serrée jusqu’à ce que cette épaisseur » fût réduite à 3 mm, reprenait sa dimension primitive en dix minutes.
- » Appliquant ce résultat, la Compagnie des Mines de Lens emploie >> depuis quatorze ans le liège comme ressort des crochets d’attelage de ses » wagons. La tige du crochet traverse une garniture de 12 rondelles de » 175 mm de diamètre et de 15 mm chacune d’épaisseur. Ces rondelles » sont maintenues serrées, dans une boîte métallique, par une platine » et par un écrou.
- » L’agent général de cette Compagnie nous a écrit que le service de » la traction est satisfait de l’usage de cet appareil, tant au point de vue » de l’élasticité constante, qu’à celui de la conservation et de l’économie. » Les dépenses d’entretien sont moindres avec les rondelles de liège » qu’avec le caoutchouc et les ressorts d’acier.
- » Une épreuve confirmative a été faite dans les ateliers du chemin de » fer du Nord, sur un groupe semblable de 12 rondelles de 15 mm et » du diamètre de 175 mm. La pression a été de 1,100 kg par centi-» mètre carré. Sous cette charge, l’aplatissement du liège s’est fait dans » la même proportion, et le retour à l’état initial s’est effectué dans les » dix minutes qui ont suivi le dégagement de la charge.
- » En sollicitant sur ces faits votre bienveillante attention, je me per-» mets, Monsieur le Président, de vous demander de vouloir bien faire » déposer aux archives de la Société des Ingénieurs le dessin ci-joint de » ce système d’attelage»
- » Agréez, etc.
- » Germond de Lavigne. » • r
- M. Polonceau donne lecture d’une analyse de la brochure de M. René Nicldès sur l’étude géologique des terrains de^la province. de Valen.ce.
- M. Polonceau dit que M. RenéT^icklès, ancien secrétaire de la Société géologique de France, a fait hommage à la Société des Ingénieurs civils d’une note extraite des comptes rendus de l’Institut.
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- Cette note a pour but de constater, sur la limite des provinces ô!Alicante et de Valence, la présence des terrains Senoniens et Daniens.
- Yoici quelles peuvent être à peu près les concordances des couches signalées par M. Nicklès :
- Couches Couches reconnues
- reconnues au nord d’Alcoy près de Cuatretunda (province d’Alicante). (province de Valence) Classification française
- Calcaires à ostrea, ungu-lata et orbitoïdes media
- Bancsà hîppurites. Calcaires à cyclasler co-loniœ. |
- Couches à rhynchonellal et orbitoïdes media. , Calcaires à ostrea vesicu-l laris et hemipneustes pyrenaicus.
- Terrain Garumnien.
- Craie de Maestricht.
- Danien.
- Calcaires à Ananchites. ' Couches à hamites recli-j costatus.
- Couches à inoceramus regularis et micrasierj aluriens.
- Couches à heteroceras polyplocum. J
- t Couches à belemnitella \ < mucronata. J
- ( (Craie de Meudon). I
- l Couche micraster coran- 1 ] guinum. 1
- ( (Craie de Villedieu.) /
- Craie d’Angoulême. Tuffeau de Tours.
- Campanien.
- Santonieri. Turonien.
- M. Nicklès a constaté que le dernier banc d’hippurites est recouvert près de Cuatretunda, de grès grossiers et de calcaires, dans lesquels il a reconnu l’Orbitoïdes média ; cependant, il ne croit pas devoir classer ces couches d’une façon définitive dans le crétacé ou le tertiaire.
- N. Nicklès a été envoyé en Espagne en mission officielle par- le gouvernement français, pour compléter ces recherches.
- M. Polonceau dit en terminant qu’il a cru devoir signaler ce travail qui peut être utilement consulté par les Ingénieurs civils envoyés en mission à l’étranger. (Applaudissements.)
- L’ordre du jour appelle la communication de M. Brüll sur le voyage à Bilbao,. faisant suite à celle sur le voyage à Barcelone, présentée à la cternière séance par M. Périssé.
- M. Brüll a la parole.
- Après le compte rendu qui vous a été présenté à la dernière séance de notre magnifique voyage à Barcelone, peut-être aurez-vous quelque peine à croire que notre seconde excursion ait pu égaler la première, soit en éclat, soit en utilité.
- Il me suffira, Messieurs, de vous raconter simplement notre voyage à Bilbao pour vous convaincre que, soit au point de vue des liens d’amitié que nous avons noués ou resserrés, soit sous le rapport des enseignements que nous avons recueillis, notre seconde semaine de voyage ne le cède en rien à la première.
- Je mettrai à contribution pour ma narration les notes que M. A. Brancher et M. Cazaubon ont bien voulu prendre pendant le voyage. Mais je m’efforcerai de ne pas empiéter sur le compte rendu technique dont ç/est chargé M. Gruner. -//
- C’est le lundi 15 octobre au matin que notre cher président, qui nous
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- avait si bien guidés jusque-là, a dû nous quitter, non sans regrets, rappelé en France par d’impérieux devoirs. Avec lui partaient aussi près de la moitié des excursionnistes.
- Le même jour, après une dernière visite de la ville, nous prenions à 4 heures l’express de Madrid. MM. E. de Gispert, R. Llatas, Garcia Guillen, A. Gonzalez Frossard, A. de Madrid Davila, avaient eu la bonté de venir à la gare prendre congé de nous. Leur sollicitude nous a même suivis sur notre route, car M. Llatas a pris soin, par ses recommandations, d’assurer sur la ligne du Nord la commodité de notre voyage.
- Nous avons quitté l’express à Saragosse vers 2 heures du matin et, après une rapide visite de la ville encore illuminée à l’occasion d’une fête religieuse, nous sommes partis dans le train courrier de Navarre. A Castejon on quitte ce train, qui va à Pampelune, pour prendre la ligne de Tudela à Bilbao qui croise à Miranda le chemin de fer d’Irun à Madrid.
- Le tracé de Tudela à Bilbao a présenté de grandes difficultés, habilement vaincues par la Compagnie espagnole, qui, dès 1858, avait entrepris cette œuvre importante pour éviter à la ville de Bilbao l’isolement dont la menaçait l’établissement du chemin de fer du Nord de l’Espagne.
- Sur le parcours de Miranda à Bilbao nous avons pu admirer la fameuse descente d’Orduna. La voie parvenue, après quatre détours alternatifs, sur le flanc droit de la vallée étroite et abrupte du Nervion à une altitude d’environ 460 m, remonte la vallée de près de 5 km et s’y développe, en une immense boucle de 3 km de large, sur 17 km de longueur pour repasser ensuite, sur les rochers de la rive gauche, à 500 m du premier point et à 200 m plus bas. Il ne reste plus alors qu’à descendre à peu près droit, sur 37 km environ, la vallée du Nervion pour atteindre Bilbao où nous sommes arrivés très exactement à 6 heures 10 du soir.
- Nous étions attendus à la gare par notre collègue, M. E. Demanest, administrateur délégué de la Société franco-belge des mines de Somor-rostro, accompagné de M. Linarès, ancien élève de l’école des Mines de Paris, Ingénieur civil à Bilbao.
- M. Demanest, aidé du concours empressé des Ingénieurs, de la Députation et de la Chambre de commerce (junta de las obras publicas), avait préparé toutes choses pour rendre notre expédition facile, agréable et fructueuse. M. Linarès, avec la plus courtoise obligeance, nous a installés à l’hôtel d’Angleterre et nous a aidés en toute occasion pendant notre séjour.
- Peu d’instants après notre arrivée, nous avons reçu la visite de M. Enrique de Gana, ancien élève de l’Ecole Centrale (promotion 1864), qui, avec une bonne grâce parfaite, nous a expliqué comment, malgré l’instruction qu’il avait puisée en France, il n’avait pas embrassé la carrière d’ingénieur. M. de Gana n’en avait pas moins voulu contribuer de tout son pouvoir à l’organisation de la réception à Bilbao et il nous faisait aussitôt connaître trois ingénieurs bien en situation de nous montrer des choses qui devaient exciter notre intérêt. C’étaient MM. Eduardo
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- de Aguirre, Ingénieur de l’école de Liège et député de la province, Eva-risto de Churruca, Ingénieur directeur des travaux d’amélioration de la rivière et M. Lequerica, Ingénieur en chef des Ponts et Chaussées.
- La première œuvre que nous ayons examinée venait d’être achevée. C’est le chemin de fer de Bilbao à Portugalette, dont l’exploitation a été ouverte à la fin de septembre dernier. M. l’Ingénieur Pablo de Àlzola, Président de la députation provinciale de Biscaye, qui a construit ce chemin de fer et qui le dirige, a bien voulu nous en faire les honneurs.
- La ville de Bilbao est construite sur la rive droite du Nervion, à 12 km de la mer. La gare du chemin de fer de Tudela est sur la rive gauche, où de nouveaux quartiers se construisent en ce moment.
- Les communications de Bilbao avec la mer sont des plus actives et sont actuellement assurées par sept voies parallèles. C’est d’abord la rivière elle-même, sur laquelle se voit l’incessant mouvement des navires qui visitent le port de Bilbao et des petits vapeurs qui font un service public de voyageurs. Il y a ensuite deux routes, une sur la rive droite, allant à Las Arenas et à Algorta ; l’autre, sur la rive gauche, qui va à Portugalette. Des lignes de tramways à traction par chevaux ont été établies sur l’une et l’autre route. Elles transportent par an 1 1/2 million de voyageurs. Enfin, un chemin de fer a été construit sur la rive droite de Bilbao à Las Arenas. Malgré ces nombreux moyens de transport, le chemin de fer de Bilbao à Portugalette, qui avait été projeté dès 1871 pour prolonger jusqu’à l’embouchure de la rivière le chemin de fer de Tudela, a pu s’établir, après de longues vicissitudes, sans subvention de l’État, avec l’assistance de la province et de la Ville, grâce à l’esprit d’entreprise des habitants de Bilbao. Cette ligne transporte dès à présent, au début de son exploitation, 3 à 4 000 voyageurs par jour, et promet de rémunérer largement les capitaux qu’on a réunis, surtout en faisant appel au patriotisme local.
- Bien que ce chemin de fer n’ait que 12 km de longueur, il n’en présente pas moins un grand intérêt par les particularités de son installation et les points nouveaux qui en distinguent l’exploitation.
- La ligne est à la voie normale d’Espagne (1,67 m) et construite pour double voie sur une partie de sa longueur. Les courbes offrent de grands rayons, et les pentes y sont douces, malgré les nombreux obstacles qu’opposaient les chemins de fer et les embarcadères des mines qui se succèdent le long de la rive. Les stations, élégantes et commodes, sont rapprochées entre elles et placées, malgré le haut prix des terrains, bien à portée des localités desservies, comme il convient à un chemin de fer de banlieue, qui est presque un chemin de fer urbain. Les quais sont à la hauteur du plancher des voitures, ce qui facilite l’accès et la sortie des voyageurs. La gare de Bilbao n’est encore que provisoire ; on va la rapprocher de la ville et relier la ligne au chemin de fer de Tudela. Il y a actuellement vingt-deux trains par jour dans chaque direction. Les voitures, fort bien disposées, sont à couloir central et à plate-forme.
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- Les trains, remorqués par des locomotives de 20 tonnes, sont pourvus de freins continus à vide; les arrêts ne prennent pas plus d’une minute malgré une assez grande affluence de voyageqrs et la durée du trajet est de 25 minutes pour 12 km avec 5 arrêts intermédiaires. Cette petite ligne qui fait autant d’honneur au bon goût qu’à la science de l’ingénieur qui l’a construite, mérite d’être étudiée de plus près et je suis heureux de remettre à la Société, de la part de M. Alzola, un article historique et descriptif du journal El Dia, du 10 octobre, ainsi que son ouvrage intitulé : Les chemins de fer à voie large et à voie étroite (Madrid, 1885), dans lequel il discute les mérites comparatifs des deux systèmes à la lumière de l’expérience acquise dans les divers pays du monde et conclut en donnant la préférence à la voie large pour la construction du chemin de fer du littoral cantabrique de Santander à Bilbao et Saint-Sébastien. On y trouvera entre autres d’intéressants renseignements sur les chemins de fer du district minier de Bilbao.
- Le mercredi, dans la matinée, nous avons parcouru pour la première fois le chemin de fer de Bilbao à Portugalette pour nous rendre à Luchana, De là nous avons pris le train de la ligne de La Orconera(l) qui gravit, par une rampe presque continue, à travers douze souterrains, une hauteur de 180 m sur un parcours de 10 km jusqu’à Granada, station de triage, d’ern-magasineinent et d’expédition des minerais. Cette station est au pied du plan incliné le plus remarquable du district par lequel nous avons pu monter, commodément installés dans les wagons à minerais.
- Ce plan incliné se développe au flanc d’une montagne dont il épouse, par deux courbes, les sinuosités. 11 rachète une hauteur de 180 m sur une longueur de 1 097 m; il est à double voie de 1 m. Les câbles en acier de 37 mm s’enroulent sur des tambours cylindriques et sont portés par des poulies à axe horizontal sur les parties rectilignes et par des poulies à gorge très large et à axe vertical sur les parties en courbe. Des freins à bande permettent de régulariser la descente. Les trains sont formés de 8 wagons portant 4 1/2 Cde minerai. Le train montant se détache automatiquement du câble à l’arrivée et se rend au chargement par une pente douce. Le débit moyen s’élève à 2 800 t par jour. On dit que cette grandiose installation a coûté plus d’un million de francs.
- Au siège de l’exploitation nous avons été reçus, en l’absence de M.AV. Gill, directeur, par M. Delafont, notre compatriote, ancien maître-mineur à Mokta-el-Hadid, qui nous a montré les principaux chantiers d’abatage et nous a offert des rafraîchissements avec d’aimables paroles de bienvenue.
- Sans perdre un instant nous nous sommes rendus, sur des chevaux mis gracieusement à notre disposition parles soins de M. Demanest, aux mines de Somorrostro appartenant à la Société franco-belge (2).
- Notre collègue, assisté de l’Ingénieur en chef dé la mine, M. Paul
- (1) La Orconera Iron Ore C° a été formée entre les forges de Dowlais, de Consett et d’Essen et MM. Ybarra frères.
- (2) Cette Société a été formée en 1874 par l’union des forges de Deoain et Anzin, de Montataire, de John Cockerill et de MM. Ybarra frères de Bilbao.
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- Benoist, ancien élève de l’École des mines de Paris et, je l’espère, notre futur collègue, nous a offert, au nom de la Société franco-belge, dans une salle élégamment décorée de drapeaux espagnols, français et belges, un déjeuner auquel ont pris part, en dehors des personnes nommées plus haut, MM. Mo-coroa et Mendizabal, ingénieurs des mines; M. Léon Benoist, frère du précédent, élève comme lui de l’École des mines de Paris et directeur de la fabrique de dynamite de Galdacano, ainsi que plusieurs Ingénieurs de Bilbao. M. Adolfo Basabé, ingénieur en chef des mines de la province, n’avait pas pu venir. Nous devions le retrouver le soir à Las Arenas.
- M. E. Demanest et votre ancien Président ont célébré, dans leurs toasts, l’amicale collaboration des Ingénieurs espagnols et des Ingénieurs étrangers à la prospérité de ce riche et beau pays de Biscaye où le progrès marche à pas si rapides.
- Voici les paroles prononcées par M. Demanest :
- « Messieurs et chers Collègues,
- » En vous souhaitant la bienvenue, je ne suis pas seulement l’inter-» prête de la Société Franco-Belge, mais aussi celui de MM. les Ingénieurs » espagnols qui se sont empressés de se joindre à nous pour vous faire » les honneurs de ce beau pays.
- » A la première nouvelle de votre projet de voyage à Bilbao, ces Mes-» sieurs se sont concertés et ont tenu à se mettre à votre disposition, de » manière à vous faire voir ce qui pouvait le plus vous intéresser.
- » Ce sentiment a d’ailleurs été général.
- » Ainsi, M.le Directeur de la Orconera, absent en ce moment, a donné les » instructions les plus précises pour que vous puissiez visiter dans les meil-» leures conditions la remarquable exploitation que vous avez vue ce matin.
- » M. de Churruca, l’habile ingénieur du port, que nous avons le plaisir de » voir au milieu de nous, vous expliquera demain par quels travaux il » est parvenu à faire disparaître l’obstacle que la barre du Nervion oppo-» sait au développement de la navigation.
- » Il vous exposera aussi les grands projets qii’il a conçus et fait adopter » pour la création d’un port extérieur de refuge dont l’entreprise a été » adjugée hier à une maison française.
- » Les directeurs des importantes usines métallurgiques des Altos Hornos » et de la Viscaya seront heureux de vous montrer leurs magnifiques » installations. Comme vous le voyez, Messieurs, la Société des Ingé-» nieurs Civils était bien attendue.
- » C’est qu’il est difficile, je crois, de trouver un centre industriel où » l’esprit de confraternité soit plus développé qu’ici.
- » Vous pourrez vous en convaincre en visitant ce district si intéressant » à tant de titres, et vous reconnaîtrez que les ingénieurs de nationalités » diverses qui s’y sont donné rendez-vous ne sont pas ici des adversaires, » mais des hommes parcourant la même carrière, animés des meilleurs » sentiments de camaraderie les uns envers les autres.
- » Ils vous diront que tous, quelle que soit leur origine, sont accueillis
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- » par les ingénieurs espagnols, non pas comme des étrangers, mais » comme des collègues, des confrères venant travailler avec eux à une » œuvre commune de progrès et de civilisation.
- » C’est surtout auprès des corps éminents des Mines et des Ponts et » Chaussées que nous sommes heureux de trouver cet appui cordial, et » je saisis avec empressement cette occasion de les en remercier publi-» quement aujourd’hui.
- » Pour terminer, permettez-moi, Messieurs, de profiter de ma situation » spéciale pour vous proposer un double toast.
- » A Messieurs les membres de la Société des Ingénieurs Civils qui ont » bravé les fatigues du voyage de Bilbao pour venir visiter nos travaux.
- » A Messieurs les Ingénieurs espagnols qui mettent un empressement » si amical à les recevoir. »
- Nous avons alors parcouru plusieurs sièges d’exploitation et avons visité en détail les installations de transport aérien.
- Vous trouverez tous les renseignements désirables sur ces tramways aériens comme aussi sur toutes les autres voies de transport de systèmes si variés qui sillonnent la montagne en tous sens dans une série d’articles publiés à la fin de 1887, dans le journal le Génie civil et les Arts industriels, de Turin, par M. l’Ingénieur italien Gandolfi qui a étudié en détail les exploitations de Bilbao. M. Gandolfi, représentant de la Société franco-italienne des forges de Terni, qui nous a accompagnés dans nos visites, vous remet un exemplaire de son important travail.
- Il y a au Somorrostro deux plans inclinés. Le n° 1 a 168 m de hauteur et 674 m de développement. Ce plan automoteur à double voie de 1 m peut descendre jusqu’à 2 600 t de minerai en dix heures. Le câble en acier a 38 mm de diamètre et les deux brins s’enroulent sur de grands tambours coniques. Le train se compose de 8 wagons contenant chacun 3 t de minerai. La descente est régularisée par un frein formé d’un arbre portant quatre ailettes à angle droit qui agissent sur l’air atmosphérique.
- Au-dessus de ce plan incliné il y en a un autre de 355 m de long et de 60,5 0/0 de pente.
- Les minerais parviennent à la tête de l’un ou l’autre de ces plans inclinés par de petits chemins de fer à locomotives. Mais on a eu recours aussi, pour les gisements plus éloignés, au système de la chaîne flottante. Depuis le premier tronçon d’un kilomètre environ que j’ai eu l’occasion d’étudier en 1882 pour la Société franco-belge, le réseau s’est beaucoup étendu et atteint actuellement de 3 à 4 km.
- Les wagonets porten t 900/«? et le débit a souvent dépassé 1 200 tonnes en un jour sans forcer la vitesse. Le prix de revient du transport est très faible dès que le tonnage devient considérable.
- Nous avons remarqué entre autres une application de ce système faite tout récemment par M. P. Benoist. Avec la force motrice disponible sur une chaîne flottante à grande dénivellation, M. Benoist actionne deux embranchements de chaîne flottante à très petite vitesse dont les wagons
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- portent chacun 3 t de minerai. Ces wagons, qui reçoivent par des bascu-leurs le minerai des wagonets, se vident, soit sur des tas, soit dans les wagons du chemin de fer, et cela, automatiquement et sans aucun arrêt. M. Benoist a bien voulu nous promettre d’adresser à la Société une notice descriptive de cette intéressante installation.
- Notons encore rapidement l’application de freins à ailettes tournant dans un bac à eau à niveau variable pour régulariser la vitesse des chemins de fer à chaîne sans fin.
- Après avoir vu toutes ces choses, nous sommes redescendus par un train du chemin de fer de la Société franco-belge. Ce chemin de fer a 6 850 m de longueur. Il est à simple voie de 1 m, sans grandes sinuosités et à pente douce dans le sens du trafic. Les wagons portent 8 t et se vident parle fond. Les locomotives pèsent 15 et 25 t. Le tonnage transporté dépasse actuellement 500 000 t par an.
- Puis nous avons regagné Bilbao par un train spécial du chemin de fer de Portugalette. Nos aimables collègues nous ont introduits au cercle « La Viscaïna » dont l’installation commode et somptueuse nous a laissé la meilleure impression.
- Le lendemain jeudi, nous nous sommes rendus le matin par le même chemin de fer à la station de Desierto pour visiter l’usine métallurgique de la Société « Altos hornos y fabricas de hierro y acero », fondée par MM. Ybarra frères. Nous avons été reçus par M. le directeur Disdier accompagné du secrétaire général de la Société et de M. Fernando Mo-lina.
- Ce grand établissement, récemment reconstruit et qui vient de recevoir des agrandissements considérables, produit avec les minerais qu’amène au pied des fourneaux le chemin de fer de la Orconera, la fonte, le fer et l’acier. Il se compose de deux hauts fourneaux de 100 t.f d’un Bessemer, d’un four Siemens-Martin, d’une fonderie et d’un atelier de construction.
- Nous avons vu couler, dégrossir et laminer par les moyens les plus puissants et les plus perfectionnés des rails de 12 m pour la Compagnie du Nord de l’Espagne.
- Après une collation qui nous a été gracieusement offerte, après nos remerciements et nos souhaits de prospérité, nous avons quitté cette belle usine pour examiner au passage les drops de la Orconera et de la Franco-Belge, dont chacun peut charger 1 500 à 2 000 t en un jour. Un de ces derniers appareils d’embarquement a même mis à bord récemment 1 500 t de minerai en six heures de travail.
- La Chambre de commerce et les ingénieurs nous avaient invités à une promenade en mer et à un dîner à Las Arenas. A une heure, nous avons trouvé sur le port de l’Arenal M. Pedro de Errazquin, président de la Chambre de commerce et administrateur délégué de là Société espagnole de dynamite ; MM. de Churruca, de Alzola, Ibarreta, Lequerica, Gandolfi et un groupe nombreux d’ingénieurs. Nous nous sommes embarqués sur
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- un remorqueur pavoisé aux couleurs espagnoles et françaises, sur lequel nous avons descendu le Nervion. M. de Churruca a eu la bonté de nous expliquer sur les plans et sur place les travaux qu’il a exécutés dans ces douze dernières années : rectification de la rivière, augmentation des fonds, enlèvement de la barre qui fermait l’embouchure, éclairage électrique sur 5 1 /2 km à l’entrée de la rivière, outillage des quais. Le succès de ces travaux, dont le coût total n’a pas dépassé 12 millions, s’est affirmé d’une façon éclatante. Aussi recevrez-vous avec plaisir les communications que M. de Churruca m’a prié de vous remettre. C’est la collection des huit rapports officiels adressés d’année en année à la direction générale des travaux publics sur l’avancement des travaux d’amélioration de la rivière de Bilbao, avec comptes de dépenses et recettes. Le rapport relatif à l’exercice 1887-88 vous sera adressé prochainement, et il serait à désirer que l’un de nos collègues compétents voulût bien se charger de nous présenter une analyse de cette œuvre remarquable (I).
- Nous avons pu, d’ailleurs, constater pendant notre promenade, l’importance des résultats obtenus, car nous avons vu partir à la marée des vapeurs de 2 à 3 000 t.
- La promenade dans la baie par beau temps et mer calme a été des plus agréables, et nous avons pu, tout à loisir, examiner le projet d’avant-port dressé par M. de Churruca. Dans la baie étendue et profonde, il s’agit de créer, en avant de l’embouchure du Nervion, un port de près de 300 ha pouvant recevoir les plus grands transatlantiques et les plus puissants cuirassés. Une jetée transversale de 1 430 m de long, arrivant aux fonds de 15 m au-dessus des basses mers d’équinoxe, et une contre-jetée de 1 072 m, arrêtée aux fonds de 12 m, seront les principaux ouvrages à exécuter. L’entrée, exposée au Nord-Est, et ainsi bien abritée, aura 640 m de largeur. Le devis s’élève à 30 millions environ à dépenser en dix ou douze ans.
- Peu de jours avant notre arrivée à Bilbao, la plus grande partie de ces travaux avait été mise en adjudication et la soumission la plus favorable avait été celle de trois entrepreneurs français: MM. Allart, Couvreux et Coiseau, tous trois membres de notre Société.
- Nous n’avons pas craint d’affirmer à M. de Churruca que l’exécution de son projet ne pouvait être remise à des mains plus expérimentées et plus sûres. Le rabais de 8 0/0, auquel avait eu lieu l’adjudication, semble prouver à la fois l’exactitude des devis de l’Ingénieur et la prudence des calculs des entrepreneurs.
- Après cette promenade dans la baie, a eu lieu la visite de la forge « Vis-caya ». M, le directeur Zuasnazar, avec un aimable empressement, nous en a fait visiter toutes les parties.
- L’usine est située assez près de l’embouchure, à un point où la digue, récemment construite pour l’amélioration du Nervion, a séparé du chenal un vaste bassin à faibles profondeurs.
- (1) M. C. de Cordemoy a bien voulu accepter de nous rendre compte de ce travail.
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- Elle possède une surface de près de 60 hectares.
- Actuellement, — elle n’est encore que producteur de fonte, — mais elle est en voie de développement et de transformation ; elle produira les cokes, fabriquera l’acier Siemens, le laminera en profilés marchands de toutes dimensions, et fabriquera le fer-blanc.
- Les hauts fourneaux sont au nombre de deux. — Ils produisent actuellement en moyenne chacun 115 t. 'de fonte grise par 24 heures.
- Chaque haut fourneau possède six appareils Withewell. Grâce à ces appareils à air chaud, et malgré l’emploi de minerais siliceux — relativement pauvres — la consommation de coke ne dépasse pas 1000 kg. par tonne de fonte.
- La Compagnie de la Viscaya — associée au Creuzot et aux Chantiers de la Gironde — avait espéré obtenir la commande de trois grands croiseurs cuirassés que la marine espagnole ôtait décidée à donner à l’industrie privée.
- C’est une usine située également sur le Nervion, l’usine de San-Fran-cisco appartenant au marquis de Rivas, qui, associée à la maison anglaise Palmers et Gie, a enlevé la commande.
- Dans ces conditions, la Compagnie de la Viscaya a dû changer de programme et abandonner les projets de fabrication de la grosse tôle, pour entreprendre plutôt les profilés marchands.
- Elle installe trois fours Siemens de 10 t. ; — elle construit, un gros, un moyen et un petit mill.
- Une Société indépendante — mais associée — construit sur une partie des terrains disponibles une fabrication de tôles fines et de fers-blancs.
- M. Carvès, de Saint-Étienne, construit dans une autre partie de l’usine, une usine à coke avec une utilisation complète des sous-produits.
- Avant un an, l’usine de la Viscaya, déjà remarquable par ses hauts fourneaux, présentera un ensemble des plus intéressants.
- Les canots du remorqueur nous ont conduits vers cinq heures à Las Arenas. Nous avons visité la jetée, la plage et le casino de cette gracieuse ville de bains. Le casino vient detre construit. C’est un bâtiment vaste et léger, en sapin de Norvège, Bien qu’il n’ait coûté qu’une cinquantaine de mille francs, il est aménagé avec goût et présente tout le confort désirable.
- Le dîner a eu lieu ensuite au milieu de la plus franche gaieté. M. Aguirre, dans une allocution aussi spirituelle que cordiale, nous a dit que ses amis l’avaient chargé de porter la parole en leur nom, surtout parce qu’il avait acquis son instruction à Liège, en langue française. Eloigné par le soin des affaires publiques de la carrière professionnelle, il a pu vanter à son aise les services rendus par les Ingénieurs dans tous les pays. Il a rendu hommage à la France, à ses savants, à ses Ingénieurs avec une si charmante modestie que nous n’oserions vous rapporter ses paroles.
- Nous avons répondu en remerciant la Députation, la Chambre de commerce et les Ingénieurs de leur cordiale réception; nous avons regretté d’être venus en si petit nombre, mais les ingénieurs civils sont, avant tout,
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- hommes de travail ; nous avons promis de vous reporter l’expression des sentiments confraternels qui vous était destinée et de vous raconter de notre mieux la franche hospitalité avec laquelle nous ôtions accueillis. Exprimant enfin notre admiration pour les œuvres grandioses que nous venions de voir, nous avons complimenté en votre nom nos confrères d’Espagne et leur avons promis qu’à l’Exposition universelle qui allait s’ouvrir et où ils s’apprêtaient à prendre la part qui leur revient, nous nous ferions un plaisir de les recevoir et de les guider, continuant ainsi, à notre mutuel avantage, les amicales relations que nous étions heureux d’entretenir avec eux.
- Je suis assuré, mes chers collègues, que vous voudrez tous nous aider à tenir notre parole. Ceux d’entre vous qui ont pu prendre part à ce beau voyage en Espagne sont tous frappés des obligations que nous avons contractées.
- Après le dîuer, M. Aguirre nous a fait l’honneur de nous conduire dans sa belle maison de Las Arenas où nous avons pu, tout en dégustant le café, échanger librement nos idées. On a parlé entre autres choses de l’adjudication des trois croiseurs* des termes peu courtois pour la France dans lesquels le constructeur anglais avait, après boire, célébré son triomphe. On paraissait d’accord pour désapprouver son langage : on citait volontiers la Nnmancia etlePelayo qui font honneur à la construction française.
- On nous a fait connaître aussi un projet original qui va recevoir une prochaine exécution. Il s’agit d’un moyen de traverser la rivière entre Portugalette et Las Arenas. La largeur est de 150 m.Deux ponts parallèles seront construits sans pile en rivière et à une hauteur assez grande pour laisser libre passage aux navires. Sur ces ponts jumeaux roulera un chariot qui supportera par des câbles la cabine destinée au transport des voyageurs. Cette cabine traversera la rivière à la hauteur des quais.
- Nous sommes rentrés le soir à Bilbao par le chemin de fer de Las Arenas, sur la rive droite du Nervion. Cette ligne qui facilite aux habitants et visiteurs de Bilbao leur promenade favorite, a été construite par M. Hoff-meyer, qui a pris soin de nous en expliquer les conditions d’établissement et d’exploitalion. C’est une ligne à voie étroite; les voitures sont à couloir latéral ; le service est actif et bien organisé.
- Le vendredi 19 était consacré à l’excursion de Dicido. MM. Ibarreta, de Churruca et Linarès avaient accepté de nous accompagner dans cette promenade. La route de Bilbao à Santander,après avoir suivi un instant la direction de Portugalette, s’élève peu à peu en s’éloignant de la rivière, traverse la ville de Somorrostro pour atteindre bientôt le faîte assez élevé de Salto-Caballo et redescendre ensuite vers le rivage de la mer.
- Nous examinons, en passant, rembarquement des mines de Setares. Sur la pointe d’un petit promontoire de rochers, on a édifié une pile massive en maçonnerie. Et sur cette pile, on a établi un grand balancier en tôle et cornières dont l’extrémité arrière est ancrée sur une culée taillée dans la roche, tandis que l’extrémité lavant est en porte-à-faux de 25 m à 8 m Bull. 46
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- ou 10 m au-dessus de la mer. Cette curieuse construction est due à M. Lecocq de Hall, près Couillet (Belgique).
- Arrivés vers la fin de la matinée au village de Miono tout près de la baie de Dicido, nous avons déjeuné dans une prairie ombragée, au bord de la petite rivière; puis nous avons rendu visite à M. Peter Shade, directeur de la mine, qui, fort obligeamment, nous a aussitôt montré en détail le chemin de fer à chaîne flottante et l’estacade d’embarquement.
- Le chemin de fer, que la Société connaît bien, est resté à très peu près tel qu’il a été établi en 1883. Mais au lieu du débit de 500 t par jour en vue duquel il a été construit, nous l’avons vu fonctionner à raison de 800 t par jour, sans augmentation de personnel. Le prix de revient du transport s’est abaissé dans des proportions inespérées.
- La prospérité de la mine de Dicido a été assurée de plus par la construction d’une estacade dans la baie. Comme on ne peut guère espérer plus de deux cents jours par an où l’abri soit tenable aux navires, il est très important de les charger rapidement. L’appontement construit sur pieux à vis, que les plus grosses mers n’ébranlent pas à cause de la très faible prise qu’ils lui offrent, portant à bonne hauteur un large plancher de manœuvre desservi par la chaîne flottante et par des voies de roulage, muni enfin d’un puissant matériel de déchargement, permet d’embarquer 1 500 t de minerai par jour, fournis à peu près par moitié par les stocks et par l’exploitation.
- Rentrés vers sept heures à Bilbao, nous avons pu le lendemain matin visiter encore Yinvicta Bilbao sous la conduite de M. de Gana. Nous avons ôté frappés des embellissements et des agrandissements qu’elle a reçus dans ces dernières années et qui se continuent activement, grâce aux abondantes ressources que la ville retire des richesses minérales dont elle a si bien favorisé l’exploitation. Partout on voit s’élever des monuments magnifiques; sur la rive gauche, toute une ville nouvelle se développe suivant un plan général tracé depuis quelques années. Un tramway à marchandises, à traction par chevaux, partant des quais du port, dessert tous les quartiers commerçants de la ville.
- A onze heures du matin, nous sommes partis par le chemin de fer de Durango. Nos amis de Bilbao avaient voulu nous voir encore à la gare, et le signal de départ a pu seul arrêter, pour un temps toutefois, l’expression de nos mutuelles affections.
- M. Ibaretta, l’Ingénieur du chemin de fer de Durango à Zumarraga, nous a encore consacré la journée entière; il nous a montré l’œuvre à laquelle il s’est dévoué, en nous accompagnant presque jusqu’à l’extrémité du chemin de fer.
- La ligne de Bilbao à Durango est à simple voie de 1 m de gabarit, sa longueur est de 33 km. A la station de Zuazo, où est située la fabrique de produits chimiques de la Société de la dynamite, nous serrons la main deM.L. Benoist qui nous explique rapidement la destination des
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- importants bâtiments que nous avons sous les yeux. On y fabrique surtout l’acide sulfurique et l’acide nitrique en quantités énormes.
- Le chemin de fer de Durango à Zumarraga fait suite au précédent, mais appartient à une autre Compagnie. Il est construit jusqu’à Vergara, 32 km. Nous y remarquons un tunnel de 600 m, un grand pont en forme d’Y sur lequel est posée la bifurcation d’un embranchement, une rampe en boucle à courbes très prononcées qui rappelle celle d’Orduna, et qui montre bien les ressources que fournit la voie étroite dans un pays montagneux. De Yergara au chemin du nord, à Zumarraga, il y a une douzaine de kilomètres. Déjà les travaux s’avancent à partir de cette deï>-nière station et la lacune ne tardera pas à être comblée. Bilbao aura alors, pour gagner Saint-Sébastien et Bayonne, une voie bien plus directe que le trajet par Miranda. Et cet important résultat aura été obtenu avec une économie qu’on pourrait envier dans bien des pays.
- Nous franchissons en diligence la distance qui sépare Yergara de Zumarraga. La route s’élève par de nombreux zigzags ; • en avant des cinq mules qui traînent la lourde voiture, on attelle comme renfort trois paires de bœufs.
- À Zumarraga, nous sommes sur la grande ligne de Madrid à Paris. Nous nous arrêtons le soir à Saint-Sébastien que nous visitons rapidement le dimanche matin.
- Nous serions rentrés directement à Paris sans la délicate surprise que nous ménageait à Biarritz notre collègue M. Ardoin. administrateur-directeur du chemin de fer de Bayonne-Anglet-Biarritz. Suivant ce que M. Ardoin nous avait télégraphié, nous nous sommes arrêtés à la station de Biarritz, où nous avons trouvé auprès de lui M. Ogey, maire de Biarritz et président delà Société météorologique, M. Virgile Léon, banquier à Bayonne, et M. P. Forsans, Ingénieur du chemin de fer de Bayonne à Biarritz et membre de notre Société.
- A peine avions-nous échangé quelques paroles de bienvenue et de remerciements que nos hôtes nous emmenaient dans une voiture découverte de grande allure et nous faisaient visiter les plus beaux quartiers de Biarritz. M. Ardoin nous recevait ensuite dans sa charmante villa Saint-Martin où il avait préparé un lunch splendide en présence duquel nous avons bien regretté de nous présenter en si petit nombre. Vous dirai-je, Messieurs, que nous n’étions en ce moment que six excursionnistes? Suppléant de notre mieux à l’absence de nos compagnons, nous avons causé des travaux, et des projets intéressant la ville de Biarritz, et après les toasts qu’appelle le champagne, nous avons visité le chemin de fer, nous avons vu l’atelier de réparations, les locomotives de notre ami Mallet ; puis nous avons gagné Bayonne par cette intéressante ligne qui vous est connue par les descriptions détaillées qui vous en ont été présentées, et où nous avons eu la satisfaction de constater un très actif mouvement de voyageurs. C’est à Bayonue que nous avons pris congé de M. Ardoin et.de ses amis en les remerciant de nous avoir procuré à la fin de notre voyage une halte aussi
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- instructive qu’agréable. M. Ardoin nous a remis un plan de Biarritz et de ses environs dont il est l’auteur et sur lequel il a tracé l’emplacement d’un port de refuge et d’un avant-port en projet.
- En terminant ce compte rendu, un peu long peut-être pour votre bienveillante attention, mais écourté cependant dans l’expression de notre reconnaissance, permettez-moi, mes chers collègues, de faire ressortir l’accueil chaleureux, j’oserais dire enthousiaste, que nous trouvons, soif dans notre pays, soit chez les nations amies, quand nous nous présentons, même en nombre restreint, au nom de la Société des Ingénieurs civils. Vous y verrez une preuve de la considération et de l’estime qu’a values à notre institution votre infatigable labeur pour l’application des sciences au profit de la prospérité des peuples (Bravo! bravo! Vifs applaudissements.)
- M. le Président : Pour dire un dernier mot au sujet du voyage d’Espagne, je dois faire connaître h la Société que j’ai ôté reçu jeudi dernier par M. le Président de la République, auquel j’ai fait part du toast porté à M. Carnot. Président de la République française, par un de nos amis et collègues d’Espagne, M. Eurique de Gispert.
- M. le Président de la République a répondu en félicitant la Société des Ingénieurs civils d’entreprendre ainsi des voyages qui sont non seulement utiles au point de vue technique, mais qui créent des relations nouvelles et augmentent les sympathies que nous possédons au dehors. Il s’est montré très touché du toast qui lui a été porté et de la démarche faite par votre Président au nom de la Société des Ingénieurs civils.
- Je suis heureux d’être, auprès de mes collègues, l’interprète des sentiments que M. Carnot a bien voulu m’exprimer.
- (Applaudissements proiongés.)
- L’ordre du jour appelle la communication de M. Àug. Moreau sur « Les tramways en Hollande », parM. de Koning.
- M!" Auguste Moreau expose d’abord que la législation sur les tramways, en Hollande, est des plus simples : elle n’existe pour ainsi dire pas. Il y a bien une législation spéciale pour les chemins de fer vicinaux, qui sont soumis au contrôle de l’État; mais, pour les tramways, il n’y a que la loi du 23 avril 1880 qui laisse faire à peu près ce qu’on veut, le tramway, ou chemin de fer sur route, étant considéré comme une entreprise de roulage ordinaire. 11 en est d’ailleurs de même des chemins de fer à travers champs dont la vitesse n’atteint pas 15 kilomètres à l’heure ; la Compagnie n’a qu’à faire afficher les heures des trains, la nature des véhicules, la route suivie, les stations desservies, et ses tarifs de voyageurs et de marchandises; elle fait alors circuler ses véhicules et ses locomotives comme bon lui semble. Ces dernières sont simplement soumises à la loi commune sur les machines à vapeur, comme toutes les autres machines de ce genre, mais ne sont astreintes à aucune sujétion spéciale comme machines de tramways.
- On comprend que, sous l’empire d’une législation aussi libérale, les
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- tramways se soient développés en Hollande d’une façon sérieuse. Il y a aussi un autre motif pour cela: c’est que le terrain est généralement très plat et nécessite peu de travaux pour l’installation d’une voie ferrée quelconque. Les prix de premier établissement, comme nous le verrons plus loin, sont très bas: cela constitue encore un encouragement pour ces sortes d’entreprises. Néanmoins, pour obtenir une concession, il y a toujours des formalités à remplir : Il faut d’abord obtenir l’autorisation du propriétaire delà route; c’est-à-dire de l’État, de la Province, de la Commune, ou enfin, d’un quatrième propriétaire qui ne se rencontre guère que dans ces régions: les polders, vastes espaces agricoles conquis sur la mer et dont une imitation fort heureuse a été faite en Vendée par notre collègue M. Le Cler.
- Lorsque le propriétaire est l’État, celui-ci accorde toujours très aisément son autorisation, mais ne donne jamais de subvention. Si le propriétaire est la province, l’autorisation est donnée également avec beaueoup de facilité, mais on peut avoir en plus une subvention qui atteint jusqu’à 10 0/0 des frais de premier établissement. Avec les communes on éprouve un peu plus de difficultés ; on a à lutter avec la routine, les habitudes prises, l’hostilité des rouliers et des aubergistes du pays, qui craignent de perdre leur clientèle. Néanmoins, aujourd’hui, on commence à venir à bout de ces résistances. Quant aux polders, ils ont généralement de gros propriétaires, particuliers ou Compagnies, qui ont intérêt à voir établir un tramway sur leur territoire et ne demandent pas mieux que d’accorder l’autorisation nécessaire.
- Le plus difficile ensuite est de former le capital nécessaire. Un grand uombre de tramways, comme partout, n’ont pas réussi à l’origine et leur insuccès n’a pas encouragé les capitalistes à apporter leurs fonds aux autres. Généralement, il est presque impossible de trouver les fonds nécessaires, autrement que parmi les intéressés et dans les localités mêmes desservies par le tramway.
- A la suite de ces considérations générales se présente la partie la plus importante du mémoire: c’est l’énumération de toutes les Sociétés de tramways des Pays-Bas. Il y a là une étude très complète de chacune 'de ces Sociétés ; et le résumé de cette étude est condensé dans un tableau, dressé avec une conscience et une patience dignes d’éloges, qui donne tous les éléments fondamentaux de chacune de ces lignes: largeur de la voie, nature des travaux, frais de premier établissement, dépenses d’exploitation, recettes, etc. Nous renvoyons au mémoire, pour tous ces détails, qui seront des plus intéressants à consulter. Ce tableau est d’ailleurs accompagné d’un autre donnant les populations de toutes les localités traversées et d’une carte du réseau des tramways en Hollande. 11 y^a là un travail d’ensemble très complet pouvant servir de type et què nous serions heureux de voir imiter par nos collègues des autres,pays pouf leurs patries respectives. ; (
- Lavoie est généralement posée sur l’accotement des routes; on abàh-
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- donne d’ailleurs très rarement] es chaussées ; il est non moins rare qu’on s’installe au milieu de la chaussée en rails noyés, excepté dans les villes. La voie présente toutes les largeurs, depuis 75 cm jusqu’à la voie normale. Nous ne rééditerons pas ici les arguments en faveur de la voie étroite ; mais entre celle-ci et la voie large, les constructeurs paraissent disposés à adopter une largeur moyenne. M. Auguste Moreau insiste sur ce qu’il a déjà dit les années précédentes, à savoir que la voie de 1 m doit être considérée comme un maximum pour tous les chemins de fer secondaires quels qu’ils soient.
- Les rails sont généralement du type Vignole, sur traverses en bois ou en acier ; le rail à gorge n’est employé que dans les traversées de passages à niveau. En France, ce rail à gorge tend à juste titre à disparaître et est remplacé par un système composé d’un rail et d’un contre-rail ; ce qui est bien préférable, surtout dans les localités où la circulation des véhicules ordinaires est intense.
- Les bâtiments sont très économiques ; il n’y a, pour ainsi dire, pas de gares : les auberges servent de stations ; l’aubergiste, sa femme, sa fdle, donnent les billets; tout cela se fait très simplement. Les frais de construction de la ligne varient entre 30 000 et 40 000 f par km. En France, grâce aux exigences des règlements, c’est généralement 40 000 f qui est le minimum et dans les grands centres où l’on emploie la voie Marsillon, on atteint aisément 80 000 f. On cite en Hollande une ligne exceptionnelle, celle de Dedemswaart dont la construction n’a pas atteint 20 000 f; elle constitue une exception unique dans les annales des travaux.
- L’exploitation se fait généralement par locomotives dans la campagne, et par chevaux dans les villes, sans que cela soit une règle absolue. Les locomotives doivent consommer leur fumée et condenser leur vapeur : elles ne le font jamais, et personne ne s’en plaint. En France également, nous avons, dans des villes très populeuses, comme Valenciennes par exemple, des locomotives ordinaires marchant en plein cœur de la ville, dans des rues souvent très étroites, et personne ne s’en trouve incommodé. La fumée n’est en effet gênante que lorsquelle se dégage constamment sur place ; mais, quand la cheminée qui l’émet se déplace, surtout aussi rapidement que celle d’une locomotive, elle ne cause aucune gêne aux riverains, car les gaz qu’elle dégage n’ont pas le temps de s’accumuler et sont très vite dissipés par l’air. On a bien cherché à employer un système de traction électrique et des locomotives sans foyer, mais ces deux systèmes n’ont abouti qu’à un échec des plus complets, ce qui ne surprendra aucune personne compétente.
- Quant aux tramways remorqués par des chevaux, on constate comme toujours une grande fatigue pour ces animaux à la suite des arrêts brusques et fréquents au signal du voyageur dans les villes. Ces arrêts sont d’ailleurs tout aussi désastreux pour les machines et on les a supprimés dans les campagnes ^ù le tramway ne s’arrête qu’à certaines stations
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- assez rapprochées, mais bien déterminées. A Rotterdam, le Directeur des tramways a eu l’idée de détacher de temps en temps les chevaux de service, et de leur faire faire du camionnage en ville, c’est-à-dire, un travail absolument régulier. Ge système procure aux chevaux un repos relatif et donne d’excellents résultats; les dividendes de fin d’année n’ont pas tardé à en donner la preuve.
- La question s’est posée là comme ailleurs de savoir s’il était utile de donner deux conducteurs à la locomotive, ou de la laisser aux mains d’un seul homme. La plupart des Sociétés ont émis l’avis, qu’un seul suffisait, à condition de mettre le chef de train ou le contrôleur à même de manœuvrer les organes indispensables en cas de détresse.
- La vitesse de marche est de 15 km à l’heure au maximum. .
- Les billets sont généralement distribués dans le train par le conducteur; mais, aujourd’hui, les Compagnies font pression sur le public pour amener les voyageurs à prendre leurs billets à l’avance, afin de simplifier le service et le contrôle; dans ce but, on a augmenté quelquefois le prix des billets pris dans le wagon.
- Il n’y a aucune unité dans le tarif kilométrique des marchandises. Celui des voyageurs varie de 0 fr. 05 à 0 fr. 10 par voyageur en première classe, et de 0 fr. 04 à 0 fr 07 en deuxième classe.
- Les trains se composent généralement de deux voitures à voyageurs et d’un wagon à marchandises. Le tarif n’est d’ailleurs pas toujours invariable sur le même parcours ; il y a certaines concurrences, comme les canaux, qui empêchent ces tarifs de suivre une loi régulière.
- Une dépense particulièrement écrasante pour les tramways hollandais, c’est le droit de péage exigé par le propriétaire de la route sur laquelle on est installé. Cela est réellement exorbitant : en effet, le droit de péage a pour but principal de subvenir aux frais d’entretien de la route en question. Or, dans tons les cahiers des charges il est stipulé, comme en France, que la Compagnie doit entretenir la zone de la route occupée par sa voie et une certaine bande de chaque côté. Cela est déjà bizarre; car un tramway non seulement ne fatigue pas normalement la voie sur laquelle il passe, mais, absorbant au profit de la voie ferrée un certain nombre de colliers, il diminue encore l’usure habituelle de la chaussée.
- La charge de l’entretien de la zone occupée est donc déjà abusive; mais, que dire du droit de péage? Chaque locomotive paie de ce faitO fr.'lO ; chaque voiture ou wagon 0 fr. 06, un wagon vide 0 fr. 02, etc. Le total des péages peut s’élever jusqu’à 5 et 6 0/0 des recettes. Ainsi la Société du Gooi paie 12 200/ de droit de péage annuel, pour une recette de 253 881 f!
- Toutes les tentatives faites pour modifier cet état de choses ont échoué jusqu’à ce jour. . . f
- Au point de vue financier, les résultats présentent de grandes inégalités comme en France; les lignes de tramways en général, sauf un certain nombre, ne semblent guère prospères. ,
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- M. Auguste Moreau termine en disant qu’il n’entrera pas dans plus do détails; tout ce qu’il pourrait ajouter sera beaucoup plus intéressant à lire dans le mémoire original.
- Mais il pense que nous devons féliciter M. de Koning d’avoir élaboré un travail si consciencieux et si complet ; et nous devons surtout le remercier, lui, étranger, d’avoir bien voulu le préparer exprès pour nous, Société des Ingénieurs civils de France. (Très bien! Très bien! — Applaudissements.)
- M. le Président remercie M. A. Moreau de son intéressante communication.
- L’ordre du jour appelle la communication de M. Mauclère sur le frein funiculaire, système- -Lemoine. '
- M. Mauclère expose le principe du frein dont l’organe le plus important est une corde conique en chanvre enroulée autour du moyeu de la roue.
- L’extrémité la plus mince de la corde est reliée à une commande à pédale, tandis que l’extrémité la plus forte, formant boucle, est fixée à un crochet tirant articulé avec la traverse portant les patins.
- Quand la voiture est en mouvement, les spires de la corde sont assez lâches autour du moyeu pour laisser tourner librement ce dernier ; mais lorsque le cocher appuie sur la pédale, les spires se tendent autour du moyeu et le gros bout de la corde attirant à lui la traverse porte-patins, amène ces derniers en contact avec les bandages de la roue: le frein agit.
- Le serrage du frein ne peut se produire que quand les roues se meuvent dans le sens de la marche en avant; lorsque la voiture recule, le frein n’agit pas.
- M. Mauclère rappelle que la valeur delà force Q, nécessaire pour enrayer une roue chargée d’un poids P est donnée par la relation: Q = Vf, dans laquelle / est le coefficient du frottement du bandage sur la chaussée.
- Lorsqu’une force agit sur le moyeu d’une roue et s’oppose à son mouvement, en appelant :
- X cette force,
- r son bras de levier, c’est-à-dire le rayon du moyeu,
- Q la force rotatrice de la roue,
- R le rayon de la roue,
- on a : Xr = QR.
- D’où: X = Q —.
- V
- R
- La force à développer est d’autant moins grande que le rapport — est plus petit.
- La comparaison entre le frein à vis et le frein Lemoine est tout à l’avantage de ce dernier sous le rapport de la légèreté, de la rapidité d’action et de la fatigue moindre imposée au matériel.
- Passant ensuite aux applications qui ont été faites du frein Lemoine. M. Mauclère donne la description du frein des omnibus à deux chevaux,
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- des omnibus à trois chevaux et des tramways de la Compagnie des omnibus
- Les deux premiers 11e diffèrent entre eux que par la suspension de la traverse porte-patins qui, pour l’omnibus à deux chevaux, tend à éloigner les patins des roues, tandis que dans l’omnibus à trois chevaux, l’attache de cette suspension, tendant à l’effet contraire, forme un angle de 40° environ qui a pour résultat d’augmenter l’action du patin sur le bandage au moment où le frein agit.
- La tension maxima des cordes est dans le premier cas de 900 kg et dans le second de 1 130%.
- Dans ces deux freins, l’enrayage n’est produit que sur les roues d’arrière.
- Dans le frein des tramways, les quatre roues sont enrayées en même temps, mais la tension des cordes est bien différente, selon qu'elles sont placées sur les roues de gauche ou de droite, sur l’essieu d’avant ou sur celui d’arrière.
- Cette différence provient de ce que, dans les tramways de la Compagnie des omnibus, l’essieu d’arrière est plus chargé que celui d’avant; en outre, la roue droite est seule calée sur l’essieu, tandis que la roue gauche est folle pour faciliter le passage des courbes.
- Il en résulte que pour arrêter la roue gauche d’arrière, qui est folle sur l’essieu, on ne dispose que de la pression du patin sur le bandage, tandis que pour arrêter la roue droite qui est calée sur l’essieu, on bénéficie des tensions des cordes de droite et de gauche.
- Les tensions maxima des différentes cordes sont les suivantes :
- Corde gauche d’arrière................... 1 585 kg
- Corde droite d’arrière........................... 240
- Corde gauche d’avant............................. 920
- Corde droite d’avant............................. 140
- Le frein n’agissant que dans le sens de la marche en avant, il était indispensable de pouvoir retenir les tramways pendant un arrêt sur une rampe.
- Dans ce but, M. Lemoine a adapté sur ces voitures une servante ou béquille en forme de Y qui, pendant la marche, est suspendue horizontalement sous la caisse et que le cocher laisse tomber sur le sol quand il arrête sur une rampe. Cette béquille, dont la longueur est plus grande que la hauteur de la caisse au-dessus de la chaussée, est armée d’un goujon en acier qui se loge dans les interstices des pavés et empêche le recul. Dès que la voiture est démarrée, le cocher relève la servante.
- M. Mauclère termine par la description du frein récemment adopté par l’artillerie de campagne.
- Pour enrayer les voitures pendant les routes, on se servait d’un sabot d’enrayage ; c’était une manœuvre longue et difficile qui avait l’inconvénient d’allonger outre mesure les colonnes d’artillerie, les voitures étant obligées de s’arrêter successivement à la naissance des pentes raides pour placer le sabot à la position d’enrayage.
- Afin d’éviter ces inconvénients, dans la plupart des cas on n’enrayait
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- pas, et il en résultait une fatigue quelquefois excessive pour les attelages de derrière.
- D’autre part, au moment du tir, on n’avait aucun moyen rapide de limiter le recul, Des expériences de route et de tir ont été faites de 1884 à 1888 avec un certain nombre de batteries armées, les unes du frein Lemoine, les autres du frein à vis ; elles ont fait ressortir la grande supériorité du premier sur le second au point de vue de la rapidité d’action, de la facilité de la manœuvre et de la fatigue moindre imposée au matériel.
- Quand le frein fonctionne pour l’enrayage de route, la disposition de ses organes est analogue à celle décrite pour les omnibus ; mais quand la pièce est en batterie et que le feu commence, le frein s’arme automatiquement de manière à limiter le recul à 4 m après le premier coup de canon et à le réduire à 2 m après le quatrième coup. A partir de ce moment, les roues ne peuvent plus tourner sous l’influence du recul et l’affût ne peut que glisser sur le sol, comme il le faisait avec les sabots d’enrayage,
- L’armement automatique du frein est dû à l’inertie de ses organes moteurs. Mais si, avant le tir, on a pris la précaution d’armer le frein, le résultat qu’on obtenait automatiquement après le quatrième coup peut s’obtenir dès le premier.
- Quand la pièce est en batterie, le frein n’agit que dans le sens du recul ; les servants ont toute facilité de la porter en avant pour la replacer à sa position.
- L’adoption de ce frein a permis d’accélérer les mises en batterie et l'ouverture du feu et de limiter le recul d’une manière très satisfaisante sans modifier en rien les conditions de réglage du tir. Il complète donc d’une manière très heureuse le matériel d’artillerie de campagne.
- ( Applaudies emen ts.)
- M. le Président remercie M. Mauclère de son intéressante communication.
- Il désire savoir si le frein Lemoine est susceptible d’être appliqué aux voitures légères, si cette application ne dépare pas les véhicules et si elle peut se faire sans occasionner trop de dépenses ? M. le Président ajoute que cette généralisation de l’emploi du frein Lemoine serait de nature à empêcher souvent le couronnement des chevaux; l’arrêt presque immédiat obtenu avec ce frein, évitant au cheval qui s’abat l’inconvénient d’être traîné sur un certain parcours, fait plus grave que la chute elle-même.
- M. Mauclère répond, qu’en effet, on peut sans inconvénient appliquer le frein Lemoine aux véhicules légers, coupés, omnibus de famille, etc.; que cela ne dépare pas les voitures et qu’enfm les organes de ce frein sont simples et peu coûteux.
- La séance est levée à dix heures trois quarts.
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- séance cïsi 16 novembre 1888,
- Présidence de M. F. Reymond.
- La séance est ouverte à huit heures et demie.
- Le procès-verbal de la séance du 2 novembre est adopté.
- M. le Président remercie les personnes étrangères à la Société, Délégués des Ministères, Membres du Parlement, Hommes de science, qui ont bien voulu assister à la séance d’aujourd’hui.
- Nous sommes heureux, — ajoute M. le Président, — que leur présence coïncide avec l’installation si longtemps attendue cle lalumière éjectrique qui paraît devoir fonctionnêT(^îis^^xc3ientes conditions. Par excès de prudence, et comme il faut tout prévoir, surtout pour un début, on a maintenu des lampes de secours qui, il faut l’espérer, seront inutiles.
- M. le Président dit qu’à propos du procès-verbal de la séance du 19 octobre, il a reçu une lettre dans laquelle M. de Coëne exprime le désir que certains textes compris dans la communication d un de nos collègues soient complétés.
- M. Fleury, dans la communication très intéressante qu’il a faite à l’avant-dernière séance, s’ést borné, en effet, à donner quelques extraits des conclusions formulées, en quatre articles, par M. Franzius au Congrès de Francfort. Se plaçant au point de vue des idées qu’il défend, M. de Coëne désire que les conclusions de M. Franzius soient reproduites in extenso au procès-verbal. Cette satisfaction ne saurait lui être refusée s’il n’y a pas d’objection.
- M. Fleury dit qu’il n’a cité, à ce sujet, dans son compte rendu du Congrès de Francfort que ce qui lui paraissait répondre aux observations de M. de Coëne, c’est-à-dire, ce qui concerne, dans les conclusions de M. Franzius, les estuaires des fleuves à marée. Toutefois, il ne voit aucun inconvénient à ce que ces conclusions soient insérées in extenso ; cela éclairera la discussion et permettra de mieux juger la question.
- Voici les conclusions du rapport de M. Franzius :
- « 1° A tous les points de vue, il est avantageux d’attirer la naviga-» tion maritime le plus loin possible à l’intérieur des terres.
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- » Cola est surtout avantageux lorsque le fleuve dans lequel on fait » pénétrer le navire de mer est navigable pour les bateaux d’intérieur » en amont de l’endroit où s’arrête la navigation maritime.
- » 2° La navigabilité des embouchures des fleuves dépend jusqu’à un » certain point de la grandeur des fleuves, mais elle dépend plus encore » de la présence d’un flux et d’un reflux importants. Plus un fleuve est » grand et plus il est riche en matières précipitables, plus doit être forte » la marée pour empêcher la formation des deltas qui font échec à la » navigation.
- y> 3° Lorsqu’on ne dispose pas d’une marée importante et que l’on se fl trouve dans une région où l’on peut craindre la formation de deltas » ou de dépôts analogues, par la division du fleuve en plusieurs bran-» ches, on ne peut rendre navigable l’embouchure du fleuve qu’en » maintenant réunies, sur tout le parcours, les quantités d’eau dont on » dispose et que l’on se trouve dans l’impossibilité d’augmenter. Il faut » ensuite enfermer le fleuve dans des môles jusqu’à une profondeur suf-» fisante en mer.
- « Lorsqu’il y a près de l’embouchure ou un peu en amont de celle-ci, » un étang séparé do la mer, étang qui se remplit d’eau de mer par le » vent, et qui se vide dans la mer par le vent, alors on peut donner à » la partie du fleuve qui est en aval de l’étang une profondeur plus » grande qu’à la partie du fleuve qui se trouve en amont de l’étang.
- » 4° Lorsqu’on se trouve en présence cl’embouchures de fleuves où la » marée est puissante, on doit chercher à résoudre le problème delà » navigabilité de ces embouchures, par l’augmentation des masses d’eau » et des vitesses. (Nous donnons ici le nom d’embouchure à la partie » du fleuve comprise depuis la mer jusqu’à l’endroit où la marée cesse » de se faire sentir.) À cet effet, il faut que l’embouchure se développe » en forme d’entonnoir, par des élargissements successifs vers le bas. » Cependant il ne faut pas que, par ces améliorations, la vitesse moyenne » diminue dans la passe du fleuve ni dans le lit des basses eaux, car une » diminution de vitesse pourrait produire des barres.
- » 11 faut en outre que les lignes du lit des eaux basses soient bien tra-» cées et que, s’il est possible, ce lit soit borné des deux côtés de digues » peu élevées ; par contre les hautes eaux doivent trouver un bassin » aussi large que possible pour recevoir le surplus des eaux. »
- ML le Président donne lecture de la lettre suivante de M. Léon Franco :
- « Paris, le 15 novembre 1888.
- » Monsieur le Président,
- » Le bulletin de la séance du 2 novembre me parvient au moment de » quitter Paris ; je relève dans le compte rendu de la communication de » notre collègue, M. Auguste Moreau, sur « les Tramways en Hollande », » la phrase qui suit : « On à bien cherché à empîoyêrunsystërm^é 'traction
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- » électrique et des locomotives sans foyer, mais ces deux systèmes n’ont » abouti qu'ci un échec des plus complets, ce qui ne surprendra aucune » personne compétente.
- » Je ne puis laisser passer sans protestation une pareille énonciation, que » des faits certains, acquis depuis dix années, détruisent absolument. S’il a » été fait usage de locomotives sans foyer en Hollande, — pays dans « lequel la propriété industrielle n’est pas encore garantie, — les appli-» cations on tété fai tes sans la participation des inventeurs qui en déclinent » la responsabilité.
- » Quoi qu’il en soit, je ne dois pas laisser ignorer à la Société des In-» génieurs civils qu’une puissante Société d’Amsterdam, la Société des » Tramways des Indes néerlandaises, a repris l’exploitation, à Java, de » tramways qui végétaient par les anciens moyens de traction, et qui » donnent maintenant de bons résultats par la mise en service de 23 loco-» motives sans foyer et de 201 voitures. Le dernier rapport qui m’a » été communiqué par le Conseil d’administration me fournit, en effet, « les indications suivantes : La recette par kilomètre-train est de 0,778 f‘, » malgré cela, l’exploitation se fait à raison de 55 0/0 de la recette » brute (recettes, 469 656 /'; frais d’exploitation, 260 160 f). Les » frais d’exploitation, sans aucune exception, sont de 0,436 f par » train-kilomètre. Dans ce dernier prix, la dépense de traction, y » compris l’entretien et le renouvellement du matériel (générateurs fixes et » locomotives), ressort à 0,248 f, quand on paie le charbon d’Australie, » 29,80 f.
- » Le parcours moyen d’une locomotive est de 30 000 km par an. « On bride, par kilomètre-train, 4 kg de houille tout venant. Dans » l’année, on a relevé six interruptions dans le service pour faux » aiguillage, rupture d’essieu, retard dans l’allumage des chaudières, fusées ->) échauffées, déraillements, rupture d’un fond de cylindre. Rien par le » fait du système. Tels sont les résultats proclamés et appréciés par une » Compagnie hollandaise qui compte des hommes dont la co. -.pétence a ne peut faire doute pour personne.
- » Est-il nécessaire d’ajouter les résultats que nous obtenons en a France, de Rueil à Marly, de Lille à Roubaix, de Lille vers Tourcoing, i' de Lyon à Saint-Fons ? Je ne voudrais point en cette circonstance » abuser des instants de nos chers collègues ; mais je suis à leur dispo-» sition pour les éclairer s’il y a lieu.
- » Qu’il- me soit seulement permis d’affirmer ici, que les résultats » que nous obtenons dans ce pays, dans les applications que nous » avons pu faire, ne sont pas moins évidents que ceux que je viens » d’énoncer. Ces résultats se traduisent notamment par les économies a que nous avons obtenues en substituant les locomotives sans foyer » aux machines à feu. J’en tiens la preuve à la disposition de la Société.
- » Ils ont été reconnus par des hommes qui font autorité par leur » compétence notoire, que l’on retrouve à l’Académie des Sciences, à
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- » la Société des Ingénieurs civils, dans les Corps des Ponts et Chaussées fl et des Mines. Leur témoignage, ainsi que les faits que je viens d’avoir » l’honneur de rappeler, m’autorisent donc à persévérer dans la mise » en pratique d’un moyen de traction puissant et ne présentant pas » les dangers d’explosion ou d’incendie, ni les inconvénients du bruit,
- » de l’odeur, du décrassage sur la voie publique et de la projection des a flammèches, de la suie, des escarbilles et de la fumée, tout en donnant » des avantages économiques certains.
- » Veuillez agréer, etc.
- » Léon Franco. »
- Il est donné ensuite communication d'une lettre de M. Bricogne, ingénieur, chef du matériel roulant au chemîîflîe“fëT3jr^or3, qui rectifie certaines assertions contenues dans la lettre de M. Germond de Lavigne, lue à la dernière séance, et relative à l’emploi du liège comme ressort de traction des wagons. M. Bricogne joint à sa lettre une copie du procès-verbal de l’essai fait dans les ateliers de la Compagnie du Nord et duquel il résulte que l’ensemble des rondelles en liège ne reprend pas, meme au bout de dix minutes et plus, la hauteur primitive.
- Il est aussi donné lecture de la lettre suivante :
- « Monsieur le Président,
- » Lors d’un récent voyage en Norvège, j’ai eu l’occasion de faire le » trajet de Helsingborg à Christiania dans un wagon du chemin de fer » « Gôteborg-Haüapd » (voie de 1,485 m cntrcTails), construit dans les » ateliers Kockum, à Malrno (Suède), et dont la disposition m’a paru des » mieux comprises.
- a Ce wagon (à bogie), avec couloir latéral et plate-forme, a 16,670 m ;> de longueur entre tampons, 3 m de largeur et 4 m de hauteur au-dessus » des rails ; il est muni du frein Westinghouse, il est chauffé à la vapeur » et éclairé au moyen de grosses bougies brûlant 10 heures.
- » Pensant que cela intéresserait notre Société, je me suis procuré la » photographie (wagon de 3e classe), et le dessin (wagon mixte de lre et » 2e classes) ci-joints, qui donnent tous les détails et que je suis heureux » de pouvoir lui offrir.
- » Veuillez agréer, etc.
- a Horace Hervegh. »
- M* le Président a le regret d’annoncer le décès de M. Pihet, (Adrien-Auguste - Eugène), Président honoraire de la Chambre syndicale des mécaniciens, chaudronniers et fondeurs du département de la Seine, membre du Comité de la Société d’Encouragement, ancien constructeur de machines, chevalier de la Légion d’honneur, membre de la Société depuis 1862, décédé à Saint-Mandé (Seine), le 10 novembre, dans sa 67e année.
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- M. le Président a le plaisir d’annoncer que, par arrêté en claie du 9 novembre 1888, M. Fouret (Georges), examinateur d’admission à l’École polytechnique, a été nommé membre du, Comité^d’organisation du Congrès international de bibliographie desIScionccs mathématiques à ï’Èxno-sition universelle de 1889.
- M. le Président informe la Société que la souscription ouverte pour venir en aide aux^victimes de la catastrophe* des mines de Cransac a ddnme^mBTexcelîeni résultat ; il remercie”ceux~qui y ont participe.
- Cette souscription a déjà dépassé le chiffre de 1 000 f, et M. le Président, avec l’assentiment du Comité, se propose d’aller porter cette somme aux personnes qui se sont chargées de l’organisation et de la répartition des secours dans le département; ce sera un nouveau témoignage de la sympathie que la Société des Ingénieurs civils a toujours témoignée à la classe ouvrière. (Applaudissements).
- L’ordre du jour appelle la communication de M. Gouilly sur un nouveau mode de propulsion.
- M. Gouilly dit qu’il ne s’est pas préoccupé de l’avenir des choses dont il a à parler, mais qu’il s’est efforcé surtout de remplir son devoir d’ingénieur envers la Société en lui apportant, suivant les idées déjà émises par lui en 1886, la démonstration expérimentale d’un fait tangible qui s’énonce ainsi : dans l’appareil mis sous les yeux des membres de la Société, la partie appelée collecteur a pour effet, sans changer notablement le travail moteur du bateau, de doubler la force de propulsion d’une hélice au point mort ou d’augmenter de un tiers la vitesse du bateau, quelle que soit l’hélice et quelle que soit sa vitesse de rotation ’ En ce qui concerne l’application, M. Gouilly fait remarquer que les lois de la mécanique s’étendent des corps de petites dimensions à ceux dont les dimensions sont plus grandes; en outre, le collecteur étant aussi facile à construire en petit qu’en grand, ses expériences ne sont pas entachées d’erreurs provenant de l’exécution du modèle. Si dans cet appareil on a des vitesses de 1 à 2 m, des pressions de quelques centimètres d’eau, en grand, on aura des vitesses de 10, 20 et 30 m, des pressions de plusieurs mètres, mais le phénomène hydraulique ne pourra disparaître.
- Dans ses expériences, M. Gouilly s’est préoccupé surtout des propriétés du collecteur; il entrevoyait, du,reste, depuis plusieurs années ce qu’il croit être le moyen d’augmenter la propulsion et l’avait déduit des réflexions qu’avaient amenées les remarques générales faites sur les hélices dans sa note de février 1886 et qui se résument ainsi:
- Il abandonne la comparaison du mouvement de l’hélice à celui d’une vis dans son écrou, dont on a déduit l’idée de recul qui a l’importance d’une quantité purement numérique ne mesurant aucun phénomène naturel. Il repousse l’idée du glissement des molécules liquides au contact direct des surfaces de l'aile.
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- 11 compare l’hélice à une plaque traînée dans un liquide et voit, dans les courants qui se forment autour, la raison des pressions sur les faces, pressions transmises par les molécules en remous entre les courants et les faces de l’aile. Il rappelle que la confirmation de cette idée se trouve dans les travaux faits en 1862 par M. Savy, lieutenant de vaisseau, qui a étudié expérimentalement les courants de la face aspirante de l’aile et en déduit l’idée d’une poupe sur cette face. Cette poupe améliore sûrement la marche avant de l’hélice, mais M. Gouilly ne s’en était pas montré partisan, dans sa note précitée, parce que, pour les hélices fonctionnant à la manière ordinaire, la poupe nuit à la marche arrière.
- H explique encore, dans la même note, à quoi tient la nécessité de diminuer le nombre des ailes de l’hélice, à quoi tient la limite de vitesse que peut recevoir un système composé d’un bateau et d’une hélice.
- Aujourd’hui M. Gouilly est arrivé au collecteur qu’il ne faut pas confondre avec le manchon, qui a été essayé infructueusement. Le collecteur est formé d’un cylindre dans lequel vient se loger l’hélice et d’un tronc de cône dont la grande base est dirigée en avant. Les formes de cet organe devront d’ailleurs être combinées avec celle des navires et sa place sera dans la carène même.
- M. Gouilly fait remarquer que les expériences nombreuses qu’il a faites sur des hélices de formes différentes montrent toujours que le collecteur produit non seulement une amélioration de l’hélice, mais qu’il a surtout des effets qui lui sont particuliers, effets bien autrement considérables que ceux résultant de son action sur l’hélice. La première de toutes les expériences que M. Gouilly ait faites consistait à opposer deux hélices A et B luttant l’une contre l’autre, de telle sorte que l’hélice A soit repoussée par l’hélice B quand on n’emploie pas le collecteur, et repousse celle-ci quand on adjoint à A la puissance du collecteur. Cette expérience ne donnait rien pour l’appréciation du travail, mais elle indiquait nettement et sûrement l’influence du collecteur pour augmenter la propulsion.
- (M. Gouilly répète ensuite cette expérience, ainsi que celles relatives à la propulsion, à l’aide d’un bateau de petit modèle muni de deux hélices de dimensions différentes, placées l’une à la poupe et l'autre à la proue; la plus petite de ces deux hélices peut être munie ou non du collecteur.)
- M. Gouilly fait observer que les expériences qu’il vient d’exécuter ne sauraient avoir la précision de celles qui seraient faites dans le calme de l’étude. Il a même dû recommencer la première qui n’avait pas donné de résultat concluant à cause d’un dérangement accidentel de l’appareil.
- Quant aux expériences de traction, elles ont été faites sans se préoccuper de montrer tout le parti qu’on peut tirer de l’emploi du collecteur, mais seulement en plaçant cet organe, de telle façon qu’il s’adaptât sans tâ tonnements à l’hélice. Le bateau, avec une seule hélice sanscollec-
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- leur exerçait une traction de 70 g sur un fil et restait immobile ; lorsque l’hélice était aidée de son collecteur, le bateau exerçait une traction de 120 g et entraînait le fil; pour une traction de 130 g il résistait parfaitement.
- (Applaudissements.)
- M. le Président remercie M. Gouilly de ses très intéressantes expériences, qu’il cherchera évidemment, s’il veut forcer toutes les convictions, à reproduire, dès qu’il le pourra, sur une grande échelle. Il est à souhaiter que parmi les personnes présentes, quelques-unes soient disposées à faciliter à M. Gouilly l’essai en grand de son système. M. Gouilly considère les résultats qu’il apporte aujourd’hui comme la consécration des calculs présentés par lui, il y a deux ans, à la Société. Une discussion ne peut manquer de s’établir, nous la suivrons avec intérêt.
- M. le Président remercie, une fois de plus, au nom de la Société, les personnes qui ont bien voulu assister à ces premières expériences.
- (Marques d’assentiment.)
- L’ordre du jour appelle la communication de M. Roy sur le Chemin de fer de La Mure. " ~~
- M. EdmoniTRoy dit que le chemin de fer à voie de 1 m, de Saint-Georges-de-Commiers à La Mure, avec embranchement sur Notre-Dame-de-Vaulx, a ôté inauguré le 24 juillet dernier par M. le Ministre des Travaux publics.
- Le but spécial de ce chemin est de desservir Je bassin houiller anthra-cifère de La Mure. La ligne principale mesure 30 340 m et l’embranchement 2 330 m.
- Les obstacles opposés par la nature à l’établissement de la voie atteignent l’extrême limite des difficultés que peut présenter la construction des chemins de fer en pays de montagne et font de cette ligne une voie ferrée des plus intéressantes et des plus pittoresques.
- M. Roy remet à la Société le plan et le profil en long, ainsi qu’une série de vues photographiques qui donnent une idée des difficultés vaincues.
- La ligne part de la station de Saint-Georges-de-Commiers, sur le chemin de fer de Grenoble à Gap, à l’altitude 316,50 m. Elle s’élève, en suivant la gorge du Drac, par une série de lacets, jusqu’au col de la Festinière, à la cote 965 m, qu’elle atteint après un parcours de 23 km et qu’elle franchit au moyen d’un souterrain de 1 070 m de longueur ; elle aboutit au plateau de La Mure à 924,50 m d’altitude. Les rampes sont, en moyenne, de 0,026 m par mètre et atteignent parfois 0,0275 m ; on compte dans ce parcours 8 500 m de courbes de 100 m de rayon, 3 000 m de courbes de 420 à 150 m et 16 500 m d’alignements droits.
- Le tracé, très sinueux, se maintient constamment à une grande hauteur au-dessus du fond des vallées, s’accrochant aux flancs de la montagne dont il suit tous les contours.. C’est ainsi qu’entre les kilomètres Bull. 47
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- 4 O et 11 il y a 3 courbes successives de 100 m de rayon et de sens inverse, séparées par des alignements droits d'une cinquantaine de mètres de longueur seulement ; au kilomètre 16, 7 courbes de 100 m de rayon, également en sens inverse, sont raccordées par des alignements dont la longueur descend à 40 m.
- Les travaux d’art les plus remarquables sont deux ponts en maçonnerie de 23 et 27 m d’ouverture, jetés sur des ravins à 300 m de hauteur, et quatre viaducs aussi en maçonnerie, à arches de 10, 34 et 37 m de hauteur, en courbe de 100 m de rayon. Le nombre des souterrains est de 18, d’une longueur totale de 4 230 m ; quatre d’entre eux se développent sur près des deux tiers d’une circonférence de 100 m de rayon.
- Les études et la construction de cette ligne remarquable ont été exécutées sous la direction de M. Cendre, —- aujourd’hui Directeur des chemins de fer de l’État, — par M. Rivoire-Vicat, Ingénieur des ponts et chaussées, actuellement Ingénieur en chef du département de la Haute-Garonne.
- La voie est posée sur traverses en chêne de 2 m de longueur et de 20/13 d’équarrissage ; les rails sont en acier à double champignon, ils pèsent 29,300 kg par mètre courant et mesurent 11 m de longueur ; ils ont été cintrés à chaud à l’usine pour les courbes de moins de 300 m de rayon. 11 n’y a pas de surélargissement dans les courbes, Le .jeu total entre le champignon des rails et le boudin des roues (bandages neufs) est de 0,013 m. On a, autant que possible, fait des raccordements paraboliques entre les courbes et les alignements droits.
- Le devers, dans les courbes de 100 m de rayon, est de 0,120 m, quoique la vitesse des trains ne dépasse pas 23 km à l’heure.
- M. Ed. Roy critique en passant le préjugé et la routine, qui font que l’on s’imagine que l’excès du dévers a une grande action pour combattre la force centrifuge. Ce dévers nuit essentiellemen t au bon fonctionnement du matériel roulant employé sur cette ligne, et fatigue considérablement la voie. Depuis l’ouverture de la ligne, on a constaté plusieurs affaissements ou déformations de la voie du côté du petit rayon ; cela n’a rien d’étonnant si l’on considère qu’avec les dévers et, la vitesse adoptés, la charge sur le rail, côté du grand rayon, n’est que de 6 000 kg pour les wagons de houille et de 3 800 à 4 000 kg pour les machines, tandis que la charge, côté du petit rayon, atteint respectivement 9 000 kg dans le premier cas et 3 700 à 6 000 kg dans le second.
- En présence d’une ligne aussi accidentée en plan et en profil que celle qui vient d’être décrite, l’Administration voulut bien prendre en considération les propositions que lui fit M. Ed. Roy, en 1884, pour l’application de son système de matériel dans l’exploitation de ce chemin. De nouvelles expériences eurent lieu, qui ne firent que confirmer les bons résultats déjà obtenus par l’emploi des boîtes Roy aux locomotives, et décidèrent de l’adoption du système.
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- (M. Roy met sous les yeux de la Société un petit modèle de wagon au 1/10 et une boîte radiale de son système, grandeur d’exécution. Il donne des explications sur les dispositions adoptées pour l’ensemble du châssis, l’attelage central et les freins, qu’on retrouvera, avec figures à l’appui, dans la note qui sera insérée au Bulletin.)
- Les machines et le matériel roulant, — dont M. Roy remet les dessins et photographies, — ont été construits sur ses données dans les ateliers de la Compagnie de Fives-Lille, qui exploite aussi la ligne.
- Les locomotives-tenders sont à trois essieux'couplés avec un essieu porteur à boîtes radiales à l’arrière. Ces machines présentent les particularités suivantes :
- L’essieu porteur supporte environ la moitié du poids des approvisionnements; la suspension de cet essieu est munie d’un balancier transversal. L’essieu moteur est à coude extérieur aux roues ; il a quatre coussinets ; le châssis comporte, par suite, quatre longerons en cet endroit ; les manivelles extérieures sont pourvues d’un contrepoids faisant équilibre à la tète de la bielle motrice. Le foyer est disposé de telle sorte que la chambre à feu se trouve- être plus longue que la grille, qui est elle-même relativement très large.
- La marche normale de ces machines, surtout à cause de la position de l’essieu porteur à fonctionnement radial, est, cheminée en arrière; elles marchent également bien dans l’autre sens, mais se trouvent alors dans des conditions moins favorables au passage dans les courbes.
- L’empattement des trois essieux couplés est de 2,50 m et l’empattement total de 4,75 m ; le déplacement transversal de l’essieu à boîtes-Roy, au passage dans les courbes de 100 m de rayon, est de 0,050 m de chaque côté.
- Ces machines remorquent, en service, des trains houillers formés de 12 wagons, chargés à 10 t à la descente et vides à la remonte, à une vitesse moyenne de 20 km à l’heure.
- Les voitures et les wagons sont à trois essieux ; ils ont 4 m d’empattement et la longueur entre tampons est de 6,44 m pour les wagons et de 7 m pour les voitures.
- Malgré la facilité de déplacement latéral laissée aux deux essieux extrêmes, M. Roy signale la stabilité parfaite de ce matériel roulant, même à des vitesses de 40 et 45 km à l’heure, à l’entrée et à la sortie des courbes de 100 m de rayon ; il indique que cette stabilité est due aux plans inclinés des boîtes radiales et aux dispositions de l’attelage central.
- En terminant, M. Roy dit que c’est grâce à l’intervention amicale de notre Président, M. F. Reymond, qu’il a pu arriver, après trer.te ans de luttes et de persévérance, à faire une application complète de son système de matériel roulant et qu’il est heureux de pouvoir lui en témoigner hautement sa reconnaissance devant la Société.
- (Applaudissements.)
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- M. le Président tient à rectifier ce que vient de dire M. Roy. Il ne se défend pas d’avoir eu le grand désir de voir le matériel de cet Ingénieur appliqué sur un point déterminé, où l’on ait la possibilité de l’apprécier dans tous ses détails et dans tous ses effets ; et il est tout naturel, — dit M. le Président, — que j’aie travaillé à amener ce résultat. Mais, si l’application a eu lieu, c’est grâce à des membres du Gouvernement et à des hommes étrangers à notre Société, tels que MM. Cendre, Brame, Duval (de Fives-Lille), et d’autres encore,-qui n’y ont épargné ni leur bon vouloir, ni leurs efforts. M. le Président tenait à ce que cet hommage leur fût rendu.
- M. Roy réplique qu’il savait que les choses s’étaient passées ainsi, mais grâce à l’initiative de M. le Président.
- (Vifs applaudissements.)
- M. le Président prie la Société de vouloir bien entendre, malgré l’heure avancée, une communication très courte de M. de Cordemoy, qui n’est pas inscrite à l’ordre du jour. M. de Cordemoy, à la veille de partir en voyage, veut bien nous dire quelques mots des intéressants mémoires de M. de Churruca, remis à la Société par M. Brüll et relatifs à Y Amélioration de Bilbao -
- RL" de'CordemIit que le port de Portugalette, qui se trouve à l’embouchure du Nervion, pouvait à peine recevoir, jusqu’à ces dernières années, des navires de 1 000 à i 200 tonneaux. — Il en indique sur le tableau les dispositions principales. — On avait établi deux quais distants l’un de l’autre de 120 m, et faisant déboucher la rivière de Bilbao dans une baie très profonde, dont les deux rives présentent des caractères très différents. Sur la rive droite une plage de sable, — d’où son nom de Las Arenas ; — sur la rive gauche, au contraire, une côte généralement abrupte et bordée de récifs. Les sables de la rive droite venaient former une barre qui ne laissait que 1,14 m d’eau à la basse mer équinoxiale, et les vents, poussant ces sables vers la rive gauche, déplaçaient sans cesse le chenal dans la direction de Portugalette. De temps en temps seulement les tempêtes du nord-ouest changeaient cet état de choses, mais le chenal reprenait vite sa tendance à retourner vers la rive gauche.
- M. de Cordemoy fait remarquer que ce fait prouve combien dans les travaux maritimes il faut étudier avec soin les conditions particulières de l’endroit où l’on se trouve. M. de Churruca, avec beaucoup de sagacité, comprit que pour s’opposer au mouvement incessant du sable rejetant le chenal sur la rive gauche, il n’avait qu’à établir une jetée prolongeant la rive gauche du vieux môle de Portugalette. Il construisit donc un nouveau môle de 800 m de longueur. Les navires ont à peine franchi le musoir qu’ils se trouvent ainsi à l’abri des grandes tempêtes. Les sables venant de la rive droite ne peuvent franchir le chenal, qui suivant sa tendance naturelle, s’est creusé un lit, à peu près parallèle au nouveau môle, de 80 m de largeur moyenne sur 4,70 m de profondeur;
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- de sorte qu’en basse mer équinoxiale, là où il ne passait autrefois que des navires de 1 000 à 1 200 tonneaux, on fait entrer maintenant des bâtiments de 3 000 tonneaux ; le tonnage total du port de Bilbao a pu ainsi passer de 400 000 t à un million de t. Ainsi il y avait là une disposition naturelle dont M. de Churruca a su judicieusement profiter ; en construisant le nouveau môle, il donnait au chenal un point d’appui dans sa tendance à se porter vers la gauche. Ensuite, M. de Cordemoy examine la disposition en arc de cercle du môle ; faut-il lui attribuer une part dans le succès de l’œuvre? M. de Cordemoy fait remarquer qu’avec le grand rayon adopté, la flèche n’est que de 25 m pour une longueur de 800 m et qu’une aussi faible courbure ne saurait avoir une influence marquée sur le résultat obtenu. M. de Churruca, en adoptant cette courbe concave, a voulu surtout conserver la forme la. plus avantageuse que la nature elle-même donnait parfois au chenal.
- Le reste de la rivière a été amélioré par des dragages et par la construction de quais partout où ils faisaient défaut; on a aussi rectifié des courbes exagérées du lit de la rivière et construit deux darses. Quant à la construction du môle, il se compose d’un enrochement sur. lequel on a élevé un échafaudage porté par des pieux en fer à vis Mitchell. Ces pieux, légèrement inclinés, recevaient un bordage en planches au milieu duquel on coulait du béton. Ce système a déjà reçu des applications, en Angleterre à Buckie et en Amérique à Delaware-Harbourg.
- M. de Churruca a élevé le môle jusqu’au niveau des plus hautes mers, et il a ménagé au-dessus un tablier en bois qui permet de se rendre à son extrémité. Les 600 premiers mètres ont été construits par ce procédé; mais pour le reste, à cause de la violence de la mer, on a dû imiter ce qui a été fait à la Tyne. On a coulé directement sur les enrochements une chape en béton qu’on a recouverte de cinq rangées de blocs au milieu desquelles on a encore établi un massif de béton surmonté d’un mur de garde. Ce système est très bon, mais la chape de la base a l’inconvénient de céder quelquefois et d’entraîner les blocs avec elle.
- Le projet réalisé par M. de Churruca a donné des résultats abso. ument admirables. Aujourd’hui, on est en train de compléter ce travail. Une Compagnie française vient, en effet, d’être déclarée adjudicataire d’un môle qui va fermer la baie elle-même et former ainsi un avant-port de 300 ha de superficie totale, avec des fonds de 9 à 15 m sur 160 ha.
- Bilbao est donc appelé à un brillant avenir, et ce sera la plus grande récompense de M. de Churruca d’avoir ainsi contribué à la prospérité de sa patrie (Applaudissements.)
- M. le Président remercie M. de Cordemoy de sa communication.
- La séance est levée à dix heures 1 /2.
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- NOTE
- SUR
- L E FR E IN F UJNIC U LA IRE
- SYSTÈME LEMOINE
- PAR
- M. V. M AIJCLÈ FL E
- L’application des freins sur les voitures de transport à Paris est assez récente.
- Le frein à vis, inventé par M. l’Ingénieur Mollard, pour le service des Messageries royales en 1832, n’a été adopté qu’en 1876 par la Compagnie générale des Omnibus.
- On avait hésité longtemps, parce que l’on craignait avec quelque raison de mettre à la disposition des cochers un instrument dont ils pouvaient abuser en serrant le frein hors de propos, et en imposant ainsi une fatigue supplémentaire aux chevaux. On craignait aussi l’action destructive du frein sur les essieux et les roues.
- Le frein à vis était suffisant comme frein de ralentissement, mais l’arrêt n’était pas assez prompt; de plus, il fatiguait beaucoup les essieux.
- Le frein funiculaire de M. Lemoine, adopté par la Compagnie générale des Omnibus depuis 1882, pour les tramways d’abord, puis pour les omnibus, permet l’arrêt presque instantané de ces voitures ; il présente, en outre, l’avantage de fatiguer beaucoup moins le matériel que le frein à vis.
- Bien que ce frein ait reçu depuis quelques années d’assez nom-
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- breuses applications, il n’est pas encore très connu et nous nous proposons, dans cette note, de décrire ses organes et leur fonctionnement, ainsi que les différentes applications qui en ont été faites.
- Principe du frein.
- Supposons une roue de voiture en mouvement et admettons qu’elle soit chargée d’un poids P.
- La puissance rotatrice Q de cette roue s’obtiendra en multipliant le poids P par le coefficient de frottement f du bandage de la roue sur le sol.
- On aura donc: Q = P/‘.
- L’action du frein consiste, soit à diminuer cette force (ralentissement),soit à l’annuler complètement (arrêt), et si nous appelons X la force à développer pour produire l’arrêt, r le bras de levier de cette force, R le rayon de la roue, nous aurons :
- Xr =. QR d’où X = Q
- On voit que la force X devra être d’autant plus grande que le
- rapport — sera plus grand. Si ce rapport était égal à 1, c’est-à-
- dire si le bras de levier de la force était égal à celui de la résistance, X serait minima.
- Nous verrons plus loin que, dans la pratique, la valeur du rapport varie entre 4 et 7.
- Pour qu’un frein fonctionne bien, il est nécessaire que la distance entre les patins et les bandages soit toujours bien réglée et que la mise en contact de ces organes s’effectue le plus rapidement possible.
- L’expérience a prouvé que le frottement du patin sur les bandages est beaucoup plus énergique pendant les premiers moments de l’application que pendant les suivants, et qu’il décroît ensuite assez rapidement. Pour caler les roues, il faut développer un effort plus considérable que pour les maintenir calées.
- Les cochers qui croient exercer une force retardatrice plus puis-
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- santé en maintenant les roues cle leur voiture calées pendant tout le parcours des rues en pente, sont dans l’erreur. L’action du frein serait plus active s’ils réglaient son intensité, de manière à retarder le plus possible la rotation des roues, sans l’arrêter complètement.
- Ce principe posé, voici quelle est l’idée générale du frein Lemoine :
- Le cocher de la voiture, en appuyant son pied sur une pédale,
- agit directement sur une tige horizontale a appelée palonnier, par l’intermédiaire d’une tringlede traction t qui prend son point d’attache au milieu du palonnier (Fig. t).
- Quand la tringle est sollicitée dans le sens de la flèche /', elle attire le palonnier qui se déplace parallèlement à lui-même.
- Fië- 1- À chacune des
- extrémités de cet organe est fixée une petite tringle en fer b reliée au petit bout d’une corde conique en chanvre, qui s’enroule sur le moyeu de la roue correspondante et de dessus en dessous. La corde fait 1 tour 1/2, 2 tours ou 3 tours, suivant le cas, et son gros bout c, terminé par une boucle solidement fermée, est relié à une traverse d qui porte à chaque extrémité un patinp.
- En marche, les spires de la corde sont assez lâches autour du moyeu pour laisser tourner librement ce dernier, et le patin est à une distance moyenne de 3 cm du bandage de la roue; mais si à l’appel du cocher, le palonnier est sollicité vers l’avant, les spires se tendent autour du moyeu et le gros bout de la corde attirant à lui la traverse porte-patins, amène ces derniers en contact avec les bandages de la roue ; le frein agit.
- Le serrage du frein ne peut se produire que quand les roues
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- se meuvent dans le sens de la marche en avant ; lorsque la voiture recule, le frein n’agit pas.
- On comprend que le simple appui du pied du cocher sur la pédale demande moins de temps que les 7 ou 8 tours de volant qui sont nécessaires,avec le frein à vis/pour amener les patins au contact des roues. Aussi l’arrêt avec le frein funiculaire est-il presque instantané : en palier, on peut arrêter un omnibus à 1 ,50 m ou 2 m, suivant la nature du sol de la chaussée.
- En outre, le cocher ayant ses deux mains libres, reste plus maître de ses chevaux. Les accidents sont donc irïoins fréquents.
- Nous avons dit que le frein Lemoine fatiguait beaucoup moins le matériel que le frein à vis. En effet, supposons un omnibus dont l’essieu d’arrière supportera un poids de 2 400 kg, chacune des roues d’arrière supporterait une charge de 1 200 kg.
- La puissance rotatrice de l’une d’elles sera :
- Q rrr 1 200 X 0,36 = 432 kg,
- 0,36 étant le coefficient de frottement des bandages en fer sur le pavé en grès.
- Pour annuler cette puissance rotatrice de 432 kg, nous ne disposons dans le cas du frein à vis que de l’action R du patin contre te bandage, force qui s’exerce à peu près horizontalement et dont la valeur sera donnée par la relation :
- R x 0,19 = 432 kg,
- 0,19 étant le coefficient de frottement du patin en fonte avec le bandage en fer,
- On tire de là : R — 2 273 kg.
- Avec le frein Lemoine, tout l’effort s’exerce entre le moyeu et la jante et suivant un rayon de la roue ; l’essieu n’a à supporter, dans le sens horizontal, que l’effort maximum de glissement si les roues sont calées, c’est-à-dire précisément les 432 kg de puissance rotatrice de la roue.
- On voit donc que dans l’exemple choisi, l’effort horizontal exercé sur chaque fusée d’essieu au moment de l’arrêt est de 2 273 kg avec le frein à vis, tandis qu’il n’est que de 432 kg avec le frein funiculaire.
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- Différentes applications du frein Lemoine.
- M. Lemoine a appliqué son frein sur différents genres de voitures et bien que le principe soit constant, les freins diffèrent entre eux par le nombre et la disposition des organes, selon la charge et le modèle de voitures sur lesquelles ils fonctionnent.
- Le plus simple est celui qu’il a étudié pour les omnibus à deux chevaux de la Compagnie générale des Omnibus. Il est appliqué également sur les voitures du Ministère des Postes et Télégraphes et sur celles des Sapeurs-Pompiers de la ville de Paris,
- En voici la description :
- 1° FREIN DES OMNIBUS A 2 CHEVAUX
- La pédale, en s’abaissant sous le pied du cocher, agit directement sur le palonnier par l’intermédiaire d’une tringle montante de devant de caisse et d’une tringle de traction de palonnier.
- La corde, principal organe du frein, est représentée sur la figure ci-contre à sa position de repos. Elle est conique, son petit bout b est relié au palonnier a par l’intermédiaire d’une tringle à anneaux t; elle fait ensuite un tour et demi en s’enroulant de dessus en dessous sur une poulie calée sur le moyeu de la roue. Son gros bout c forme une boucle dans laquelle s’engage le crochet tirant g, relié à la traverse porte-patins d (Pl. 188, Fig. 1).
- Pour éviter que la corde, dont la tension peut atteindre 1 000 kg, soit rapidement mise hors de service, M. Lemoine l’a garnie de quatre segments ou coussinets en bois s4 s2 s3 s4 qui sont en contact avec la poulie. Ces segments sont répartis sur la dernière spire de la corde du côté du gros bout, c’est-à-dire sur fa partie qui travaille le plus. Lorsque le frein est serré, ils sont diamétralement opposés deux à deux, et l’un de ces segments s2 est garni d’une masselotte en plomb m afin de tendre par son poids à faire desserrer la corde lorsque le frein cesse d’agir. Indépendamment de leur action préservatrice, les segments présentent l’avantage d’augmenter le diamètre de la spire de 1a. corde et par
- conséquent de diminuer le rapport -2-.
- Le palonnier est soutenu à chaque extrémité par une suspension
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- en feuillard f qui lui permet d’osciller d’arrière en avant et d’obéir à l’appel de la pédale.
- Le crochet-tirant de corde porte une tige taraudée parallèle au crochet, qui s’engage dans un support-guide g relié à l’entretoise d’essieu et qui a pour objet de permettre le réglage de l’écartement des patins et des bandages de roues ; plus le patin et le bandage s’usent, plus il faut serrer l’écrou de la tige taraudée.
- La traverse porte-patins est supportée par une chape de suspension h reliée au brancard de caisse. Le point de suspension o de la chape est de quelques centimètres en arrière de la verticale passant par l’axe de la traverse porte-patins, de manière que celle-ci tende par son propre poids à s’éloigner toujours du bandage de la roue.
- Le desserrage du frein est encore favorisé par un ressort à boudin r dont le rôle est de rappeler le palonnier et la pédale à leur position de repos lorsque le cocher cesse d’agir.
- TRAVAIL DES CORDES DE CE FREIN
- Un omnibus à deux chevaux contenant vingt-six voyageurs, pèse, lorsqu’il est au complet, 3 650 kg en moyenne. Cette charge se répartit ainsi :
- 1 550 kg sur l’essieu d’avant,
- 2 100 kg sur l’essieu d’arrière.
- Le frein agissant sur les roues d’arrière seulement, nous ne nous occuperons que de ces dernières :
- Chaque roue étant chargée à 1 050 kg, leur puissance rotatrice est de :
- Q — 1 050 X 0,36 = 378 kg.
- Pour vaincre cette puissance de 378 kg, on dispose de deux forces :
- \0 La tension de la corde sur la poulie moyeu ,
- 2° La pression du patin contre le bandage ;
- La première peut se représenter par ï ^,
- La deuxième par T f'.
- T étant la tension cherchée de la corde,
- B le rayon de la roue,
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- r le rayon de la spire de la corde serrée,
- f' le coefficient de frottement du patin contre le bandage.
- Nous aurons donc l’équation suivante :
- (1) T (£+/)= Q = 378 kg.
- dans laquelle R = 0,773 r = 0,175 f = 0,19.
- En substituant les chiffres aux lettres, on a :
- 378 x 100 41,7
- = 906 kg.
- Le travail de la corde dans ce cas particulier est donc de 906 kg.
- 2° FREIN DES OMNIBUS A 3 CHEVAUX.
- Ces voitures pèsent, lorsqu’elles sont chargées, 5 460 kg ainsi répartis :
- 1 860 kg sur l’essieu d’avant,
- 3 600 kg sur l’essieu d’arrière.
- Chaque roue d’arrière supporte une charge de 1 800 kg; la puissance du frein devra donc être plus considérable que dans le cas précédent.
- On aurait pu employer le môme modèle de frein que pour l’omnibus à 2 chevaux, en faisant faire un tour de plus aux cordes, mais il aurait fallu augmenter leur longueur ainsi que la largeur des frettes du moyeu, ce qui n’est pas facile avec le peu de place dont on dispose ; en outre, les cordes auraient travaillé à plus de 1 500 kg.
- M. Lemoine a imaginé un dispositif très ingénieux pour éviter ces inconvénients :
- Au lieu de placer la suspension de la traverse porte-patins à peu près verticalement comme dans le frein précédent, il l’incline fortement sur le brancard de caisse de manière que le patin tende toujours à frotter sur la roue (PL 188, Fig. 2), puis, au moyen
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- d’un ressort cle refoulement, il maintient l’écartement du patin et du bandage à 3 centimètres environ.
- Supposons que l’angle a de la chape de suspension h avec l’horizon soit égal à 40°, la pression du patin contre le bandage dont la valeur était P = T f quand la suspension était verticale, sera d’antant plus forte que l’inclinaison de la chape de suspension sera plus grande; elle sera proportionnelle à la projection o B de la chape de suspension, projec- Fig. 2.
- tion qui n’est autre que le cosinus de l’angle a (fîg. 2).
- L’éqiiatiun (•]) T (f+^j = Q
- deviendra donc :
- T(V+/'c°s a+-^) = Q
- et en remplaçant les lettres par des chiffres :
- T (0,19 + (0,19 X 0,766) + 0,23) = Q 1 800 x 0,36.
- T
- 648x100
- 57
- 1 135 kg.
- Si la chape de suspension était verticale, le travail de la corde serait, en appliquant l’équation (1)
- T (/+y)=648%-
- d’où :
- T = 1 542 kg.
- On voit que la disposition adoptée par M. Lemoine augmente la puissance de son frein de 400 kg par roue.
- Nous pouvons donc dire, en nous résumant, que les freins des omnibus à 3 chevaux diffèrent de ceux des omnibus à 2 chevaux en ce que dans les premiers, le patin tend toujours à s’appuyer contre le bandage, tandis que dans les derniers, il tend à s’en éloigner.
- Pour éviter, dans le premier cas, que le patin frotte quand le frein ne fonctionne pas, l’inventeur y a ajouté un ressort de re-
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- foulement qui est comprimé par la traverse porte-patins quand le frein serre, et qui se détend naturellement pour éloigner les patins quand la pédale est relevée.
- 3° FREIN DES TRAMWAYS DE LA COMPAGNIE GÉNÉRALE DES OMNIBUS
- La figure 3 (PL 188) donne l’ensemble du frein à l’échelle de^j.
- Les tramways de la Compagnie des Omnibus contiennent 50 voyageurs; ces voitures pèsent, lorsqu’elles sont au complet, 6 800 kg environ, répartis ainsi :
- 2 500 kg sur l’avant-train,
- 4 300 kg sur l’arrière train.
- Il a été d’autant plus nécessaire de faire agir le frein sur les 4 roues en même temps, que l’adhérence des roues sur la voie ferrée est bien moindre que celle des roues d’omnibus sur les chaussées pavées ou macadamisées.
- Le frein est donc double et les deux palonniers sont portés simultanément vers l’avant par une double tringle de traction quand le cocher appuie sur la pédale.
- Les cordes font deux tours complets sur une petite poulie cla-vetée sur l’essieu, contre chacune des roues,
- Le diamètre extérieur de ces poulies est de 0,10 m et la spire formée par la corde au gros bout, quand le frein est serré, a un rayon de 0,07 m.
- Comme le rayon des roues de tramways est de 0,50 m, le rapport 0,14 et -5- =1.
- La corde est munie de segments en bois comme celles des freins omnibus, mais à cause du petit diamètre des poulies, il n’y a que 3 segments au lieu de 4.
- Lorsque le frein est desserré, les patins ne sont qu’à 10 mm des bandages, afin que le contact pour l’arrêt soit aussi rapide que possible.
- La suspension des patins est légèrement inclinée de l’arrière vers; l’avant pour tendre, comme dans l’omnibus à 2 chevaux, à éloigner le patin de la roue quand le frein ne fonctionne pas.
- La traverse porte-patins est reliée à chaque extrémité à la boîte
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- à graisse correspondante, par une tringle appelée tige-rayon et qui a pour objet:
- 1° De présenter toujours le patin concentriquement à la roue, quel que soit l’abaissement de la caisse sous la charge.
- 2° De placer toujours le crochet tirant dans la direction d’une tangente à la poulie, ce qui est une condition favorable pour le bon fonctionnement du frein.
- Travail des cordes.
- Les essieux des tramways de la Compagnie des Omnibus n’ont qu’une roue calée : celle de droite ; la roue gauche est folle sur. l’essieu, pour faciliter le passage dans les courbes.
- Cette particularité, jointe à la charge inégale des deux essieux, a pour conséquence un travail très variable pour les cordes, selon qu’elles sont posées à droite ou à gauche, sur l’essieu d’avant ou sur celui d’arrière.
- En effet, pour arrêter la roue gauche d’arrière qui est folle sur l’essieu, on ne dispose que de la pression du patin sur le bandage, tandis que pour arrêter la roue droite qui est calée sur l’essieu, on bénéficie en plus des tensions des cordes de droite et de gauche.
- Supposons un tramway chargé de 50 voyageurs et déterminons le travail des quatre cordes.
- Nous savons que la charge sur l’essieu d’avant est P'= 2 500%
- et qu’elle est
- P = 4 500 kg sur l’essieu d’arrière.
- Nous savons que le rapport-^- = 0,14
- et nous admettrons que le coefficient de frottement f des bandages sur les rails est de 0,14 et que le coefficient de frottement fl des patins sur les bandages est de 0,19.
- Le travail T de la corde gauche de l’essieu d’arrière sera donné par la relation :
- d’où
- T/t = P/‘.
- rr 2 150 x 14 , h
- 1 ^ ---- = 1 o85 kg.
- 19
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- Le travail I\ de la corde droite de l’essieu d’arrière serait obtenu par la relation :
- T,/'1 + = Vf,
- si la puissance rotatrice de la roue droite n’était diminuée déjà par le travail de la corde gauche, mais nous devons en tenir compte, et l’équation donnant le travail TA de la corde droite sera la suivante :
- TiA + — Vf —
- d’où T, (0,19 + 0,14) = 2 150 x 0, 14 — 1 585 x 0,14 et = 242 kg.
- De même le travail T, de la corde gauche d’avant sera obtenu par la relation :
- V1 = P1/-
- d’où
- 1 250 x 14
- T, =
- 19
- 921 kg.
- Et le travail T3 de la corde droite par la suivante :
- 'iv*+ï4 = pv-T4
- d’où l’on tire T, (0,19 + 0,14) = 1 250 x 0,14 — 921 x 0,14 et T3 = 140 kg.
- En résumé :
- La tension de la corde gauche d’arrière est de 1 385 kg.
- — — droite d’arrière est de 242
- — — gauche d’avant est de 921
- — — droite d’avant est de 140
- et l’on remarque que le rapport des tensions des cordes de gauche à celles de droite est constant ; on a, en effet :
- - 1585 __ 921 _ ,,
- 242 ~ 140 “ b,°'
- On pourrait donc se dispenser d’employer du côté des roues fixes des cordes aussi fortes que du côté gauche, mais en cas de rupture en service d’une des cordes de gauche, le cocher a sous la main la corde de droite d’avant ou celle d’arrière, qu’il
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- peut utiliser provisoirement pour remplacer la corde cassée et c’est cette considération qui a fait adopter un modèle unique.
- C’est à cause de ce travail inégal des cordes que M. Lemoine a fixé l’attache des tringles de traction, non pas au milieu des pa-lonniers comme dans l’omnibus, mais plus près de la roue gauche que de la roue droite.
- Le frein n’agissant que dans le sens de la marche en avant, il était indispensable de pouvoir retenir la voiture dans un arrêt sur une rampe afin de l’empêcher de reculer. Dans ce but, l’inventeur a adapté, sur tous les tramways munis de son frein, une servante ou béquille en forme de Y qui, en marche, est suspendue horizontalement sous la caisse, et que le cocher laisse tomber sur le sol quand il arrête sur une rampe.
- Cette béquille, dont la longueur est plus grande que la hauteur de la caisse au-dessus de la chaussée, est armée ’d’un goujon en acier qui se loge dans les interstices des pavés et empêche le recul.
- Dès que la voiture est démarrée, le cocher relève la servante.
- 4° FREIN DU MATÉRIEL d’àRTILLERIE
- Le Gouvernement français vient d’adopter, pour son matériel de campagne, le frein funiculaire de M. Lemoine, après des expériences de route et de tir qui ont duré plusieurs années. Le matériel de campagne n’était pas encore muni de frein lorsque M. le capitaine d’artillerie Lemoine proposa le sien au Ministère de la Guerre.
- Pour enrayer les voitures dans les routes, on se servait d’un sabot d’enrayage. C’était une manœuvre longue et difficile qui avait l’inconvénient d’allonger outre mesure les colonnes d’artillerie, les voitures étant obligées de s’arrêter successivement à la naissance des pentes raides pour placer le sabot à la position d’enrayage.
- D’autre part, au moment du tir, on n’avait aucun moyen rapide de limiter le recul. Les servants étaient obligés, après chaque coup de canon, de remettre leur pièce en batterie en la poussant en avant, à bras, de 6 à 8 m.
- On perdait ainsi un temps précieux : la rapidité et la justesse du tir en souffraient.
- Bül.U
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- La nécessité d’un frein de route et de tir s’imposait. Les expériences ont été faites avec un certain nombre de batteries armées, les unes du frein Lemoine, les autres du frein à vis; elles ont fait ressortir la grande supériorité du premier sur le second au point de vue de la rapidité d’action, de la facilité de la manœuvre et de la fatigue moindre imposée au matériel.
- Quand les deux trains de la voiture sont réunis, le frein d’artillerie ne diffère pas sensiblement de ceux que nous avons précédemment décrits. Mais quand les pièces sont en batterie, c’est-à-dire séparées de leurs avant-trains et que le frein fonctionne comme frein de tir, il s’arme automatiquement, de manière à limiter le recul à 4 m après le 1er coup, et à le réduire à 2m après le 4e coup. A partir de ce moment, le frein étant complètement armé, les roues ne peuvent plus tourner sous l’influence du recul et l’affût ne peut que glisser sur le sol comme il le faisait avec les sabots d’enrayage.
- L’armement automatique du frein de tir est dû à l’inertie de ses organes moteurs.
- En voici la description (voir figures 4, 5, 6, PL 188) :
- Une tige crémaillère m, placée sur le côté droit de l’affût, peut se mouvoir parallèlement à l’axe ; elle est articulée en G au levier horizontal b de, pivotant autour du point b.
- Au milieu de ce levier est fixée par un boulon une tige de refoulement dx, qui vient s’articuler au milieu du palonnier a, aux extrémités duquel sont fixés les petits bouts des cordes e.
- Les cordes font deux révolutions autour du moyeu en bronze des roues, et leur gros bout est rattaché à un crochet-tirant g qui est fixé par son autre extrémité à un volet portê-patins v. Ce volet est relié à l’affût par 2 bras h et k et tend, par la position de ses points d’attache, à s’éloigner de la roue.
- La tige de refoulement pénètre à son extrémité antérieure dans une plaque, boulonnée sous l’affût, qui sert à guider les mouvements du palonnier dans les positions qu’il est susceptible de prendre.
- La partie antérieure de la tige crémaillère est dentelée et pénètre dans une boîte q fixée au flasque droit de l’affût; cette boîte porte des crans contre lesquels viennent s’arrêter les dents de la crémaillère.
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- — m
- Ceci posé, si l’on agit sur la poignée de la tige crémaillère de manière à la rapprocher de la bouche de la pièce, le palonnier étant appelé dans la même direction, tend les cordes et le frein agit.
- Si, maintenant, nous supposons une pièce en batterie prête à tirer, le frein desserré ; au moment où le premier coup part, l’affût est vivement poussé vers l’arrière, mais l’inertie de la tige crémaillère et des leviers les empêchant de participer à ce mouvement, la poignée de la crémaillère se rapproche de la bouche de la pièce et le frein s’arme automatiquement ; les roues ont encore une certaine liberté après les trois premiers coups de canon ; mais dès le quatrième, les patins sont en contact et les roues ne peuvent plus que glisser sur le sol.
- Si, avant le tir, on a pris la précaution d’armer la crémaillère, le résultat qu’on obtenait automatiquement après le quatrième coup peut s’obtenir dès le premier.
- Quand la pièce est en batterie, le frein n’agit que dans le sens du recul ; les servants ont alors toute facilité de la porter en avant pour la replacer à sa position.
- Travail des cordes pendant l’enrayage de route.
- L’affût et la pièce de 90 mm pèsent 1210 kg; chaque roue est donc chargée de 605 kg, et si nous admettons que le coefficient de frottement du bandage sur le terrain est de 0,35, la puissance rotatrice Q de l’une des roues sera de :
- Q = 605 kg x 0,35 = 212 kg.
- Nous aurons, en appelant T la tension de la corde et fl le coefficient de frottement du patin sur le bandage :
- T -1"+T/'1 = 212 kg.
- Le rapport des rayons de la roue et de la poulie moyeu est égal à 0,14.
- Nous admettrons que fl = 0,19:
- Et nous aurons :
- T (0,14 -J- 0,19) = 212 kg. T _• 642 kg.
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- Maintenant que nous avons passé en revue les principales applications qui ont ôté faites du frein Lemoine, nous allons compléter cette note par quelques renseignements sur les conditions que doivent remplir les cordes et sur le mode de réglage des freins.
- Les cordes doivent être en chanvre de première qualité. On les goudronne, pour les rendre moins hygrométriques et plus imputrescibles ; le goudronnage augmente, en outre, l’adhérence des cordes.
- Celles-ci devront résister, au moment de la réception, à un effort au moins trois fois supérieur à. celui qui leur est demandé en service.
- Les segments ou coussinets en bois doivent être remplacés dès qu’ils viennent à manquer, car ils sont tous indispensables pour éviter réchauffement et l’usure prématurée de la corde.
- 11 est assez difficile d’établir la durée moyenne cl’une corde de frein en service ; elle dépend du parcours et de la charge de la voiture, de l’usage plus ou moins modéré que le cocher fait de son frein et de la manière dont celui-ci est réglé au fur et à mesure de l’usure du patin et du bandage.
- Sur les voitures de la Compagnie Générale des Omnibus, qu font un parcours journalier moyen de 90 km, la durée des cordes, lorsqu’elles ne sont pas prématurément mises hors de service par un cas de force majeure, est de six mois environ pour les omnibus, ce qui correspond à un parcours de 16 000 km, et de neuf mois pour les tramways, ce qui correspond à un parcours de 24000 km.
- Sur certaines voitures où le travail du frein est peu fréquent, et lorsque les cordes ne doivent pas travailler à plus de 500 kg, on peut se dispenser de les garnir de segments en bois.
- Réglage des freins.
- Il y a deux éléments qui peuvent varier :
- 1° La longueur des cordes qui se raccourcissent par l’humidité et s’allongent par les temps secs ;
- 2° L’écartement du patin et du bandage qui varie avec leur usure.
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- Pour régler la corde, il suffit d’engager le petit bout assez avant dans les anneaux de la tringle qui la rattache au palonnier, pour qu’il n’y ait que très peu de jeu entre les segments et la poulie quand le frein est desserré, et que les segments soient bien à leur place lorsque le frein est serré.
- Le moyen le plus pratique de s’en assurer est de soulever avec un cric un des côtés de la voiture, de manière que la roue ne porte plus sur le sol, puis on fait tourner celle-ci à la main dans le sens de la marche en avant. Le jeu de la corde doit permettre à la roue de tourner librement sans que les spires tendent à suivre le mouvement de rotation de la poulie, Lorsqu’on a imprimé un certain élan à la roue ainsi suspendue, on tire sur le petit bout de la corde ; le frein doit alors agir immédiatement et arrêter la roue.
- Pour régler l’écartement du patin et du bandage, dans le cas de l’omnibus à deux chevaux, on agit sur l’écrou crénelé de la tige taraudée du crochet-tirant, de manière à rapprocher ou éloigner la traverse porte-patins jusqu’à ce que ces derniers soient à 2 ou 3 cm du bandage, quand le frein est desserré.
- Dans le cas des omnibus à trois chevaux, ce réglage s’obtient en faisant varier le point d’attache du ressort de refoulement et de la traverse porte-patins
- Enfin, dans le cas des tramways, on règle le point d’attache de la tige rayon avec la traverse porte-patins, de manière que les patins soient à 1 cm environ du bandage quand le frein est desserré.
- V. Mauclkre.
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- S. ES
- lAs\ kf.....
- TRAMWAYS DANS LES PAYS-BAS
- PAR
- Al. DE KONING
- Depuis quelques années la Hollande est sillonnée non seulement par un réseau de chemins de fer très développé, mais encore par un nombre considérable de lignes de tramways, construites généralement sur les accotements des grandes routes, alimentant les chemins de fer, reliant la population rurale aux villes clans lesquelles elles trouvent un marché pour leurs productions, ou bien établissant des communications entre des petites villes de province, ayant des intérêts communs et des relations fréquentes. Aussi avons-nous cru intéressant d’en donner quelques détails à la Société des Ingénieurs civils de France.
- Législation. — La loi sous laquelle fonctionnent les chemins de fer ordinaires, atténuée en faveur des chemins de fer vicinaux, qui les met tous sous le contrôle de l’Etat, n’est pas applicable aux tramways à vapeur et en général aux chemins de fer, dont la vitesse reste au-dessous de quinze kilomètres à l’heure. Ceux-ci sont régis par la loi du 23 avril 1880 concernant les moyens de transport à l’exclusion des chemins de fer ordinaires et vicinaux. Cette loi stipule qu’un entrepreneur n’a pas besoin d’une autorisation spéciale pour l’exploitation d’un mode quelconque de transport public; qu’il n’a qu’à publier l’ouverture du service, avec indications de la nature du véhicule, de la route à suivre, des stations desservies, des heures de départ et d’arrivée des trains et du tarif des voyageurs et des marchandises. Déplus, il est tenu de faire le service
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- de la poste, moyennant indemnité, et de se soumettre à quelques exigences administratives fixées par la loi.
- Les locomotives sont soumises à la loi sur les machines à vapeur, sur lesquelles l’État exerce la surveillance au profit de la sécurité générale, :,d ?' ,
- Du reste, les administrations provinciales ont émis des règlements de police sur les tramways, chacune dans sa provinee. Ces règlements ont généralement pour but de développer le réseau des tramways en concordance avec l’intérêt public.
- i
- Concessions. — Grâce à cette législation libérale, les concessions de tramways ne sont pas en général très difficiles à obtenir : toutefois, il n’est pas rare que le demandeur en concession ait affaire à un grand nombre d’administrations qui, toutes, doivent donner leur consentement.
- En premier lieu, ce sont les propriétaires de la route, sur laquelle le tramway doit être exploité. Si ce propriétaire est l’État, celui-ci 11e refuse la concession que lorsqu’il existe des empêchements bien valables, soit que la route ne soit pas assez large ou qu’il y ait d’autres entraves sérieuses. Si la ligne projetée se trouve dans un certain rayon environnant les forteresses, le génie militaire se réserve le droit d’y faire apporter quelques modifications.
- L’État riaccorde, en général, aucune subvention aux tramways ; une seule fois le Ministre des Travaux publics en a proposé une à la Chambre des députés qui a été votée : c’était à titre de compensation donnée à une Société belge qui, dans une concession. de chemin de fer néerlandais, avait perdu un cautionnement assez considérable.
- S’il s’agit d’une route provinciale, c’est l’administration de la province qui, en premier lieu, dispose de la concession et en stipule les conditions, se basant sur les règlements déjà nommés. Généralement elles sont animées d’un vif [désir de faciliter le développement des tramways. Il y en a qui donnent une subvention jusqu’à concurrence de dix pour cent pour les frais de construction et de matériel à des entreprises sérieuses de ce genre.
- Viennent enfin les communes. Grâce au système de décentralisation, conséquence naturelle de notre développement historique, celles-ci, dans le cas où l’administration et l’entretien de la route
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- leur sont échus, doivent donner leur adhésion à l’entreprise. S’il n’en est pas ainsi, elles peuvent prescrire des mesures de police afin que la sûreté générale ne soit pas compromise par l’exploitation du nouveau système de transport. Les communes qui s’y opposent ne sont pas rares. La crainte que le tramway à vapeur n’effraie les chevaux, jointe à l’esprit un peu routinier des paysans, membres du conseil communal à la campagne, fait hésiter celui-ci à donner la concession. De même les influences locales s’y font sentir plus que dans les grandes administrations : les aubergistes, les voituriers se plaignent souvent de l’invasion du tramway, qui leur fait perdre une partie de leur clientèle. En général cependant ils finissent par se laisser persuader ; quelquefois des députés de l’administration provinciale prêtent leur appui moral au concessionnaire pour le faire réussir ; bien qu’ils n’aient aucun moyen légal de persuasion, ils sont écoutés avec intérêt.
- Toutefois, bon nombre de conseils communaux voient dans le tramway des avantages pour leur commune, qui les décident à appuyer plus ou moins fortement les concessionnaires en facilitant leurs efforts, en leur votant des subventions ou en souscrivant des actions de l’entreprise.
- En outre, il y a des routes qui appartiennent aux polders et aux sociétés particulières. Dans ce cas-là, ce sont eux qui disposent de la concession : dans les conseils des polders, où la majorité est ordinairement composée de paysans, se reproduisent les arguments entendus au conseil communal. Les sociétés particulières, ne font d’ordinaire pas beaucoup de difficultés : la plupart de celles-ci réalisent des dividendes fort médiocres, et se trouvent heureuses de se débarrasser, vu les conditions de la concession, d’une partie des frais d’entretien de la route.
- Généralement, la plus lourde tâche pour le concessionnaire, agissant soit comme, particulier, soit en comité ou en société anonyme, est de trouver le capital nécessaire à l’entreprise. La Bourse refuse d’ordinaire la confiance aux nouvelles entreprises de ce genre, même quand elles la méritent, ce qui s’explique par cette circonstance, que bon nombre de sociétés de tramway ont déçu l’attente qu’on s’en était formée, et qu’il s’en faut de beaucoup que leurs actions4soient cotées au pair. Dans les années 1880 et 4881, les boursiers, et le public à leur suite, ont été attaqués par
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- une véritable fièvre de tramways : on a fondé des sociétés qui n’avaient guère raison d’être, comme la suite l’a bien prouvé. Des concessionnaires habiles ont su profiter de la situation pour se faire payer des primes, tout à fait en disproportion avec l’importance des lignes projetées dont ils marchandaient les concessions avec les sociétés, et on a émis nombre d’actions bien au-dessous de leur valeur nominale. De plus, on avait affaire à un personnel peu expérimenté, qui avait encore à apprendre que les profits de ces entreprises doivent résulter des mille riens dont on doit graduellement comprendre la valeur. Des concessionnaires tout à fait incapables s’imposaient comme directeurs des nouvelles entreprises, créant ainsi une cause fatale de décadence. Peu à peu on a su se soustraire à ces influences néfastes ; mais bien des entreprises en souffrent encore.
- Aussi, depuis les dernières années, un concessionnaire ne saurait s’assurer l’appui des banquiers qu’en garantissant le placement de la plupart des actions dans la contrée parcourue par le tramway projeté.
- Sociétés. — Les tramways sont construits et exploités par diverses Sociétés, fondées uniquement dans ce but. Seuls les chemins de fer Rhénan et Hollandais ont chacun leur ligne de tramway de la Haye à Schéveningue, reliée du reste au réseau de la Compagnie; le chemin de fer Aix-la-Ghapelle-Maëstricht possède la ligne Kerkrade-Simpelveld ; la commune de Wageningen, petite ville prospère de 7 500 habitants, s’est reliée à ses frais par un tramway de 7,3 km de longueur au chemin de fer Rhénan. A titre d’exception quelques Sociétés font exploiter leurs lignes par une des grandes Compagnies de chemin de fer. Sur quelques lignes de chemin de fer ordinaire on exploite durant une partie de l’année des tramways (c’est-à-dire un service avec un petit matériel et des haltes fréquentes), sans que cela entrave le service ordinaire. Evidemment on ne saurait compter ces exploitations parmi les tramways proprement dits.
- Les Sociétés de tramways ne craignent pas la publicité. Dans les assemblées de la Société Néerlandaise pour les chemins de fer vicinaux et les tramways des questions de tout genre sont largement débattues, les discussions sont publiées dans le bulletin hebdomadaire de
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- Locomotief, dont jusqu’ici cinq années ont paru. La plupart des Sociétés ne font aucun mystère de leurs recettes kilométriques, des améliorations apportées dans le service, des communications qui peuvent être intéressantes. Tous ces sujets sont portés à la connaissance du public par le bulletin ci-dessus. Aussi il y a lieu de croire que la méfiance, en tant qu’elle existe chez le public contre les tramways comme placement de capital, disparaîtra et qu’il se formera une opinion justifiée par les chiffres et les conditions connues d’avance concernant les concessions existantes. 11 est certain que dans ces temps de crise tout effort tendant à diminuer le coût des productions agricoles et industrielles concourt largement à l’augmentation de la richesse générale, et c’est dans cette direction que s’ouvre un vaste champ d’opérations pour les tramways. Améliorant les moyens de communication entre le producteur et son marché naturel, on ne peut douter qu’en divers pays, les chemins de fer économiques et les tramways n’aient un avenir parfois brillant, bien souvent rémunérateur.
- Aperçu des lignes en exploitation. — U importe de rappeler ici la différence déjà indiquée qui existe entre les chemins de fer vicinaux et les tramways. Les premiers sont soumis au contrôle direct de l’État, assez exigeant sous ce rapport ; de cette situation découlent bien des frais d’exploitation et de construction que peuvent éviter les tramways dont, du reste, les frais de construction sont réduits au minimum, parce qu’ils circulent sur les routes déjà existantes. Voilà pourquoi le réseau des chemins de fer vicinaux n’est pas développé autant que celui des tramways, n’ayant qu’une étendue totale de 250 km, tandis que la longueur totale des tramways en exploitation est de 871 km. Le premier tableau suivant donne l’énumération complète des tramways actuellement en exploitation, dressée d’après la statistique officielle, les rapports annuels, etc. ; il renferme, du reste, quelques données sur la construction et les résultats de l’exploitation en 1886. Il y a lieu de remarquer que, bien que le tableau soit rédigé avec le plus grand soin, il peut renfermer quelques erreurs, les données officielles m’étant pas toujours dépourvues de contradictions, et les rapports annuels étant rédigés d’ordinaire d’après des méthodes bien différentes. f '
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- TABLEAU DES TRAMWAYS DANS LES PAYS-BAS ET RÉSULTATS DE LEUR EXPLOITATION
- NOMS DES SOCIÉTÉS
- LIGNES FA EXPLOITATION
- Société des Omnibus d’Amsterdam. . Société des Tramways de Harlem . .
- — — Groningue.
- — — Leide. . .
- Dordrecht. . Zandvoort (h)
- d’A rnhem. .
- ha Haye.
- Rotterdam. . . .
- Zwolle . . Amsterdam Scliieland. Ginneken .
- Sloterdjl
- Tramway Ede-Wageningen . . .
- — Lichtenvoorde-Groenlo Société des Tramways du Sticht.
- de l’Est.
- Chemin de fer rhénan.
- — hollandais.
- — du Gooi........................
- de la Hollande sept.ètmér.
- Diverses lignes dans la ville. De la Gare au Bois. Trois lignes dans la ville Une ligne dans la ville.
- _ ' >r dans la Société de Rotlenlam.) Une ligne dans la ville.
- De la Gare au village.
- A rnhem-Velp.
- Ligne de Ceinture.
- La Have-Schéveningue.
- La Haye-Delfl.
- Diverses lignes dans la ville.
- llotterdam-Schiedain. Diverses lignes dans la ville. La ligne de Leide. Zwolle-Katerveer. Amsterd am-S lo terdy k. Rotterdam-Hillegersberg. Bréda-Ginneken. Ede-Wageningen.
- L ich te n voorde-Groen lo.
- U trech t-Driebergen.
- ^ Driebergen-Arnhem. (e)
- \ Wylcbyduurstede- Ligne principale ( A ms l erdam-II i Iversum. sHakkelaarsbrug-Muiderberg. Huizen-Laren. Harlem-Leide.
- La Have-Schéveningue (o).
- Société des Tramways de l’Yssel.
- Société pour l’expl. de la stat. bain. de Wyk-s. -Mer. Société du Tramway à vap. Middelbourg-Fiessingue
- Ligne de Hoorn-Enkhuizen................
- Chemin de Ter d’Aix-la-Chapelle-Maestricht.
- Société des Tramways néerlandais........
- lrc Société des Tramways de Groningue . .
- Société du Tramway Oldambt-Pekela. . .
- — — du Gueldre-Overyssel
- — — du Gueldre.
- — — Bussum-Huizen. . .
- — — du Westland....
- du Rynland . ; de Noordwyk. . Gouda.....
- Bois-le-Duc-Helmond du Brabant septentrional '
- du Sud
- Berg-op-Zoom-Tholen. . Provinciaux néerlandais. de Dedemsvaart.....
- de Breskens-Maldeghem.
- Hilversum-’s Graveland . Yenlo-Tegelen-Steyl. . .
- a) Leide-La Haye. b) Gouda-Oudewater. c) Rotterdam-Overschie. d) Utrecht-Vreeswyk. Beverwyk-Wyk-sur-Mer (p). Middelbourg-Fiessingue. Hoorn-Enkhizen. Kerkrade-Sim pelveld. a) Dokkum-Bergumerdam (t). b) Harlingen-Drachten (u).
- Zuiabroek-Stadskanaal. Finsterwolde -Stadskanaal. Borculo-Deventer. a) Terborg-Dieren. b) Dieren-Velp. Bussum-Huizen.
- La Have-Naaldwyk. Poeldyk-Gravezande.
- Leide-Katwyk. Noordwyk-Rynsburg. Gouda-Bodegraven. Vught-Bois-le-Duc. Bois-le-Duc-Helmond.
- Tilburg-Waalwyk. Tilburg-Koningsheuvel. Bréda-GeeiTruidenberg. Oosterhout-Dongen. Tholen-Berg-op-Zoom-Anvers. Yeghel-Oss.
- Gare Dedemsvaart-Hardenbergj; Breskens-Maldeghem . Sluis-Draaibrug. Hilversum-’s Gi'aveland. Yenlo-Steyl.
- Celte ligne est en exploitation depuis le 1er mai 1888, longue d’à peu près 5 km.
- 5 248 1 742 5 450
- 1 800 1 “230
- 8 845
- 30 038
- 14 453
- 2 829 2 500 4 433 4 000 7 270 4 000 11 000
- 53 825
- 37 400
- 28 000
- b
- »
- 42 000
- 12 000 4 860
- 8 549
- 8 000 95 000
- 25 000
- 29 000 32 800
- 24 317
- 6 300 19 316
- 9 000
- 8 240
- 9 068
- 54 000 22 000
- 25 000
- 7 500 21 000
- 30 00 J
- LONGUEUR EN MÈTRES LARGEUR NOMBRE DE nombre QUANTITÉ RECETTES BRUTES RECETTES TOTAL DES FRAIS D’EXPLOITATION
- de de- DIVIDENDE
- EXPLOITATION EXPLOITATION LONGUEUR de £ X 'Si Si 5 z z VOYAGEURS MARCHANDISES TRAFIC TRAFIC TOTAL par EXCLUS LES INTÉRÊTS en POUR CENT PAR JOUR- PAU TRAIN-
- A 1 *NK VOILÀ A DEUX VOIES par par LA VOIE i > ta O < S O fl de. de inclus JOUR-KILOMÈTRE et des en 1887
- LOCOMOTIVES chevaux TOTALE o o u o > a £ < a transportés transportées VOYAGEURS MARCHANDISES poste, etc. l’amor- RECETTES KILOMÈTRE KILOMÈTRE.
- c TISSEMENT BRUTES
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- b 11 000 11 000 1,435 b 40 15 2 299 342 327 140 320 3 940 144 260 31,87 98 350 68 24,50 —
- b 53 825 b 53 825 1,067 10 b 15 18 398 088 — 196 730 34 160 238 000 13,75 104 050 44 — —
- 700 38 100 i) 38 100 1,435 16 b 41 50 — — 207 210 30 180 237 390 19,05 185 900 78 13,40 —
- b 28 000 » 28 000 1,435 9 b 20 12 131 350 9 560 140 910 14,90
- 4 750 4 750 4 750 1,435 12 b 18 5 641 831 1 508 161 470 4 490 165 960 92,40 _
- 9 484 9 484 b 9 484 1,435 12 b 18 5 153 985 36 812 48 940 28 320 77 750 40,40 — —
- 2 044 7,40 0,38
- b 42 000 42 000 1,067 14 b 20 14 400 841 — 114 830 5 760 120 590 7,90 31 800 92 6,23 0,48
- 16 900 9,30 0,32
- » 12 000 " 12 000 1 ,067 4 »» 7 6 112 289 — 41 000 612 41 612 9,50
- b 4 860 4 860 1,435 2 .» 4 11 38 290 6 720 10 620 6 440 17 200 9,70 _
- 715 9 264 9 264 1,435 4 b 7 5 221 350 — 52 840 1 260 54 100 16,04 — — — —
- b 8 000 » 8 000 1,435 2 b b 4 b 15 908 b 19 600 19 600 » 8,47
- b 79 000 16 000 95 000 1,435 15 24 33 397 663 32 347 263 650 51 700 315 350 11,26 30 000 6,17 0,40
- 144 100 6,30 0,45
- 1 600 b 26 600 26 600 1,41 b 3t) 15 4 199 174 844 85 550 7 230 92 780 10,89 56 370 61 5,80
- b 29 000 b 29 000 1,067 6 J> 9 34 238 302 5 433 75 250 20 110 95 360 9,35 74 280 78 7,02
- b 32 800 ” 32 800 1,067 5 b 8 37 86 234 15 925 38 870 44 620 83 490 7 — 65 130 78 5,40
- 6 582 30 899 30 899 0,75 7 b 8 50 218 743 31 000 100 950 64 320 165 270 20 — 85 900 52 7*60 —
- b 6 300 » 6 300 1,435 3 b 3 3 44 029 7 080 12 540 10 560 24 420 10,60 r) 14 520 59 r) 6,30 r) 0,40
- b 19 316 19 316 1,435 5 b 7 3 624 494 979 102 540 5 770 108 310 15,60 50 500 50 7,20
- b 9 000 » 9 000 1,435 5 b 10 9 302 138 1 806 101 560 8 930 111 000 33,80 r) 59 100 53 r) 18 - r) 0,67
- b 8 240 )> 8 240 1,435 2 b 2 2 53 688 1 044 18 450 2 690 21 320 7,10 r) 14 500 69 r) 4,82 r) 0,40
- b 9 068 b 9 068 0,75 3 b 5 5 53 333 — 34 200 1 780 35 980 10,90 — —
- b 54 000 » 54 000 1,067 10 5 32 33 306 479 — 115 980 38 140 154 120 8,44 108 240 70 5,50 —
- 1 900 23 900 . 23 900 1,067 5 b 9 16 105 743 1 275 57 500 29 600 87 100 12,02 62 580 72 7,20 —
- b 25 000 b 25 000 1,067 6 b 16 17 201 355 — 101 460 27 180 128 640 14,60 81 760 64 8,97 0,64
- 500 8 000 » 8 000 1,067 4 b 5 6 55 889 959 24 160 3 430 27 590 10 — _
- 2 000 23 000 b 23 000 1,067 4 b 8 19 96 850 2 707 24 270 8 340 32 610 5,03 _
- b 30 000 j> 30 000 1,067 4 b 4 6 9 806 91 7 320 1 050 8 37 0 5,83 — — — —
- b * « b » b b b » b )) b » b » » )) b b
- 11
- 9
- 2 e) »
- ?
- 5,4
- 7,5
- 5)
- '}
- 5
- 5,7
- — q)
- >
- 5 e)
- 2 3/4ej
- — n)
- — n)
- LONGUEUR
- LE 3t DÉCEMBRE
- •1887
- S)
- 4 l/2ej 6 v)
- » e)
- 4 w)
- ?
- ?
- » e) » e)
- 4 y)
- 27 444 2 305 5 450
- 1 800 1 230
- 8 845
- 36 338
- 24 655
- 2 829 2 500 4 703 4 000 7 270 4 000 11 000
- 53 825
- 38 100
- 28 000 4 750 9 484
- 42 000
- 12 000
- 4 860 9 264
- 7 225
- 8 000
- 95 000
- 26 600
- 29 000
- 32 800
- 30 899 10 600
- 6 300
- 19 316
- 9 000 8 210 9 068
- 54 000 23 900
- 25 000
- 36 000 23 000 30 000
- 33 800
- 5 000
- NOMBRE
- DE TRAINS DE VOYAGEURS dans les deux
- DIRECTIONS
- Service d’été 188S
- Sur le parcours entier
- 14
- 18
- 12
- 29 12
- 6
- 10
- 6
- 8
- 6
- 5
- 10
- 38
- 30
- 10
- 16
- 9
- 11
- 11
- 4
- 4
- 5 7
- 7
- 6
- 16
- 8 8
- 14
- 4
- 6
- 4 6
- 5 4
- 4
- 5 4
- 10
- 9
- Sur
- uuo partie du
- parcours
- 10
- 6
- OBSERVATIONS
- e) En 1886.
- f) 285 colis.
- g) Inclus le transport [des colis.
- h) Cette ligne n’était en exploitation que du 3 juin jusqu’au 30 septembre'.
- i) D’Arnhem à Velp, chaque demi-heure.
- j) De la Haye à Délit, chaque demi-heure.
- k) De Rotterdam à Schiedam, chaque demi-heure.
- l) La publication de ces chilfres a peu de valeur, vu le caractère mixte de l’exploitation.
- m) Une partie de la ligne n’est en exploitation que depuis le 22 décembre 1886.
- n) Comprise dans l’exploitation généraledela Société,
- o) Depuis le 12 juin 1886.
- p) Depuis le 3 juin jusqu’au 30 septembre.
- q) Ne paie pas de dividendes, n’ayant pas d’actionnaires.
- r) Sans les frais généraux de l’Admnistration.
- s) Comprise dans l’exploitation générale de la Société.
- t) Exploitation avec chevaux.
- u) Exploitation avec locomotives.
- v) Sur les actions de priorité.
- wJ En 1886-87.
- x) N’a été en exploitation que durant quelques mois.
- y) En 7 mois 1/2.
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-
-
-
- Enfin la carte jointe à cette note présente leur situation géographique (planche 189).
- Dans un second tableau sont réunis quelques chiffres qui peuvent donner une idée de la densité de la population dans les contrées traversées par les tramways.
- 1. Société des Omnibus
- d’Amsterdam bbts Amsterdam . . . 378 686
- 2. Société de Harlem
- Harlem.............. 48169
- 3. Société de G-roningue
- Groningue. . . . 51821
- Société de Leide Leide....... 45 511
- 5. Société de Dordrecht
- Dordrecht .... 30360
- 6. Société de Zandvoort
- Zandvoort. ... P. m.
- 7. Société d’Arniiem
- Arnhem......... 47 285
- 8 Société de La Haye
- La Haye....... 143 626
- Ryswyk.......... 2 718
- Delft.......... 27 372
- 173 716
- 9. Société de Rotterdam
- Rotterdam. . . . 190 545
- Schiedam .... 24806
- 215 351
- 10. Société de Zwolle
- Zwolle......... 25 005
- 11. Société d’Amsterdam-
- Sloterdyk
- Amsterdam . . . 378 686
- Sloten.......... 6 864
- 385 550
- 12. Société de Schieland
- Rotterdam. . . . 190 545
- Hilligersberg. . . 3 798
- 194 343
- 13. Société de Ginneken
- Rréda.......... 20 321
- Ginneken .... 4 687
- 25 008
- 14. Wageningen-Ere
- Wageningen. . . 7 472
- Ede. ...... 12 593
- 20 065 Lichtenvoorde-Groenlo
- Groenlo 2 550
- Société du Sticiit
- Utrecht 79 166
- De Rildt 2 586
- Zeist 6 553
- Driebergen. . . . 2 440
- 90 745 Société des Tramways
- de l’Est Driebergen. . . . 2 440
- Doorn 1676
- Langbroek.... 1203
- Cothen 778
- Wyk by Duurstede 3154
- Leersum 1380
- Amerongen . . . 2 392
- Rhenen 4 853
- Wageningen. . . . 7 472
- Renkum 6812
- Doorwerth.... 392
- Arnhem 47 285
- 79 837 Société du Gooi
- Amsterdam . . . 378 686
- Watergraafsmeer . 2 289
- A reporter. . 380 975
- p.727 - vue 732/964
-
-
-
- — 728
- Report . . 380 975
- Diemen 1334
- Muiden 1 956
- Naarden 2 853
- Bussum 2 933
- Laren 2 153
- Blaricum .... 888
- Huizen 4 319
- Hilversum.... 11584
- 408 995
- 19. Société de la Hollande sep-
- tentrionale et méridionale
- Harlem 48 159
- Heemstede. . . . 3 643
- Bennebroek . . . 913
- Hillegom .... 3 5t 0
- Lisse 2 525
- Sassenheim . . . 1335
- Warmond.... 1 409
- Oegstgeest.... 3 306
- Leide 45 511
- 110 361
- 20/21. Chemins de fer Rhénans
- et Hollandais
- La Haye-Schèveningue.
- La Haye 143 626
- 22 a . Leide-La Haye
- Leide 45 511
- Voorschoten . . . 2 280
- Veur 1 057
- Voorburg .... 3 272
- La Haye 143 626
- 195 746
- 22d. Utrecht-Vreeswyk:
- Utrecht . . . . . 79166
- •lutfaas . . . . 2 630
- Vreeswyk . . . 1 625
- 83 421
- 22 *>. Gouda-Ouüewater
- Gouda........ 19354
- (Haastrecht.) ... 1 707
- Hekendorp. . . . 662
- Oudewater. ... 2 634
- 24 357
- 22 c. Rotterdam-Overschie Rotterdam. . . . 190 545
- Overschie .... 4167
- 194 712
- 23. Beyerw yic-Wyk-s ur-Mer
- Beverwyk .... 4 025
- Wyk-sur-Mer. . . 1 760
- 5 785
- 24. Middelbourg-Flessingue
- Middelbourg . . . 16 370
- Souburg............ 1 553
- Flessingue. . . . 12 005
- " 29 936
- 25. Kutjebroek-Enkhuizen
- Enkhuizen. . . . 6 332
- Bovencarspel... 1 600
- Grootebroek ... 2 262
- Hoogearspel ... 1 301
- 11495
- 26. Kerkrade-Simpelvelu
- Sirnpelveld ... P. m.
- 27. Société des Tramways
- Néerlandais
- a. Dokkum-Bergumerdum.
- Dokkum........ 4198
- Dantumadeel. . . 10 391
- Tirtjerksteradeel . 13 882
- 28 471
- b. Harlingen-Sneek-Drachten.
- Harlingen . . . . 10340
- Hennaarderadeel . 5149
- Wonseradeel. . . 13 005
- Bolsward .... 6036
- A reporter. . 34530
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-
-
-
- Report. . 34 530 32. Ligne de Bussum-Huizen
- Wymbritseradeel . 12138 Bussum . . . 3 933
- Sneek il 163 Naarden. . . 2 853
- Doniawerstal. . . 4 647 Huizen . . . 4 319
- Haskerland . . . 8 008 10105
- Schoterland . . . 14038 33. Société de Westland
- Opsterland. . . . 14 699 La Haye. . . . . 143 626
- Smallingerland. . 9 995 Loosduinen . 3 330
- 109 218 Monster. . . 4 437
- I1C Société des Tramways 's Gravezande 4 877
- de Groningue Naaldwyk . . 5 395
- Zuidbroek .... 2 579 161665
- Muntendam . . . 3113 34. Société du Rynland
- Veendam .... 10 552 Leide. . . . . . 45 511
- Wildervank . . . 8 839 Oegstgeest. . 3 306
- Onstwedde . . . 8 429 Bynsburg . . 2 235
- 33 512 Iîatwyk. . . 6 790
- Société Oldambt' 57 842
- Finsterwolde. . . 2902 35. Société de Noordwyk
- Beerta 4242 Noordwyk. . 4 221
- Winschoten . . . 7 559 Rynsburg . . 2 235
- 0. Pekela .... 5 039 6 456
- N. Pekela .... 5 048
- Onstwedde. . . . 8 429 36, Société de Gouda
- 0 9 G)/| Q Gouda . . . . . 19 354
- oo ziy Reeuwyk . . . . 2 889
- Société de Gueldre- Bodegraven . 3 553
- Overyssel 25796
- Borculo 4 029
- Lochem 3 366 37. Société Bois le-Duc-Helmond
- Laren 3 979 Yught. . . . . . 4804
- Gorssel . 4 490 Bois-le-Duc . . . 25906
- Deventer .... 22 449 Rosmalen . . . . 2 960
- 38 313 Berlicum . . 2631
- Heeswyk . . 1103
- Société de Gueldre Dinter. . . . . . 1 649
- Wisch 6 296 Veghel . . . . . 5 719
- Ambt Deutichem. 3 970 Erp. . . . . 2 436
- Stad Deutichem. . 3471 Gemert . . . 5 022
- Hummelo-Keppel. 3152 Beekendonk . 1 560
- Doesburg 4433 Aarle-Rixtel . . . 1522
- Rheden 13 317 Helmond . . 8 437
- 34 639 63746
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-
-
-
- — 730 —
- Société du Brabant septen- 41. Société des Tramways pro-
- trional vinciaux néerlandais
- Tilburg 32 016 Vegliel 5 716
- Loon-op-Zand. . . 7158 Uden 5 892
- Sprang 1974 Nistelrode .... 2 226
- Besoyen..... 1731 Heesen 2163
- Waalwyk 4 433 Oss 6 740
- 47312 22 737
- Société du Sud 42. Société de Dedemsvaart
- Bréda 20 321 Nieuwleusen. . . 2 348
- Teteringen.... 2 251 Avereest 6 684
- Oosterhout. . . . 10 638 Ambt Hardenberg. 8415
- Baamsdonk . . . 4 757 Stad Hardenberg. 1377
- Geertruidenberg . . 2088 18 824
- ’s Gravemoer. . . 1158 43. Société de Breskens-
- Dongen 4 781 Maldegiiem
- 45 958 Breskens .... 1560
- Groede 2617
- Société de Bergen OP ZOOM- Schoondyke . . . 1828
- Tholen Oostburg .... 1941
- Bergen op Zoom . 11 724 Aardenburg . . . 1913
- Halsteren .... 3012 Eede 1226
- Tholen 2 863 Sluis 2 706
- Belgique P. m. Maldeghem. env. 6 000
- 17 599 19 791
- Les lignes énumérées dans le tableau présentent des différences profondes sous le rapport de leurs conditions d’exploitation. Les numéros 1 à 6 sont d’un caractère purement local ; les numéros 7-9 sont mixtes, ces tramways desservant non seulement les villes dont ils portent le nom, mais les reliant en outre aux alentours. Les numéros 10 à 13 relient par des lignes relativement courtes les villages et les lieux de plaisance aux villes dont ils dépendent. Les numéros 14 et 15 sont destinés à mettre les petites villes de Wageningen et de Groenlo en relation avec le réseau général des chemins de fer. Les numéros 16 à 19 sont parallèles au chemin de fer, traversant des contrées prospères et riantes, qui attirent en été bon nombre d’étrangers, admirateurs du paysage, et dont les habitants ont besoin de moyens de communication plus fréquents. Les numéros 20 et 21 relient la station balnéaire de Schéveningue
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-
-
-
- au réseau européen ; leur caractère est néanmoins plutôt local. Sur les lignes du numéro 22 se présentent des circonstances différentes : de a on peut dire ce qui a été dit de 16-19; cest dans la condition de 10-13; b et d ressortissent dans un groupe à mentionner plus tard. Les numéros 23-26 sont dans des conditions anormales, le premier n’étant en exploitation pour les voy ageurs que l’été ; le second s’efforçant de regagner la confiance, qu’il a entièrement perdue par son exploitation déplorable des premières années; le troisième ne pouvant gagner que par un prolongement non encore concédé le développement qui doit le rendre viable; le quatrième affecté uniquement au transport de la houille entre la raine de Kerkrade et le chemin-de-fer d’Aix-la-Chapelle-Maestricht.
- Les autres (dont on pourrait encore excepter le n° 44) sont affectés en premier lieu à mettre en relations des localités généralement de peu d’importance, ou bien à relier celles-ci à une ville-terminus ou au chemin de fer. Ils traversent des contrées surtout agricoles et remplacent, soit complètement, soit en partie, les anciens bateaux ou les omnibus. Dès qu’ils furent projetés on vit qu’un chemin de fer, même vicinal, ne réussirait pas à cause des frais de construction et d’exploitation, et on a tâché d’y suppléer par ce moyen de transport plus économique. Les tramways dans les villes ayant été étudiés partout et les conditions de leur existence étant assez connues, nous examinerons plus spécialement les autres. Tandis que les tramways dans les villes ne diffèrent pas sensiblement de ceux qu’on trouve ailleurs, les tramways agricoles sont une création néerlandaise. Aussi leur étude est d’un grand intérêt pour ceux qui se demandent si telle ou telle contrée offre en elle-même les ressources nécessaires pour alimenter un tramway et lui assurer des recettes suffisantes .
- Nous remarquons encore que toutes les lignes se trouvent entièrement sur le territoire néerlandais, sauf les numéros 40 et 43 qni sont situés en partie en Belgique.
- Historique. — La première Société de tramway en exploitation dans les Pays-Bas était celle de la Haye, datant de 1864. Successivement la longueur de ses lignes s’est élevé jusqu’ici à près de 37 km. En 1879,1e réseau fut augmenté, pour la première fois, de 36 km. En 1880 et 1881 l’augmentation totale était de213 km, en
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- 732 —
- 1882, de 168 km, en 1883, de 132 km, en 1884 et 1885 ensemble, de 124 km, en 1886, de 47 km, et en 1887, de 68 km. Les lignes en construction pour le moment sont de peu d’importance.
- Voie et bâtiments. — Comme nous l’avons dit, les tramways sont construits généralement sur les accotements des routes. Rarement, et seulement sur une longueur de quelques centaines de mètres ali plus, ils s’en écartent. L’entretien de la partie de la route qu’ils occupent est à leur charge ; de même, il est évident que les Sociétés sont tenues d’exécuter tous les travaux de terrassement, etc., rendus nécessaires par l’établissement du tramway, les renforcements des ponts à traverser, etc.
- La voie est de différente largeur. La plus généralement acceptée de ces dernières années est de 1,067 m (3 1/2 pieds anglais). Toutefois il y en a de 0,75 m, de 1 m, 1,41, 1,42 et plusieurs de 1,435 m. comme l’indique le tableau. Les arguments pour et contre la voie étroite sont trop connus pour les répéter ici, l’expérience des constructeurs incline vers une largeur moyenne.
- Dans le commencement on a appliqué des systèmes de rails les plus divers, parfois sous l’influence de syndicats intéressés à la propagation de quelque type. On s’est trompé quelquefois en appliquant des systèmes de voies sans traverses dans des terrains qui n’y étaient guère appropriés. Dans les dernières constructions, le type Yignole sur traverses en bois ou en acier a été généralement adopté; ce n’est que dans le pavage, où il s’agit de ne pas interrompre la surface unie de la chaussée, qu’on emploie des rails à gorge sur longrines ou des rails-longrines eux-mêmes.
- Les tramways sont construits à voie unique. Ce n’est que dans les grandes villes que l’on trouve des parcours à double voie.
- Les bâtiments sont, sans exception, d’un caractère très simple et se réduisent aux constructions nécessaires pour abriter le matériel roulant, les administrations et les ateliers de réparation. Par-ci, par-là, on trouve des abris sur le bord de la route. Les gares proprement dites sont la grande exception; la plupart des lignes n’en ont pas. Les trains font halte devant les hôtels et les auberges de la route, où le propriétaire, sa femme ou sa fdle remplit les fonctions de chef de gare.
- Bien qu’on ne rencontre que rarement de grands accidents de
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- terrain, souvent les fortes pentes sont inévitables. De même la traversée des villes donne souvent lieu à des courbes de faible rayon. Un curieux exemple des difficultés à surmonter à cet égard est offert par le tramway de Gouda à Bodegraven. Il s’agissait de passer d’une courbe de rayon 20 m par un alignement droit de transition de 2 à 3 m, dans une courbe en sens inverse dont le rayon ne dépassait pas 16 m; sur une longueur de 13 m cette courbe se trouvait en palier; les derniers 28 m étaient dans une pente de 1/60 dans le but d’atteindre le niveau d’un pont sur lequel on devait passer. Par surcroît de; difficulté on ne pouvait pas surélever à volonté le rail extérieur, la voie se trouvant dans le voisinage immédiat d’une maison où un déraillement eut causé des dégâts considérables et dangereux, tandis que la vitesse permise ne surpassait pas 5 à 7,5 km par heure. Néanmoins on a parcouru pendant des mois cette courbe fantastique sans avoir de déraillements, avec une seule voiture derrière la locomotive. Dans la suite on a pu modifier la disposition.
- Bien que des difficultés comme celle-ci soient Heureusement exceptionnelles, beaucoup de Sociétés de tramways à vapeur à voie de 1,435 m ont. à exploiter des courbes de 15 à 50 m de rayon et des pentes de 1/30 à 1/50, au grand détriment de leur matériel roulant.
- Frais de construction. — Les frais de construction des tramways à vapeur, matériel roulant inclus, atteignent généralement de 30 à 40 000 f par kilomètre. Toutefois, il y en a qui ont coûté davantage, soit par suite de difficultés de terrain, soit à cause des frais de concession, des bénéfices des banquiers, etc. L’année dernière, on en a construit d’assez économiques. Le tramway de Dedems-vaart ne coûte pas tout à fait 20 000 f par kilomètre, chiffre qui, jusqu’ici, fait exception dans les annales des tramways.
- Le détail de cette construction était en avant-projet,:
- Expropriation...................................... 4 000 f
- Terrassements........................................ 14 000
- Reconstruction de ponts............... . . . . . . 50 000
- Voie............................................... 268 000
- A reparler. . . . 336 000
- /(!)
- Bull.
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- Bcport. . . . 336 000
- Bâtiments ........................................ 60 000
- Téléphone......................................... 10 000
- Matériel roulant (4 locomotives, 4 voilures de
- voyageurs et 6 wagons de marchandises).............. 110 000
- Frais généraux, divers........................ . 64 000
- 580 000 /
- A l’exécution, les travaux définitifs ont coûté un peu moins. La longueur était de 26 km, plus 1 km pour les voies de garage et de croisement.
- Exploitation. — Généralement, les tramways sont exploités par les Sociétés qui les ont construits. Cependant, il y a des exceptions. Le tramway de Leyde est actuellement la propriété de celui de Rotterdam ; celui de Wageningen à Ede est exploité par la Société du Chemin de fer Rhénan. Quelques lignes sont exploitées par la Société du Chemin de fer Hollandais ; celle d’Utrecht à Vreeswyk a été louée à une Société qui exploite des bateaux à vapeur sur le canal parallèle au tramway. En raison des contrats passés, la Société propriétaire reçoit une somme fixée d’avance, ou bien une partie de l’excédent des frais d’exploitation sur une recette brute stipulée dans le contrat.
- Les tramways dans les villes sont exploités avec des chevaux (1); ceux de la campagne, généralement avec des locomotives. Un tramway électrique à Zandvoort n’a pas réussi. Un essai avec des locomotives sans foyer n’a pas eu de succès non plus ; mais il faut dire que les circonstances étaient peu en leur faveur : une commune au milieu du parcours ayant refusé de donner la concession, on résolut de commencer l’exploitation quand même, en remplaçant dans la commune en question le tramway par un omnibus. On espérait ainsi vaincre la résistance ; il n’en fut point ainsi : la Société tomba complètement, après quelques années d’une exploitation pénible.
- Une grande difficulté dans la traction par chevaux résulte de ce que ces animaux ne peuvent pendant longtemps de suite rendre les services exigés d’eux. Ce sont surtout les arrêts et la re-
- (1) A Rotterdam, on a employé quelcjues mulets à titre d’essai.
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- mise en mouvement des voitures souvent répétés, et la marche continuelle avec une certaine vitesse sur les pavés, qui les fatiguent outre mesure. On y a pourvu en louant des chevaux, dont le propriétaire peut faire varier les services. Le Directeur de la Société de Rotterdam y a remédié en se chargeant du camionnage dans quelques grandes villes, où il envoie ses chevaux pour les faire relativement reposer du service fatigant et monotone du tramway. C’est de la sorte qu’il a su gagner des dividendes, qui s’étaient fait attendre pendant longtemps sous une direction moins éclairée. i ^
- Depuis qu’une Société néerlandaise (Bréda) construit des locomotives, celles-ci sont d’ordinaire achetées dans le pays ; auparavant, elles étaient de provenance allemande, anglaise, suisse ou belge. Les voitures sont construites en grande partie par la maison Beynes, à Harlem, qui défie toute concurrence étrangère.
- Les locomotives doivent condenser toute leur vapeur et ne pas laisser échapper de fumée ; cependant, on n’observe pas rigoureusement ces conditions. Elles marchent indifféremment en avant et en arrière. Les parties en mouvement sont cachées à la vue extérieure ; les machines sont pourvues d’une cloche pour les signaux. Dans quelques communes, il y a des rues de largeur restreinte, où la locomotive doit être précédée par un homme avec une cloche pour avertir les passants.
- En général, la locomotive n’est montée que par un seul homme, qui remplit à la fois les fonctions de mécanicien et de chauffeur. On a soulevé la question de savoir si la présence d’une seconde personne sur la locomotive était nécessaire pour les cas où le mécanicien serait hors d’état d’exercer ses fonctions, et pour observer la route quand il serait occupé de sa machine. La plupart des sociétés ont émis l’opinion que cette seconde personne n’augmenterait aucunement la sécurité ; au contraire, qu’elle la dinii-nuerait en partageant la responsabilité, tandis qu’en cas d’accident arrivé au mécanicien, le conducteur connaît assez le maniement de la machine pour pouvoir l’arrêter.
- La vitesse réglementaire maxima de 1 $ km par heure pour les tramways à vapeur est’ loin d’être atteinte dans les villes du parcours. Là, on ne va pas plus vite que les piétons. Dans les villes, d’ailleurs, le tramway s’arrête à chaque instant, quand un
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- voyageur désire monter ; dans la campagne, il ne fait halte qu’à des stations désignées. Les trains ne sont composés que d’une ou deux voitures à voyageurs, auxquelles s’ajoute parfois un wagon de marchandises ou de bagages. Cependant, sur les lignes à fort trafic, les trains sont un peu plus longs.
- Des billets sont distribués par le conducteur dans la voiture même. Toutefois, quelques Compagnies tâchent d’amener les voyageurs à prendre leurs billets dans les gares ou bien à se pourvoir de livrets contenant un certain nombre de coupons. Très souvent, dans ce but, les billets donnés par le conducteur sont d’un prix(plus élevé que les autres.
- D’ordinaire, il y a deux classes dans la même voiture. Rarement on en compte une troisième. Ce n’est que dans les tramways à chevaux qu’on trouve une seule classe. Les places du dehors ne se trouvent que sur les plates-formes, et jamais sur l’impériale. Le service laisse peu à désirer, les voitures sont bien entretenues, et les déraillements très rares. Les wagons de marchandises, ouverts ou fermés, de bétail, etc., sont de différents types; la Société du Sud (à voie de 1,067 m) exploite des trucs sur lesquels les wagons de chemin de fer à voie normale trouvent place et sont transportés au lieu de leur destination.
- Un certain nombre de Sociétés de tramways ont à lutter contre une concurrence acharnée. Il y a d’abord les canaux et les rivières, sillonnant le pays en tous sens, et sur lesquels le trafic des marchandises peut avoir lieu à bas prix, puis les chemins de fer, souvent parallèles aux tramways. Les malles-poste et les omnibus ne sont plus des adversaires dangereux, mais l’habitude des paysans d’aller au marché avec leur voiture à eux et de se passer de moyens de transport publics est parfois difficile à vaincre.
- Il est évident que le mode d’exploitation doit en premier lieu dépendre de la nature du trafic et de la concurrence. Il y a des lignes où les voyageurs d’agrément sont extrêmement rares et il y en a où ceux-ci représentent la plus grande partie des recettes. Parfois l’industrie d’une contrée ne saurait être desservie autrement que par le tramway et parfois celui-ci a beaucoup de peine pour avoir les industriels parmi sa clientèle, à cause de la concurrence des voies navigables. Quelques Sociétés ont dans leur service des employés, qui font une étude spéciale des moyens de déve-
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- loppement du trafic des marchandises. Dans les cas où celui-ci est quelque peu considérable, on recommande d’en charger un agent spécial.
- Les sources des revenus des tramways sont le transport des voyageurs, des bagages, des marchandises, des animaux et de la poste. La relation entre les recettes dues aux transports des voyageurs et des marchandises est des plus variables; chez quelques Sociétés le transport des marchandises est très insignifiant, ailleurs il monte jusqu’à 35 et -40 pour cent du total. Le service des postes, où il y en a, peut rapporter une somme assez considérable, toutefois il donne aussi des inconvénients : c’est pour ce service que la Société de l’Est fait circuler un train de nuit, tandis que ces trains sont chez nous absolument inconnus, même dans les réseaux des grands chemins de fer.
- Il n’y a aucune unité dans les tarifs de marchandises. Quant à celui des voyageurs, on paie de 5 à 10 centimes par kilomètre dans la première classe et de 4 à 7 centimes dans la seconde, s’il y en a. Aussi le tarif par kilomètre n’est pas toujours le même sur tout le parcours; il peut y avoir des raisons de concurrence et autres pour le réduire dans certains trajets.
- Parmi les dépenses, il faut en signaler une qui est écrasante pour quelques entreprises, c’est le péage sur les grandes routes.
- Les tramways ont souvent fait valoir auprès du gouvernement que ces péages sont pour eux un impôt inique, parce que la raison d’être des péages en général est de subvenir aux frais d’entretien de la route, tandis que les Sociétés entretiennent déjà pour leur propre compte la partie de la voie dont elles font usage. Toutefois, ils n’ont pas encore obtenu gain de cause.Gomme le tarif du péage est basé sur le nombre des voitures dont le train se compose, l’impôt est plus lourd pour les Sociétés qui exploitent de petites voitures que pour ceux qui en font circuler de grandes.
- D’après ce tarif, on paie sur les chemins de l’Etat, à chaque maison de péage :
- Pour toute voiture tirée par des chevaux. ... 8 centimes.
- — locomotive. ..........................10 —
- — voiture ou wagon.................. 6 —
- — wagon de marchandises vide. ... 2 —
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- Le total des péages peut s’élever jusqu’à 5 et 6 0/0 des recettes brutes. Ainsi, en 1886, la Société du Gooi payait 12 230 /' de péage sur 253 881 f de recettes brutes, la Société de Gueklre 10 051 f (incl. 2 800 f de droits de passage d’un pont sur l’Yssel, appartenant à une commune voisine) sur 170 000 f de recettes.
- Pour donner une idée de la manière dont les frais d’exploitation se répartissent, nous avons ajouté, dans le tableau suivant, les chiffres publiés par la Société des chemins de fer Hollandais, qui exploite divers tramways à vapeur dans les différentes parties du pays. Il faut remarquer que la ligne de Beverwyk-Wyk-sur-Mer n’est exploitée pour les voyageurs que pendant le mois de mai jusqu’en octobre et que les frais généraux d’administration ne-son t pas mentionnés
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- VRÉPARTITION DES FRAIS D’EXPLOITATION DES TRAMWAYS A VAPEUR EXPLOITÉS PAR LA SOCIÉTÉ DES CHEMINS DE FER HOLLANDAIS EN 1886
- - “ BEVERWYK-WYK- LICÜTENVOORDE- LIGNE LA HAYE- |
- " ’ SUR-MER GROENLO LIGNE DE RYNLAND BUSSUM - HUIZEN DE NOORDWYK SCHÉVENINGUE 1
- par par par par par par
- TOTAL TRAIN- TOTAL TRAIN- TOTAL TRAIN- TOTAL TRAIM- TOTAL TRAIX- TOTAL TRAIN-
- - KILOMÈTRE KILOMÈTRE KILOMÈTRE KILOMÈTRE KILOMÈTRE KILOMÈTRE
- . ' ' •• francs. centimes. francs. centimes. francs. centimes. francs. centimes. francs. centimes; francs. centimes.
- 1 Salaires de contrôleurs. ...... 00 <3<l 00 5,2 663 4,4 5 778 6,7 1 192 3,3 1 417 3,8 2 479 2,7
- : 2 Salaires" de mécaniciens, de chefs
- : d’atelier, etc. ... . . . . . . . 1- 295 8 1 957 13 8 742 10,1 2 336 6,4 2 143 5,8 8 708 9,5
- 3 -Salaires de conducteurs, d’hommes
- de peine, etc. . . . ........ 1 229 7,6 r 1 547 10,3 11 291 13,1 3 913 10,6 2 768 7,4 il 183 12,3
- 4 Salaires de forgerons et nettoyeurs., 578 3,6 1 302 8,8 3 418 4 1 013 2,8“ 838 2,3 4 090 4,5
- 5 Livrées.,-. . . . . . . . . . . . . ' 198 1,2 42 0,3 862 1 54 0,2 211 - 0,6 1 214 1,3
- 6'Entretien-de locomotives. . . . . . y *• 1,555 9,7 258 1 > 7 4 088 4,7 709 '1,9 1 003 , 2,7 5 863 6,4
- 7 — de voitures ef de .wagons. 373 2,3 — — 2 026 2,4 100 0,3. 496 :. 1,3 7 000 7,6
- , 8 Cokes et fagots . . ~. . . . . . . . 1 894 11,8 1 061 7,1 8 333 9,7 1 680, 4,6 .2 043 5,5 8. 013 8,8
- é 9 Huile et graisse. . . . . ....... 277. 1,7 183 M. 641 0,8 278 0,8 157 0,4 997 1,1
- 10 Eau pour les locomotives. . . . . . — — — 336 0,4 —^ S — ..y. 82 0,2 725 0,8
- 11 Articles de magasin . . .. . . . . . 269 1,6 292 1,9 884 1 354 1 j 217 0,6 1 038 1,1
- 12 Eclair, etchauf. detrains.et de bâtimts • 72 0,5 67 0,4 665 0,8 427 1,2 163 : 0,4 1 024 1,1
- , 13 Entretien de la voie. . , . .....' 1 278 7,9 249 1,6 6 613 7,7 1089 3 1 621 • 4,4 100 0,1
- .14 ; — de bâtiments. . . . — — 244 1,6 262 0,3 11, ,— 64 o;2 116 0,1
- ;:15 ï — d’inventaire, etc. . .. . . 406 9 <Y 182 1,2 1 555 1,8 256 0,7 381 1 507 0,5
- 916 Imprimés, fournit1'09 de bureau, billets 149 0,9 173 1,1 766 0,9 382 1 188 : 0,5 1 741 1,9
- : 17 Publicité . ... . . . - . . . . 83 0,5 54 0,4 148 0,2 90 0,3 36 0,1 347 0,4
- 18 Frais’de bureau et divers ... . . 223 M 84 0,6, 1 767 : 2 358 0,1- ‘ 433 1,2 3 190 3,5
- 19 Impôts. . . i . . . . .9. . . . — 81 0,6 - 251 v 0,3 12 — 61 . 0,2 —
- .20 Indemnités. .'g. . *; .. v. . — — — 66 . 0,1 115' 0,3' 16 0,1 137 0,1
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- Situation financière. — Il est évident que les tramways clans les grandes villes diffèrent entièrement de ceux de la campagne par leur mode de construction et d’exploitation. Aussi les résultats obtenus avec les uns ne sauraient être comparés avec ceux des autres.
- Ainsi, la Société d’Amsterdam, identique à celle des omnibus, très bien dirigée depuis l’origine, donne de bons dividendes ; celle de Rotterdam a dû passer par une longue période de souffrance, avant qu’on eût trouvé dans son directeur actuel celui qui la ferait prospérer ; le tramway de la Haye, le plus ancien de tous, n’a jamais eu beaucoup de réussite entre les mains de la Société belge, qui le possède, bien qu’il paraisse que les éléments de succès ne lui manquent pas. Le tramway de Leicle, passé depuis quelque temps entre les mains de la Société de Rotterdam, celui de Dordrecht et de Groningue sont dans un état languissant ; celui d’Arnhem a un caractère tout à fait mixte, la plus grande partie servant à relier le charmant village de Velp à la ville et c’est à cette circonstance qu’il doit sa situation financière satisfaisante. Les numéros 10-13 du tableau (p. 726) prospèrent , la ligne numéro 14 a donné des résultats satisfaisants, jusqu’à ce que le développement du numéro 17 lui ait créé un concurrent redoutable. Le numéro 15 a peu d’importance, 16 a bien réussi, 17 vient de sortir d’un état de transition, le milieu du parcours n’ayant été achevé que depuis peu de temps ; cependant, cette ligne promet des résultats et les a déjà donnés en partie. La ligne du Gooi a été installée d’une manière trop luxueuse et a été exploitée dans le commencement d’une manière très peu rationnelle ; ce n’est que lentement qu’elle s’est soustraite à ces influences néfastes. Le numéro 19 a dû être liquidé à cause de sa construction défectueuse* et d’une exploitation trop chère ; la ligne a été achetée par un Syndicat, qui a renouvelé la superstructure, régénéré le service et qui a réalisé en peu d’années des dividendes satisfaisants et croissants. Les numéros 20 et 21, qui ont plutôt le caractère de chemin de fer vicinal, peuvent compter en été sur un trafic énorme. La Société de l’Yssel n’a pas été heureuse dans ses efforts, exploitant une partie de ses lignes avec des pertes, pour lesquelles elle ne trouve pas de dédommagement dans les autres. Le numéro 23, exploité par la Société du chemin de fer
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- Hollandais, n’est affecté au service des voyageurs que pendant la durée de la saison balnéaire.
- Les numéros 24, 25 et 26 ne publient que peu de chose sur les résultats de leur exploitation, fort médiocres, en tout cas, chez les deux premiers. La Société des tramways néerlandais, opérant dans la Frise, exploitée judicieusement depuis le commencement, fait des progrès réguliers. Le numéro 28, le seul des grands tramways agricoles exploité avec des chevaux, donne de bons résultats; le numéro 29, dans le; voisinage immédiat, a eu à lutter contre bien des difficultés, qu’il paraît ne pas encore avoir .surmontées. La ligne Borculo-Deventer, de. construction - récente, crée lentement son trafic, tandis que le numéro 31, dont la ligne b n’est en exploitation que depuis peu de temps, a toujours été exploité d’une manière énergique et intelligente; aussi ce tramway présente un trafic extraordinaire et donne de bons résultats. La ligne Bussum-Huizen est exploitée par la Société Hollandaise des chemins de fer, de même que les numéros 34 et 35 ; de ces trois, il n’y a que le numéro 34 qui a publié ses dividendes sur le dernier exercice; ce tramway donne aussi de bons résultats. Le tramway du Westland a été exploité par la même Société, mais se trouve plus prospère depuis qu’il s’est débarrassé de ce lien. Les numéros 36, 40 et 41 ne publient que fort peu de chose sur les résultats de leur exploitation. La ligne de Bois-le-Duc à Helmond a commencé par s’installer dans l’attente, de gros dividendes qui ne sont pas venus ; comme pour le numéro 38 les résultats ont été jusqu’ici fort peu satisfaisants. La Société du Sud a perdu environ le sixième de son capital par une manœuvre frauduleuse de ses banquiers ; s’il n’y avait eu cette circonstance et si la Société n’eût pas dû acheter la concession à grand prix, les résultats de l’exploitation seraient assez bons. Les lignes 42-44 sont de construction trop récente pour pouvoir juger de leur avenir avec un peu de certitude; les deux premiers relient au chemin de fer des contrées prospères, qui jusqu’ici ne connaissaient que les omnibus comme moyen de transport public.
- Il résulte de tout ce qui a été dit précédemment qu’en dehors des tramways dans les villes et quelques petites lignes les reliant aux environs, la position financière de ces entreprises n’est généralement pas encore bien bonne. Seulement elles se consolident,
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- bien que la période des difficultés ne soit pas encore close. Chez la plupart d’entre eux les résultats de l’exploitation s’améliorent, tant comme augmentation des recettes que comme diminution des dépenses. Et s’il n’y a que quelques tramways de campagne qui ont gagné des dividendes suffisants depuis le commencement, tous ont appris, bien que souvent aux dépens des actionnaires, à' se développer d’une manière économique.
- Les causes principales des désillusions qu’ont données les tramways ont été signalées dans le courant de cette notice ; mais ici encore il s’agit de distinguer ce qu’on voit et ce qu’on ne voit pas. On ne saurait mettre en chiffres ce que des contrées diverses ont gagné par suite des facilités des communications, leur permettant d’écouler leurs produits à moins de frais ; par l’augmentation de leur bien-être intellectuel et matériel due aux rapports plus fréquents et moins coûteux avec les centres de population, par la plus-value des biens fonciers, etc. En somme, on peut dire que le développement des tramways a été un bien pour le pays.
- Aussi s’élève-t-il des voix pour que l’État s’en occupe de plus près, soit en englobant tous les tramways dans une seule Société centrale, soit en prenant en mains l’exploitation pour y mettre de l’unité, soit en construisant des lignes des deniers des contribuables. On ne saurait cependant s’attendre à voir ces idées prendre corps de si tôt et il n’y pas lieu de s’en plaindre, si ce n’est pour quelques contrées’ trop pauvres et trop éloignées pour qu’elles puissent espérer voir arriver un jour un concessionnaire qui les relierait au réseau général. Le gouvernement ne montre aucune disposition à sortir de son rôle passif, encourageant le développement des tramways, ne perdant pas de vue les exigences de la sécurité publique, mais laissant à l’initiative particulière la construction et l’exploitation des lignes supposées viables.
- C’est à dessein que nous écrivons le mot supposées, car l’expérience de quelques années, dans les conditions les plus diverses, n’a pas encore conduit à préciser les conditions si différentes, cependant nécessaires, pour donner des résultats satisfaisants. La recette ne dépend pas seulement de la population de la contrée parcourue et du nombre des habitants des villes, où les lignes aboutissent, mais encore de l’industrie de la contrée, de sa situation géographique, de ses attraits pour les voyageurs d’agrément,
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- de la nature de la population et des occupations de celle-ci, des moyens de transports concurrents et surtout des conditions dans lesquelles la ligne a été établie et de la manière plus ou moins judicieuse dont son exploitation est menée.
- Aussi les hommes compétents sont-ils d’accord pour conclure qu’il est impossible d’embrasser la question de la recette d’un seul coup d’œil, et que les calculs les plus savants et les comparaisons les plus serrées peuvent donner lieu à des déceptions. Des calculs sur la relation entre, la densité de la population et les recettes des tramways ne fournissent pas de conclusions bien précises; il ne peuvent présenter que cet intérêt, d’établir que la statistique ne suffit pas pour définir la base de ces entreprises; il faut de plus juger clairement les diverses relations du pays, avoir un peu de courage et surtout être assuré de l’appui moral et matériel des populations de la contrée.
- J. de Koning.
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- NOTE
- SUR
- LE TIRAGE DES M
- DANS LES FOSSES A GRISOU
- PAR
- IVJT. HORACE HBRVEGH
- Dans la séance du 5 octobre, j’ai eu l’honneur d’offrir à la Société des Ingénieurs civils les deux brochures suivantes :
- 1° Règles pour la charge des trous de mine dans les fosses à grisou, par M. J. Lauer, lieutenant-colonel du génie autrichien.
- 2° Allumage des charges au moyen d’étoupilles a' friction, pour le sautage des mines dans les fosses à grisou, par le même.
- Pensant être agréable à plusieurs de nos collègues, je me permets d’ajouter quelques mots et de donner quelques extraits de ces brochures.
- Les précautions à prendre pour le sautage des mines dans les endroits où l’on a à redouter le grisou peuvent, comme on sait, se résumer ainsi qu’il suit :
- 1° Ne faire partir' aucun coup de mine avant de s’être préalablement assuré que, dans un rayon de 10 m, la quantité de grisou est inférieure à 3 0/0 (reconnaissable à la lampe de sûreté).
- 2° Interdire absolument l’allumage par les mèches ou les chalumeaux à poudre, parce que leur combustion détermine l’inflammation du grisou, et ne permettre qu’un allumage (électrique ou autre) où les étincelles ne se produisent qu’à l’intérieur de la charge.
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- 3° Interdire le tirage non simultané de plusieurs coups de mines, parce que les poussières de charbon soulevées et le grisou dégagé par les premiers coups pourraient être enflammés par les coups suivants.
- 4° Interdire l’emploi de la poudre de mine ordinaire et de ses dérivés, et ne se servir que d’explosifs puissants.
- 5° Ne faire les charges des mines que juste assez fortes pour que leur explosion ne produise qu’une dislocation des masses environnantes et ne projette aucune flamme au dehors.
- Disposition des trous de mine.
- Règles empiriques
- A. — Quand la roche ne présente qu’une seule face dégagée. (Y. fig. 4.)
- 1° La profondeur (l) du trou de mine doit être d’au moins 11/2 fois la ligne de moindre résistance (m) : l =1,5 m.
- Une perpendiculaire à la direction du trou de mine, partant du fond du trou, doit encore recouper la face dégagée.
- 2° L’angle que la direction du trou de mine forme avec la face dégagée doit être de 45° à 35°, parce que l’on aura ainsi la proportion la plus favorable : l = 1,5 m.
- Un accroissement de cet angle n’est admissible que si la roche est très cassante ou désagrégée.
- 3° Dans une roche fissurée, les trous de mine ne doivent pas être forés jusqu’à la fissure, premièrement parce que la mine ne travaille jamais au delà de celle-ci, et puis pour que la détonation de la charge ne puisse provoquer l’explosion du grisou qui se trouverait dans la fissure.
- B. — Quand la roche a plus d’une face dégagée.
- 1° La direction des trous de mine sera indépendante de la structure de la roche et de préférence parallèle à la face dégagée contre laquelle doit se produire l’effet de la mine.
- 2° Dans une roche fissurée, les trous de mine sont à perforer à proximité et en arrière des fissures.
- 3° La profondeur (l) du trou de mine doit être au moins égale
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- à la longueur de la ligne de moindre résistance (m); mais de préférence : l — 1,5 à 2 m.
- En aucun cas, le trou de mine ne doit dépasser en longueur la face dégagée à laquelle il est parallèle.
- 4° Si plusieurs trous de mine sont disposés suivant une ligne, la distance cl entre deux trous successifs sera : d = 4,5 à 2 m.
- Calcul de la charge.
- La charge se calcule comme d’habitude, d’après la formule « Lebrun » : P = c . m3 ; dans laquelle :
- P, est le poids de la charge en kilogrammes.
- m, la ligne de moindre résistance en mètre,
- Et c, un coefficient qui dépend de l’espèce de l’explosif, de la nature de la roche, du nombre de faces dégagées et de l’effet que la mine doit produire.
- Pour le sautage des mines dans les fosses à grisou, ce coefficient (c) doit être déterminé de façon à donner des charges mi-nima et éviter ainsi la projection de flammes.
- Une charge est à considérer comme minima quand son explosion s’effectue accompagnée d’un bruit sourd et non d’une détonation violente et qu’elle divise la roche ambiante en gros morceaux, en ne les projetant que peu ou point.
- La pratique indique que, dans ce cas, le rayon (s) de la sphère de rupture est égal à la ligne de moindre résistance (m).
- Détermination du coefficient de charge.
- Fig. 1.
- Ce coefficient se détermine au moyen de mines d’essai, et on choisit de préférence le cas :
- a) où la roche offre deux faces verticales dégagées, comme l’indique la figure 1.
- Quand on a trouvé la charge P produisant l’effet désiré, le coefficient s’en déduit :
- P
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- Il est pratique de faire ces mines d’essai en prenant la ligne de moindre résistance : m = 1 m, ce qui équivaut à une profondeur du tiou de mine : l = 1,5 m. Ce coefficient de charge (c) ainsi déterminé, n’est applicable que dans le cas précité, de deux faces verticales dégagées. Dans les autres cas :
- b — 3 faces dégagées (comme dans la figure 2), le coefficient sera 0,5 c.
- c — 2 faces dégagées (comme dans la figure 3), le coefficient sera 2 c.
- d — une seule face dégagée (comme dans la figure 4), le coefficient sera 3 c.
- Dans ce cas, on obtient le résultat le plus favorable,
- quand le rayon (r) de Pentonnoir disloqué par la mine est la ligne de moindre résistance (m).
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- Fig. 2. Fig. 3.
- Évaluation pratique de la charge.
- Pour déterminer rapidement pour chaque trou de mine la charge nécessaire, on emploie un ruban dont un côté, divisé en centimètres, sert à mesurer la ligne de moindre résistance, et dont l’autre côté indique le nombre de cartouches à employer.
- Ce nombre de cartouches est calculé pour le coefficient (c) déterminé préalablement pour le cas de deux faces verticales dégagées.
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- Selon le cas, le nombre de cartouches indiqué sur le ruban, doit donc être multiplié par : 0,5; 1 ; 2 ou 3.
- Allumage des charges au moyen d’étoupilles à friction.
- (semblables à celles employées dans l’artillerie).
- Cet allumage a été inventé par M. Lauer. dans le but de remplacer dans certains cas, et notamment dans les fosses à grisou, l’allumage électrique par un autre système, où, comme dans le premier, les étincelles ne se produisent qu’à l’intérieur de la charge, qui permet aussi le tirage simultané d’un certain nombre (bien que moindre) de mines, et ayant sur l’allumage électrique l’avantage d’être meilleur marché et d’une application plus simple.
- Étoupille à friction.
- Le petit cylindre (a) (fig. 5), renferme l’appareil à friction qui est relié au fil de fer (c).
- Ce dernier, ainsi que son tube protecteur (b), dépasse un peu l’orifice du trou de mine (fig. 6), et se termine par une boucle (c) qui est, par précaution, recourbée et attachée au tube avec une ficelle.
- La capsule au fulminate de la cartouche-amorce se trouve sertie dans la partie inférieure du petit cylindre (a).
- Le chargement du trou de mine s’effectue comme d’ordinaire.
- Pour faire partir la mine, on détache la boucle (c) du tube (6), on la redresse, et on tire brusquement sur le fil de fer (c) (au moyen d’une petite corde que l’on accroche à la boucle), de façon à rompre son attache avec l’appareil à friction et à le faire avancer d’au moins deux centimètres ; ce qui provoque l’inflammation de la composition contenue dans le petit cylindre (a) et par suite l’explosion de la capsule et de la charge.
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- Pour faire partir simultanément plusieurs coups de mine, on n’a qu’à les relier ensemble à une corde principale (h) au moyen de ficelles (e et f) et d’anneaux (fig. 7).
- Chaque ficelle (e) se termine par une espèce de crochet (d) que l’on accroche à la boucle (c) correspondante.
- Des poulies à renvoi permettent au besoin de faire suivre à la corde principale (g) n’importe quelle direction.
- Toutes les mines étant ainsi reliées, on met le petit treuil (h) doucement en mouvement pour tendre également toutes les ficelles; après quoi, une secousse brusque imprimée à la corde (g) suffit pour provoquer l’explosion, pour ainsi dire simultanée, de tous les coups.
- On dit pouvoir faire partir ainsi jusqu’à huit mines à la fois.
- Ce système d’allumage a été essayé dans plusieurs charbonnages en Autriche et paraît avoir donné des résultats satisfaisants.
- Fig. 5, 6, 7.
- Horace Hervegh.
- Bu u,.
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- ISOLEMENT
- COMPLET ET STABLE
- DES MACHINES, VÉHICULES, CONSTRUCTIONS ET APPAREILS QUELCONQUES
- EN VDE D’AMORTIR LES CHOCS ET'LES VIBRATIONS
- ET DE DIMINUER LE BRUIT QUI EN RÉSULTE
- PAR
- M. G. ANTHONI
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- Chocs, vibrations, bruit.
- La mise en mouvement d’un grand nombre d’appareils, des moteurs, des machines-outils, surtout de celles à choc, le roulement des wagons, des voitures, produisent des chocs et des vibrations, suivant le plus ou moins de jeu des organes ou par l’effet même de leur fonctionnement.
- Ces chocs et ces vibrations se transmettent assez loin, à des masses considérables, d’autant plus facilement que les corps sont plus compacts et plus durs, comme les maçonneries, les métaux et les bois ; ils produisent toujours un effet mécanique qui se traduit par une perte de travail et par l’usure des parties en contact, et souvent un effet acoustique, c’est-à-dire un bruit sourd et désagréable.
- Ce bruit résulte des vibrations qui se transmettent directement par l’air et indirectement par l’intermédiaire des corps solides; ces derniers, en effet, sont presque tousdrès bons conducteurs du son, parce qu’ils vibrent facilement. Tous les corps mous, dont le caoutchouc est le type le plus parfait, sont, au contraire, mauvais conducteurs du son, parce qu’ils ne vibrent pas; leur emploi rend
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- donc le bruit plus sourd; ainsi les tapis étouffent le bruit des pas; les portières épaisses arrêtent le son de la voix; les cloisons capitonnées ou garnies de feutre, de tapis, de liège sont des isolants contre la transmission du bruit.
- Dans une vibration, il y a à considérer son amplitude et sa fréquence.
- L’amplitude des vibrations est diminuée soit par une pression qui limite le mouvement vibratoire, isoit par F augmentation de la masse vibrante; ainsi on a diminué le bruit dans les machines à coudre, en augmentant le poids de la table par des feuilles de plomb.
- La fréquence des vibrations est diminuée dans les mêmes conditions et on sait que si l’on arrive au-dessous de 32 vibrations par seconde, le son ne sera plus perçu par l’oreille. En diminuant les vibrations au-dessous de cette limite, on pourra donc supprimer le bruit qui était auparavant transmis par l’intermédiaire du corps vibrant.
- Il ... ;1 ....
- Moyens employés actuellement pour amortir les chocs et les vibrations.
- On a cherché à éviter les vibrations dans les machines, soit en augmentant la masse de leurs fondations, soit en les plaçant sur des matières élastiques. Les fondations de maçonnerie; que Ton peuf appeler rigides, par opposition aux fondations élastiques qui seront décrites plus loin, par suite de leur manque absolu d’élasticité, transmettent intégralement toutes les vibrations, et rendent plus rapides l’usure et la dislocation des machines.
- Pour donner un peu d’élasticité à la fondation, dans les marteaux-pilons par exemple, on a employé une ou plusieurs rangées de charpentes juxtaposées, placées quelquefois sur un faisceau de pièces de bois debout. Ce système de boisage qui est coûteux''et peut s’altérër au bout d’un certain temps;5 n’est guère élastique et n’empêche pas les vibrations de se transmettre au loint iU"- u'
- On *a essayé aussi d’entourer d’une tranchée les fondations de maçonnerie, pensant ainsi lés isoler, mais le résultât est'encore moins appréciable qu’avec le bois, car il h’ÿ a alors aucune élas-
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- ticité et la transmission des vibrations se fait directement dans le sol, la base du massif faisant corps avec lui. Le seul résultat, obtenu d’une manière très coûteuse, est d’éloigner le point où se forment les vibrations, de - celui' où elles sont gênantes, d’une distance presque égale & la profondeur de la tranchée, distance qui étant très limitée donne un résultat peu sensible.
- Au lieu de la fondation rigide, entourée d’une tranchée, on a employé un beffroi de charpente s dont la faible élasticité produit un effet insuffisant, les chocs se transmettant toujours par le dessous de la fondation qui n’est pas plus isolée que dans le cas précédent.
- On a fait des fondations de marteau-pilon en les plaçant au milieu de longues charpentes, supportées à leurs deux extrémités et formant ainsi ressort. On a eu d’assez bons résultats, mais le bois se pourrit, l’installation n’est pas durable, et de plus on diminue l'effet, utile en diminuant la masse soumise au choc.
- L’asphalte a été employé comme fondation de machine par M. Léon Malo ; la faible élasticité de ce genre de massif absorbe cependant les vibrations, ainsi que l’a annoncé notre collègue dans son intéressante communication du 6 octobre 1883.
- Le meilleur moyen d’amortir les chocs et les vibrations est en effet d’employer un corps élastique quelconque, comme le bois, le liège, les fascines d’osier, l’asphalte, les ressorts, le feutre, le cuir, ou mieux le caoutchouc, auquel on doit donner la préférence, le meilleur effet étant produit par ce corps, le plus élastique de tous, et celui qui se prête du reste, le mieux, à toutes les applications.
- III
- . Sécurité dans l’emploi du caoutchouc.
- Aussitôt que les propriétés élastiques si remarquables du caoutchouc ont été 1 connues, ce corps a reçu un grand nombre d’applications importantes, dont je citerai quelques-unes: tampons de choc, rondelles de joint pour tuyaux de vapeur, courroies, tissus, imperméables, tuyaux, semelles de chaussures, rouleaux expresseurs pour sécher le linge en le laminant, rabot de caout-
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- chouc pour le nettoyage des ponts de navire, des rues bituminées, des pavés de bois, et remplaçant avec économie les ustensiles de balayage; bandages des roues de voiture et de vélocipède ; applications aux wagons de chemin de. 1er, de tramway ; le manchon d’accouplement, employé sur les navires de l’État, système de notre collègue M. Raffard, etc.
- Ces nombreuses, et importantes applications éprouvent qu’eu employant de bonnes qualités, on peut se servir dm caoutchouc en toute sécurité. .-*> »
- Son emploi pour amortir les chocs et les vibrations était donc tout indiqué et s’est rapidement répandu, malgré les injustes préventions qu’ont fait naître à son égard des insuccès, faciles à éviter si l’on en recherche les causes ; en effet, le caoutchouc de qualité convenable et judicieusement employé donne d’excellents résultats.
- Il faut donc avoir soin, comme nous le verrons plus loin, d’examiner la qualité du caoutchouc, de proportionner l’épaisseur et la surface des rondelles ou blocs au poids de l’appareil à isoler, et d’éviter, par l’un des divers modes d’isolement qui seront décrits, les montages défectueux dont nous allons voir les inconvénients.
- IV
- Diverses causes d’insuccès dans l’emploi du caoutchouc.
- Les deux montages que nous allons examiner présentent des inconvénients auxquels il est indispensable de remédier. Généralement le caoutchouc est simplement interposé, ou bien la: pièce à isoler est.de plus reliée par des boulons.
- 1° Le caoutchouc, simplement interposé entre le sol et d’outil à isoler, est employé depuis longtemps pour amortir les chocs et les vibrations et il donne de bons résultats, lorsque, par exemple, l’appareil à. isoler n’étant que posé sur les blocs de caoutchouc, sans être fixé au sol, il reste entièrement indépendant; l’isolement est complet, mais il n’y a pas toujours une stabilité suffisante. On n’a donc pu faire ce genre d’application que lorsque le poids de la pièce ià isoler ; et': son fonctionnement étaient tels qu’il n’en résultait pas des inconvénients : ainsi, pour une machine à vapeur, le mouvement de la bielle donnerait à l’installation sur
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- caoutchouc un mouvement oscillatoire gênant pour le service ; pour des ventilateurs, des essoreuses, il serait dangereux de ne pas les fixer au sol; pour des marteaux-pilon, on diminuerai! l’effet utile, parcequ’on réduirait la masse soumise au choc à celle du marteau-pilon, la masse du sol environnant, isolée du pilon, ne pouvant plus servir à augmenter celle de la chabotte ; de plus, l’interposition des battitures annulerait rapidement l’élasticité des blocs de caoutchouc en les calant.
- 2° Pour éviter ces inconvénients et donner de la stabilité, on > relie souvent les deux , pièces à isoler l’une de l’autre par des boulons, (Fig. i) ; ces boulons étant solidaires des deux pièces, sans en être isolés, transmettent la vibration, et l’effet d’isolement que l’on cherchait à produire par les blocs ou tasseaux de caoutchouc est détruit.
- En outre, le serrage indispensable pour donner de la solidité, ne peut se faire sans agir en même temps sur le caoutchouc ; or plus on serre pour donner de la solidité au montage, plus on enlève en même temps d’élasticité au caoutchouc, qui finit par-devenir comme un corps dur, s’il est trop comprimé, (Fig. 2.) Si par contre on ne serre pas les écrous, pour laisser au caoutchouc toute son élasticité, on n’obtient plus la stabilité en vue de laquelle on avait employé le boulon d’attache. Pendant l’action du choc, le caoutchouc s’aplatissant suivant la direction des flèches (Fig. 1), puis reprenant de suite après l’aplatissement, s's (Fig. 2), sa forme primitive* produit par s.i suite du jeu j f une suite de contre-coups entre la tête du boulon, l’écrou et les deux côtés de la pièce à isoler ; ces contre-coups disloquent le montage, en cassant au bout d’un certain temps, la tête du boulon ou en arrachant l’écrou.
- Ce second montage est donc aussi défectueux que le précédent, car si on serre trop les boulons, il donne bien la stabilité, mais aux dépens de l’élasticité qui est toujours obtenue par le caoutchouc bien ^employé ; et si l’on ne serre pas, c’est aux dépens de la stabilité que; l’on conserve l’élasticité.
- Fig. 2
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- Les insuccès peuvent aussi venir de la mauvaise qualité ou du mauvais emploi du caoutchouc; il y aura donc lieu d’étudier les conditions qu’il doit remplir. v , ^ r . j
- : : • : i
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- Isolement complet et stable.
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- J’ai cherché à éviter ces insuccès et à rendre plus pratique l’emploi du caoutchouc par des dispositions spéciales ayant pour effet de donner un isolement complet et stable qui évite les inconvénients signalés.
- L’isolement est complet parce qu’il est analogue à l’isolement électrique, et que dans tous les cas, par suite de l’interposition du caoutchouc, partout où il y a contact, il produit une solution de la continuité métallique ; les vibrations ne peuvent donc passer, puisqu’aucun point de l’une des deux pièces à isoler ne peut jamais venir en contact de l’autre; de plus, le caoutchouc garde toute son élasticité.
- L’isolement est stable parce qu’il empêche les déplacements excessifs, préjudiciables au bon fonctionnement des machines, sans donner cependant l’immobilité presque absolue de la fondation rigide.
- En effet, dans les fondations rigides, les vibrations ont en général une amplitude très petite, mais elles se font sentir au loin dans le sol environnant et donnent ainsi souvent naissance à des procès.
- Avec l’isolement sur caoutchouc, on augmente, il est vrai, l’amplitude des vibrations de la machine que l’on isole, puisqu’en limitant à la1 partie isolée la masse soumise aux vibrations, on la diminue de toute la masse du sol environnant ; mais si l’on arrive à limiter ces vibrations de façon à ce qu’elles ne soient pas nuisibles au service des machines, ou à la destination du système isolé, on obtient l’avantage incontestable de les avoir supprimées ainsi totalement dans le sol environnant, dans lequel, par leur propagation au loin, elles pouvaient avoir de graves inconvénients.
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- VI
- Avantages de l’isolement complet et stable.
- Cet isolement donne les avantages suivants :
- 1° Amortissement des chocs et des vibrations, qu’ils viennent d’une machine fixe ou de bateau, d’une machine-outil, d’un appareil quelconque, du roulement des trains sur un viaduc métallique, ou du roulement des voitures sur le pavé, etc., ou que les chocs et les vibrations venant du sol ou de l’extérieur, soient ressentis par un appareil quelconque, une construction, une partie d’atelier, comme un bureau de dessin, par exemple, placé près d’un marteau-pilon, etc.
- 2° Diminution de l’usure: tous les mouvements étant élastiques et les chocs amortis, la réaction de ces mouvements est moins dure, il en résulte une économie d’entretien et une augmentation de durée. Une fondation rigide, en rendant les chocs plus durs, est une cause de détérioration des machines.
- 3° Augmentation de l’effet utile dans les machines par la réaction élastique du caoutchouc qui, en cédant sous l’effort, diminue le travail du frottement dans les coussinets; diminution du tirage dans les voitures par la traction élastique que produit l’emploi du caoutchouc, indépendamment de la suspension qu’il améliore, du bruit qu’il diminue, de l’augmentation de durée qu'il donne, ou de la réduction de force et par conséquent de poids qu’il permet, en amortissant tous les chocs. (Voir dans ma communication des 16 mai et 6 juin 1879 sur la Carrosserie à l’Exposition Universelle de 1878, les courbes de M. Marey sur la traction élastique.)
- 4° L’amortissement des chocs et des vibrations permet d’installer, pour ainsi dire partout, presque toutes les machines, tandis qu’avec les fondations rigides actuellement employées, les vibrations transmises aux immeubles voisins limitent forcément les applications.
- - : VJ I
- Moyens d’obtenir l’isolement complet et stable.
- Pour laisser au caoutchouc toute son élasticité et donner à l’ensemble isolé la stabilité nécessaire, on peut employer deux moyens
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- qui donnent dans tous les cas un isolement complet, électrique pour ainsi dire : les fondations et les attaches élastiques et isolantes.
- Fondations élastiques et isolantes. — Quand la pièce à isoler est trop légère, on lui donne de la stabilité en augmentant son poids et quelquefois sa surface de base, par un massif de fondation ou par un plancher de poids et de surface convenables ; le caoutchouc est simplement interposé entre le sol et le dessous de la fondation qui se trouve ainsi complètement isolée du sol, au-dessous par les blocs de caoutchouc et tout autour par des tranchées.
- Attaches élastiques 'et isolantes. Si on ne peut augmenter le poids, on interpose de même des blocs de caoutchouc entre les deux parties à isoler, mais qui sont alors reliées entre elles par l’une des différentes attaches décrites plus loin et qui ont toutes pour effet d’augmenter la stabilité.
- Le caoutchouc interposé entre les deux surfaces à isoler ne doit pas, en général, être employé en grandes plaques continues qui auraient beaucoup trop de surface, mais il doit être employé en blocs ou en rondelles.
- Nous allons examiner les conditions que doivent remplir les blocs de caoutchouc, puis nous passerons successivement en revue les surfaces entre lesquelles ils sont placés et les deux moyens d’isolement complet et stable indiqués ci-dessus: les fondations et les attaches élastiques et isolantes.
- VIII
- Conditions que doivent remplir les blocs de caoutchouc.
- Il est très important d’examiner avec soin la qualité, la forme, la surface, l’épaisseur et la disposition des blocs de caoutchouc.
- Qualité. — Il faut emplo}rer une très bonne qualité de caoutchouc, de consistance moyenne, dont la cuisson soit bien égale, et pouvant résister à une traction d’au moins 35 kg par,centimètre carré sans détérioration. « r
- Le caoutchouc a une durée indéfinie quand on prend de bonnes qualités et qu’on l’emploie dans de bonnes conditions; il n’y a pas d'usure dans toutes les applications dans lesquelles le caout-
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- chouc ne subit pas de frottement, ni une trop forte pression par centimètre carré.
- Forme. — La forme des blocs doit être étudiée pour laisser au caoutchouc toute liberté d’expansion, car le caoutchouc est incompressible, et dans un espace fermé qu’il remplirait entièrement, il n’aurait aucune élasticité.
- Les formes peuvent varier d’une infinité de manières suivant les applications. : ;
- Pour donner une bonne ! assise, et que les blocs ne puissent se déverser sous la charge, il faut, pour les blocs rectangulaires, que leur hauteur soit au plus égale au petit côté de la base, et pour les rondelles, que cette hauteur soit au plus les 4/3 de l’épaisseur prise entre le trou et l’extérieur. Le trou a pour but de faciliter l’aplatissement des rondelles en permettant l’expansion du caoutchouc à l’intérieur pendant son aplatissement.
- Surface. — Si on met trop peu ou trop de surface de caoutchouc pour supporter la charge totale, on a un mauvais résultat.
- Si on met trop peu de surface, la pression par centimètre carré étant exagérée, le caoutchouc est trop comprimé, il perd son élasticité, devient comme un corps dur et laisse passer les vibrations.
- Si au contraire on met trop de surface, le caoutchouc n’étant plus sensible à la charge par centimètre carré, qui est trop faible, ne s’aplatit pas, son élasticité n’est pas mise en jeu, il se comporte alors comme un corps dur, n’amortit plus les chocs et peut même, dans certains cas, augmenter les trépidations ; le résultat est donc le même et quèlquefois plus mauvais que dans le premier cas, quoique par une cause directement opposée.
- La surface du caoutchouc interposé doit être calculée d’après le poids total des pièces à isoler, et les efforts qu’elles ont à supporter.
- Avec la qualité de caoutchouc que j’ai indiquée, la charge par centimètre carré peut varier de 2 à 8 kilogrammes. On applique la charge minimum pour amortir les chocs, comme dans les marteaux-pilon, chaque choc devant être amorti par un caoutchouc encore très élastique, malgré son premier aplatisssement sous le poids de l’outil au repos ; on peut prendre la charge maximum pour un outil bien équilibré, donnant des vibrations régulières,
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- sans choc, comme un ventilateur. Pour une pompe, une machine à vapeur, il vaut mieux se rapprocher de la charge moyenne.
- Epaisseur. — L’épaisseur des blocs de caoutchouc peut varier de 1 à 10 centimètres et même plus, suivant l’intensité des chocs et des vibrations, la 'stabilité que l’on veut obtenir, la distance entre la source des vibrations et ce que l’on veut isoler..-
- Le caoutchouc, en s’aplatissant sous l’effet du choc, donne une certaine durée à son action, qui sans lui serait instantanée, et la transforme, pour ainsi dire en une pression;,l’effet du choc est ainsi amorti. ;
- Disposition des blocs. — Les blocs de caoutchouc doivent être répartis en proportion du poids, entre les deux surfaces à isoler, SS et SI, autour de la projection du centre de gravité de l’ensemble; on garde ainsi le niveau de ce qu’on isole, même dans le cas où le centre de gravité ne se trouverait pas au centre de figure de la base.
- Recouvrements. — Les recouvrements ont pour but de protéger le caoutchouc, de le garantir de l’huile, de la boue, de le maintenir pour empêcher tout déplacement ou glissement, et aussi quelquefois de le cacher complètement pour permettre sur le recouvrement une peinture solide, qui s’écaillerait sur le caoutchouc si on le laissait visible.
- Les recouvrements sont fixés chacun à l’une des deux pièces à isoler. Le recouvrement supérieur r. s (Fig. 3), recouvre l’inférieur r.i, en lais- J sant partout un jeu suffisant pour la libre expansion du caoutchouc F, sous la pression maximum qu’il est appelé à supporter. Fig. 3.
- Il vaut mieux, quand on a à craindre l’huile, ne pas faire passer de boulons par les blocs de caoutchouc (Fig. 1), mais les mettre à côté des blocs (Fig. 12). ^ ; ,.é a
- Le recouvrement supérieur (Fig. 3) est disposé avec des biseaux ou pentes tout autour, qui, en comprimant davantage le caoutchouc, maintiennent mieux l’aplomb de ce recouvrement. -
- Les recouvrements supérieur et inférieur peuvent servir à plusieurs rondelles, (Fig. 4). .... r :. i-i
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- Pour faciliter la visite des rondelles de caoutchouc et même leur remplacement, qui sera inutile si l’on reste dans les conditions normales, on peut les placer entre deux recouvrements métal-
- Sv
- Fig. 4. Fig. 5.
- liques de la forme-indiquée-(Fig. 5). Il suffit de serrer les bords de ces pièces avec des tenailles ou des presses, pour les rapprocher l’une de l’autre, les enlever pour les visiter ou les remplacer successivement.
- IX
- Surfaces recevant le caoutchouc.
- Les rondelles de caoutchouc, ou rondelles de fondation, qui supportent la charge, sont placées entre deux surfaces horizontales, l’une inférieure, SI (Fig. 6), l’autre supérieure SS, qui doivent pouvoir supporter la pression totale sans déformation ; dans la plupart des applications ces surfaces existent et il suffit de choisir les parties les mieux appropriées à recevoir les rondelles de fondation.
- Surface inférieure. — La surface inférieure indéformable, qui sert à répartir la pression des rondelles de caoutchouc sur le bon sol peut être formée comme suit :
- 1° Le bon sol bien nivelé et recouvert d’une tôle pour répartir également, sur toute la surface de la base, la pression transmise par les blocs de caoutchouc; un plancher quelconque du rez-de-chaussée ou d’un étage dans une construction ;
- 2° Des madriers de bois (Fig. 6), ou mieux des fers à double T, scellés isolément dans le bon sol, ou rendus solidaires entre eux et formant un plancher;
- 3° Une pierre de taille, un massif de béton ou de maçonnerie, bien nivelé et recouvert d’une tôle ;
- 4° Un beffroi ou un caisson descendant jusqu’au bon sol.
- L’emploi du beffroi ou du caisson est indiqué quand le niveau
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- du bon sol ne peut être atteint avec les dimensions que l’on aura
- déterminées pour le caisson supérieur. Si on augmentait la hauteur du caisson supérieur pour arriver au bon sol, sur lequel on mettrait alors un simple plancher, on augmenterait le poids de ce caisson, par suite la surface nécessaire des ron -déliés de fondation peuse.
- qui le supportent, et par conséquent la dé-
- Surface supérieure. — La surface supérieure indéformable, recevant ce que l’on veut isoler et répartissant la pression totale sur les blocs de caoutchouc placés sur la surface inférieure, peut être formée de''différentes manières:
- 1° Le dessous de ce que l’on veut isoler, si le poids est convenable et si ce que l’on veut isoler forme un ensemble solidaire;
- 2° Une tôle, ou mieux un plancher de bois ou de fer;
- 3° Un massif de pierre de taille ou de maçonnerie, bâti sur un plancher de fers à double J, garni à sa partie inférieure de tôles rivées.
- 4° Un caisson ayant comme fond un plancher indéformable et rempli de maçonnerie, de béton, de ferraille ou de sable, pour augmenter le poids et donner de la stabilité.
- Les planchers, les massifs et les caissons rendent solidaires les diverses parties d’une machine ou un ensemble de machines et d’appareils à isoler. >
- X
- Isolement par la fondation élastique
- Nous avons vu que l’un des moyens d’obtenir l’isolement complet et stable est d’augmenter le poids total des machines à isoler en les
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- fixant sur des fondations formées de planchers, massifs ou caissons, qui constituent les surfaces supérieures SS, (Fig. 7), reposant sur les blocs de caoutchouc F, et les surfaces inférieures indiquées SI.
- On a ainsi des fondations élastiques et isolantes, bâties sur caoutchouc, qui localisent les vibrations dans le massif et empêchent d’une manière absolue leur transmission dans le sol ou dans les murs ; elles sont, en effet, complètement indépendantes du sol environnant étant isolées en dessous par des blocs de caoutchouc F, sur lesquels elles reposent et tout autour par des tranchées ; le massif M a donc toute liberté de mouvement.
- La fondation élastique et isolante permet d’augmenter à volonté le poids total à isoler, soit pour augmenter la stabilité comme dans les essoreuses, les ventilateurs ; soit pour augmenter l’effet utile des outils à choc, en augmentant le poids de leur chabotte, comme dans les marteaux-pilon ; soit pour diminuer, comme dans les machines à vapeur isolées sur caoutchouc, l’amplitude du mouvement oscillant produit par les pièces non équilibrées, afin qu’il ne soit pas gênant pour le service.
- Les planchers, massifs ou caissons rendent solidaires toutes les pièces à isoler, comme un coussinet détaché d’un bâti, une ou plusieurs machines reliées à un moteur par une courroie, etc. ; iis augmentent à volonté la surface de la base dans le cas où la pression par cm2 serait trop considérable, même pour une surface de caoutchouc égale au dessous du bâti de la machine, et dépasserait les limites indiquées; ou bien, dans le cas où le centre de gravité serait à une hauteur trop grande.
- Il est prudent d’armer les-massifs de maçonnerie, soit par des tôles latérales, soit par des armatures de fer, reliées par des boulons de blindage, traversant la maçonnerie.
- Fig. 7.
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- Les boulons de fondation, qui serrent sur le massif les machines à isoler, complètent le serrage de l’ensemble.
- L’emploi du ccussondonne toute sécurité contre les tassements ouïes ruptures de massifs et permet de faire rapidement la pose des fondations, surtout quand on le remplit de sable ; on -rend ainsi possible le déplacement de la fondation ." Actuellement, dans le cas d’un déplacement, non seulement la fondation est perdue, mais le travail de démolition est d’autant plus coûteux que le travail de maçonnerie a été mieux fait. I•
- On prépare, dans le dessus du caisson ou du massif, les creux ou les saillies nécessaires pour le passage du volant, pour la condensation, pour recevoir un palier isolé sans tassement possible.
- On sépare les planchers, massifs ou caissons du sol environnant par des tranchées assez larges pour le service du nettoyage et laissant a l’ensemble isolé toute liberté de mouvement.
- Autour de la surface inférieure SI, (Fig. 6 et 7), se trouve un caniveau G formant le fond de la tranchée, assez profond pour que les corps étrangers ne puissent jamais atteindre, entre deux nettoyages, les blocs de caoutchouc dont ils empêcheraient l’action en les calant. Dans le môme but, la surface supérieure SS, ou les recouvrements supérieurs?’, s. doivent être un peu plus larges que la surface inférieure; sans ces précautions, dans les marteaux-pilon par exemple, les battitures pourraient s’interposer et, en calant les deux surfaces, détruire peu à peu l’effet d’isolement obtenu.
- La tranchée est recouverte par un plancher laissant un certain jeu latéral pour le mouvement du massif.
- Les tuyaux ont une partie cintrée (Fig. 28) leur donnant l’élasticité nécessaire pour qu’ils puissent suivre le mouvement de l’ensemble isolé; on évite ainsi les ruptures des joints.
- Les courroies doivent être munies de tendeurs, si elles vont de la machine isolée, qui a des petites oscillations régulières, à des transmissions fixées aux murs ou aux planchers et non isolées. On peut éviter les tendeurs avec une poulie de renvoi placée de façon que la direction de la courroie au départ du massif isolé soit perpendiculaire à la direction des oscillations provenant du travail de la machine ou de l’outil.
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- XI
- Isolement par les attaches élastiques.
- L’attache élastique et isolante constitue, ainsi que nous l’avons vu au chapitre vu, un autre moyen d’obtenir l’isolement complet et-stable.
- Les principales attaches sont : le boulon, la bride, la vis isolée par un tube et deux rondelles de caoutchouc (Fig. 8 à 14), ou par des cônes de caoutchouc (Fig. 15).
- Pour obtenir l’isolement de deux pièces reliées entre elles par un boulon, il faut fixer celui-ci solidement à l’une des deux surfaces, supérieure ou inférieure, de façon qu’il en soit parfaitement solidaire, puis il faut l’isoler complètement de l'autre surface par des rondelles de fondation F, de réaction R et un tube isolant T (Fig. 8) ; on préparera la place de ce tube isolant dans le bâti de la machine, ou mieux dans l’une des surfaces indiquées, ce qui évitera d’élargir les trous des boulons dans le bâti. La rondelle de fondation F, est placée entre les deux surfaces à isoler SS et SI; elle est calculée comme je l’ai indiqué pour supporter le poids total; la rondelle de réaction R est placée sous la rondelle r de l’écrou pour amortir le choc dû à la réaction qui succède à l’aplatissement.
- L’aplatissement de la rondelle de fondation F sous la charge et les chocs, est compensé par l’expansion de la rondelle de réaction R, préalablement serrée d’une quantité prévue et invariable. Pour limiter exactement le serrage du caoutchouc, il faut limiter le serrage de l’écrou en'serrant à bloc celui-ci sur sa rondelle r et sur l’épaulement limitant le taraudage du boulon. Avec cette disposition, l’aplatissement du caoutchouc produit du jeu en j et en/; en / les contre-coups sont amortis par la rondelle de réaction R, mais en j il se produit des chocs qui peuvent casser le boulon.
- Fig. 8.
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- Fig. 9.
- Il est donc préférable d’employer un tube entretoise t (Fig. 9, 10, 13 et 14), qui placé autour du boulon, des tiges des brides, delà vis, B, les fixe solidement à l’une des surfaces ; la longueur du tube est telle que le monteur, en serrant l’écrou à fond, donnera au caoutchouc le serrage prévu; le tube entretoise s’appuie sur SS et sur la rondelle qui répartit la pression sur le caoutchouc R. On serre l’écrou très solidement contre le tube entretoise t, qui empêche d’une manière absolue l’écrou ou la tête du boulon de prendre du jeu contre la pièce à isoler, comme dans la fig. 8.
- Des recouvrements r.i et r.s, (Fig. 9), répartissent la pression sur les deux rondelles de caoutchouc et les garantissent de l’huile ou de la boue.
- La pièce ainsi isolée pourra remuer en tous sens, sans jamais toucher le boulon ou son écrou ; elle sera comme isolée électriquement.
- Si l’une des surfaces qui doit recevoir le tube isolant est trop mince (Fig. 10), on l’augmente en fixant un tube additionnel t.a, de longueur telle que la pression latérale dans le tube isolant soit dans les limites indiquées.
- La figure 11 représente un boulon, fixé à ses deux extrémités, isolé par un tube T de grande surface ; les deux rondelles, qui devraient être aux extrémités, sont supprimées et remplacées simplement par un jeu suffisant pour que le tube additionnel t.a, entourant le tube de caoutchouc T, ne puisse jamais venir touche ries supports.
- Le tube t.a est relié â la pièce à isoler, qui est supportée par les rondelles de fondation F (voir Fig.25 ,et 26).
- Si le tube isolant T doit être maintenu dans un longeron L (Fig. 12), on rive un tube additionnel t.a dans les deux semelles Bull. 51
- Fig. 10.
- Fig. 11.
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- du fer à double T, ou mieux, dans une pièce spéciale que l’on rapporte par des rivets. Le boulon B est fixé solidement au plancher supérieur; les rondelles de fondation F sont placées en dehors du boulon.
- La bride (Fig. 13), est fixée à la surface supérieure SS par deux tubes entretoise t qui limitent le serrage des deux écrous; le
- montage de chaque lige de bride est semblable à celui du boulon (Fig. 9). Un recouvrement protège entièrement le caoutchouc. Pour augmenter la surface du tube isolant, au lieu de le placer autour de chaque boulon, il entoure la surface inférieure SI. Les tubes t ont un jeu suffisant dans la pièce SI pour ne jamais la toucher.
- Le serrage de la vis (Fig. 14)' est de même limité par un tube entretoise t, ou bien la vis a un taraudage limité, réglant le serrage des deux rondelles isolantes RI. Le poids est supporté par le tube de fondation TF.
- Le tube isolant peut être placé dans l’axe d’une rondelle de fondation (Fig. 8 à 10), ou en dehors de cette rondelle (Fig. 12); le boulon peut être cylindrique ou conique; il peut être fixé d’un bout seulement ou des deux bouts (Fig. 11 et 15) à des supports S dont la forme varie suivant les applications.
- Les cônes de caoutchouc BC (Fig. 15) remplacent avec avantage
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- le tube et les rondelles isolantes; le serrage en bout, par l’écrou du boulon B, permet de faire varier à volonté la rigidité du montage, par une pression qui agit sur l’élasticité de ces cônes de caoutchouc, en les comprimant dans le double cône métallique SS. Dans le même but, la semelle à oreilles SO (Fig. 15), fixée à un plancher inférieur PI (Fig. 27 : vue en bout de l’attache Fig. 15), permet, au moyen des vis p, de varier la pression du caoutchouc sur la surface du boulon ; on peut donc isoler et rendre plus ou moins table le double cône S Set le plancher supérieur PS qui y est fixé. (Fig. 27.)
- XII
- Applications.
- Isoler complètement un appareil, une machine quelconque, une partie d’une construction, soit pour les soustraire à l’influence des vibrations, si les vibrations viennent du sol' ou de l’extérieur, soit pour empêcher les vibrations produites par ce que l’on isole d’être transmises au sol et aux murs environnants, tel est le but à atteindre.
- La solution de ce problème, en évitant la transmission des vibrations et des chocs et en diminuant le bruit qui en résulte, se prête à de nombreuses applications.
- Nous examinerons successivement les applications relatives aux voitures et wagons, transmissions, rails, constructions, bateaux à vapeur et machines diverses.
- XIII
- Isolement des voitures et wagons.
- L’isolement appliqué aux voitures augmente la douceur de la suspension et,par conséquent,la durée des voitures et delà chaussée
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- en amortissant les chocs con tre le sol ; il diminue le bruit de la caisse, dans les coupés notamment, et il facilite le tirage des chevaux par la traction élastique qui se fait sur le tube isolant.
- Dans ma communication du 11 juin 1879, j’ai signalé plusieurs emplois du caoutchouc qui ont donné de bons résultats, mais qui n’ont pas la durée des montages que je vais décrire, parce que les conditions de surface que j’ai indiquées au chapitre VIII n’ont pu être appliquées, par suite des dimensions trop restreintes que ces montages et la mode imposaient au caoutchouc.
- Tasseau de caoutchouc.--Le tasseau de caoutchouc isole l’un de
- l’autre le ressort et l’essieu dans les voitures.
- La fig. 16 représente le montage du tasseau de caoutchouc quand
- 1 q ressort est au-dessus de ressieu, fixé par deux brides à un recouvrement SS. Chaque tige de bride. B est isolée par une disposition semblable à celle de la fig. 9.
- Les tasseaux de caoutchouc F, supportant toute la charge de la voiture, sont placés sous un recouvremént métallique SS, sur lequel le ressort RS et son tasseau de bois sont solidement fixés par les brides B, grâce aux tubes-entretoise t, contre l’extrémité desquels les écrous des brides sont serrés à bloc. Le goujon g rend impossible tout glissement du ressort sur le recouvrement SS.
- L’ensemble du ressort et de son tasseau de bois, du recouvrement et des brides, ne formant plus qu’une seule pièce très solide, est isolé du patin P de l’essieu par les caoutchoucs F, R et le tube isolant T. Les parties inclinées % du recouvrement SS exagèrent la compression des tasseaux de caoutchouc F à l’extérieur, dans le but de^mieux maintenir l’aplomb des ressorts.
- Quoique le serrage des brides sur le ressorl soit aussi énergique
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- que celui du montage actuel du ressort sur le patin des essieux, il n’a aucune action sur le caoutchouc F, parce que la longueur du tube-entretoise limite le serrage du caoutchouc, qui garde ainsi toute son élasticité et ne se comprime que sous le poids de la voiture pour;amortir efficacement les chocs.-Les figures 17 et 18 représentent le montage du tasseau de caout-
- 1HÜ
- Fig. 18.
- Fig. 17.
- chouc quand le ressort est au-dessous de l’essieu et fixé par deux ou quatre brides à un collier-support.
- Le patin SI doit être sur l’essieu et non au-dessous comme dans le montage actuel. Un collier-support SS emboîte le tasseau de caoutchouc F qui s’appuie sur le patin; des recouvrements rg boulonnés au collier, le rendent solidaire de l’essieu en maintenant le caoutchouc de réaction R, formant tube isolant autour du patin SI. Des brides fixent le ressort au collier. Ce montage abaisse le centre de gravité ou permet l’emploi de roues plus hautes.
- Attaches biconiques. — On peut isoler chaque moutonnet (ferrure reliant la caisse des coupés, landaus, mylords, etc., aux ressorts d’arrière) par deux attaches biconiques (Fig. 19), analogues à l’attache figure 15, à tige coudée, se fixant sous les brancards de la caisse par les patins p.s. Le moutonnet se boulonne
- PP-S
- pa
- Fig. 19.
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- aux patins p.i que l’on peut placer dessous ou dessus, en modifiant la hauteur des patins p.s.
- L’isolement de Y avant-train et de la caisse est réalisé par la disposition indiquée figure 20; l’attache biconique, à serrage facultatif, permet d’isoler le rond d’avant-train Rd du dessous S du siège du cocher. On place, parallèlement à l’axe de la voiture, deux attaches biconiques et on boulonne les deux patinsp.ide chaque côté du rond R d; puis on boulonne aux patins supérieurs p.s le lisoir et le support L, L, qui sont indépendants de l’avant-train, ne s’y relient que par les quatre patins p.s et qui sont solidement boulonnés à la caisse; celle-ci se trouve ainsi isolée de l’avant-train. On peut fixer directement les patins p.s à la caisse. On donne le serrage que l’on veut aux cônes de caoutchouc par l’écrou E.
- Pour isoler la boîte des roues de voiture, on emploie la disposition de la figure 19, en ajoutant une boîte d’essieu autour de l’axe et eh remplaçant SS par un moyeu de roue. Des oreilles, venues de fonte à la boîte et entourées de caou tchouc dentelé, rentrent dans des entailles pratiquées dans le moyeu; cette disposition est analogue pour les saillies à celle de la figure 23.
- Pour isoler le train de la caisse dans les omnibus, camions* tramways, etc., on place le caoutchouc clans des recouvrements ou fers en U, r.i et r.s, (Fig. 3 ou 6), fixés au train où à la caisse et que l’on relie à la caisse ou au train par une des attaches élastiques, (Fig. 9 àl5). La figure 12 montre un exemple de ce montage appliqué a une locomobile roulant sur le pavé.
- La figure 21 montre une dispositions pour isoler yies wagons de chemin de fer. L’attache biconique permet de varier à volonté l’élasticité horizontale par les deux écrous de réglage E, Er; de plus, par l’aplatissement de la rondelle F proportion-
- Fig. 21.
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- neliement à la charge, le boulon conique B et sa rondelle supérieure descendent et compriment les cônes de caoutchouc qui, deviennent ainsi moins élastiques en proportion de l’augmentation de la charge du wagon W. Le jeu horizontal peut être varié par une disposition analogue à celle de la figure 15, avec une semelle à oreilles. On pourrait aussi employer la disposition de la figure 27 retournée, PI représentant le wagon et PS le châssis roulant.
- Au chemin de fer du Nord, M. Bricogne a employé avec succès une disposition se rapprochant de celle indiquée figure 12, dans laquelle il utilise les rondelles F et R; le tube T est remplacé dans la moitié supérieure par une rondelle de caoutchouc dont le mouvement élastique transversal est limité par un tube de cuir placé au-dessous. On ne peut donc régler le mouvement transversal comme avec les cônes de caoutchouc de Ta figure 21, qui isolent beaucoup mieux que le cuir.
- XIV
- Isolement des transmissions.
- Pour isoler les paliers de transmission de leurs supports, les rondelles de fondation se placent sous les saillies réservées à l’ajustage ou dans l’évidement entre ces saillies. Tout ajustage du dessous des paliers ou du dessus des chaises est inutile, un ébarbage suffit. La figure 9 représente le montage ; les paliers sont posés sur les recouvrements r. s et sont reliés aux chaises ou supports par des boulons isolés, à tube-entretoise t, par les caoutchoucs T, F et R; ces deux derniers sont protégés de l’huile par des recouvrements à rebords r. s et r. i.
- Si l’on craint une flexion inégale des paliers, il faut les laisser solidaires des supports ou chaises et fixer ensemble ces derniers sur un même faux plancher rigide SS, que l’on isolera du mur ou du plafond par des attaches ; il en est de même quand le palier fera corps avec la chaise (Fig. 22). On isolera le faux plancher SS par des attaches (Fig. 9), par exemple; la charge sera supportée par la rondelle de l’écrou SI qui servira de surface inférieure. Les boulons B deviendront solidaires du plafond par l’emploi des tubes-
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- entretoise t. Avec le montage de la figure 22, tous les paliers ne pourront se déplacer qu’ensemble avec l’arbre sur les blocs de fondation F. On pourrait faire le montage inverse en mettant l’attache (Fig. 9) dans le plafond au lieu delà mettre dans le faux plancher.
- y a TOT
- -9g
- Fig. 22.
- Pour réunir bout à bout deux arbres qui doivent s’entraîner et [dont l’un pourrait transmettre des chocs, ou pour remédier d’avance aux mauvais effets d’une dénivellation, en évitant les vibrations, le bruit et en donnant une grande douceur de
- rotation, on peut employer lemanchon élas-
- tique (Fig. 23 et 24). Ce manchon, représenté en coupe (Fig. 23), se compose de deux plateaux P, P' à ailettes, fixés aux bouts des deux arbres AA' à réu-
- Fig. 23.
- Fig. 24.
- nir ; ces arbres sont munis de doubles collets pour évi ter tout déplacement longitudinal. Le plateau intérieur a des ailettes extérieures, le plateau extérieur porte, au contraire, des ailettes intérieures ; l’intervalle entre ces deux plateaux est rempli par un anneau de caoutchouc moulé qui, en emplissant l’intervalle dentelé qui existe entre les deux plateaux, isole entièrement les deux arbres. La surface des ailes est déterminée par la pression maximum que le caoutchouc doit supporter.
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- Le manchon d’accouplement de notre collègue, M. Raffard, fonctionne très bien et depuis plusieurs années sur les navires de l’État ; il sert àl’isolation électrique du moteur et de la dynamo ; des anneaux de caoutchouc, travaillant par traction, réunissent deux à deux une série de chevilles fixées dans les deux plateaux aux bouts des deux arbres (1). ’ „
- XV . : ' '
- Isolement des rails dans la traversée des villes.
- Dans les chemins de fer métropo! i tains h sur viaduc, le bruit métallique résultant du passage des trains est une source de réclamations et de procès de la part des riverains.
- L’isolement du rail a pour but de rendre la voie légèrement élastique et, en donnant un roulement plus doux, de diminuer le bruit qui en résulte ordinairement.
- Le caoutchouc F (Fig. 25) peut être placé directement entre le rail et les longrines ou la superstructure du via-duc; les rails sont maintenus par des attaches ; la figure 11 indique la plus simple; ces attaches sont rivées aux rails par les supports du tube de fer t. a qui entoure le tube
- isolant T ; les supports du boulon B sont rivés aux cornières. Ces attaches sont placées alternativement à l’intérieur et à l’extérieur du rail, pour ne lui permettre que le mouvement dû à l’élasticité des rondelles F et du tube T ; l’épaisseur de ces caoutchoucs, au point de vue de la stabilité de la voie et pour éviter le mouvement de lacet, devra être réduite au
- (i) Voir le Bulletin de la Société d’Encouragement du 14 mai 1886.
- Fig. 26.
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- minimum qui donnera le résultat cherché ; le liège pourrait être essayé dans ce montage. Les deux rails de la voie sont toujours entretoisés pour que les petits mouvements latéraux possibles ne puissent se faire que solidairement.
- La figure 26 représente la disposition de la longrine posée sur ballast.
- XVI
- Isolement; des constructions.
- On peut isoler, en plaçant les caoutchoucs entre deux planchers, soit quelques pièces d’une construction, soit même une construction entière, si elle était indépendante de tout mur mitoyen ; on éviterait ainsi les vibrations extérieures, notamment celles causées par les machines, outils à choc ou parle passage des voitures lourdement chargées.
- Le problème pratique se réduira en général à l’isolement de quelques pièces : chambre à coucher, cabinet de travail, salon.
- Pour isoler une pièce dans une construction, il faut faire un plancher supérieur, reposant sur caoutchouc et distant d’un à deux centimètres des murs auxquels on le relie par des tapis et des tentures ; autrement, on peut construire en menuiserie une pièce intérieure, posée sur caoutchouc, qui sera complètement isolée de la pièce primitive ; le vide sera rempli, aux fenêtres et aux portes, par des rideaux et par des cuirs soutenant les tapis.
- XVII
- Isolement dans les bateaux à vapeur.
- La construction métallique, avec cloisons étanches, permettrait d’appliquer facilement l’isolement complet, avec des modifications peu importantës pendant la construction du navire. Pour éviter les trépidations produites par les machines dans les bateaux à vapeur, on pourrait soit les isoler avec l’hélice du restant du navire, soit isoler l’hélice seule, soit isoler certaines parties du navire, comme l’installation des premières classes par exemple, ce qui serait le plus simple. Il faut construire toute la partie à
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- isoler sur un plancher supérieur indéformable PS, reposant par l’intermédiaire des caoutchoucs de fondation F sur le plancher inférieur PI, ('Fig. 27); les côtés seront isolés du restant du navire par une des attaches indiquées, notamment par des attaches laconiques, dans le genre de celles des figures 15 et 21, qui permettent de varier à volonté l’élasticité latérale pendant le montage;
- L’arbre de l’hélice devra être isolé du tube d’étambot, servant de plancher inférieur, par des paliers isolés; les extrémités de l’arbre seront isolées du tube d’étambot par des dispositions analogues à celles indiquées pour la boîte des roues.
- A cause des oscillations provenant du roulis et du tangage, toutes les surfaces de caoutchouc devront être calculées de façon à pouvoir supporter la charge dans de bonnes conditions, même dans les cas les plus défavorables d’inclinaison. Si l’on isole, par des caoutchoucs F, les aménagements des premières classes, il sera bon d’isoler ainsi une ou plusieurs cloisons étanches complètes, pour avoir par un poids total considérable d’autant plus de stabilité.
- XVII1
- Isolement des machines et des moteurs
- Les machines et les moteurs peuvent être isolés par l’un des moyens indiqués : '
- 1° Les figures 3 et 4 représentent Yisolement sans attaches, avec recouvrements r.i et r.s, le premier étant fixé au sol et le second à l’outil à isoler (voir IV, 1°). >J
- 2° La figure 9 représente Y isolement avec attaches; les trous de boulon de l’une des deux surfaces sont élargis pour le passage du tube isolant T. Les figures 12 et 21 représentent le même genre, mais avec le boulon B extérieur aux caoutchoucs F. Les figures 14,
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- 10 et 49 représentent le même isolement, le poids étant supporté par le tube isolant. La figure 14 s’applique à des appareils légers fixés aux murs ; une disposi tion analogue est appliquée à beaucoup de téléphones, mais l’absence du tube-entretoise l’empêche de produire son effet d’isolement, par les raisons indiquées aux diverses causes d’insuccès.
- 3° La figure 6 représente Y isolement sur plancher sans attaches; il peut s’appliquer à un ensemble de machines, à une construction, à un atelier de dessin placé par exemple dans une usine trop près d’un marteau-pilon ou d’une autre source de vibrations.
- 4° La figure 27 représente Yisolement sur plancher avec attaches ;
- 11 peut s’appliquer à une machine placée sur d’anciennes fondations a utiliser, ou sur une voûte de cave, ou sur le plancher d’un étage dans une construction. Tout ce que l’on fixera sur ce plancher sera isolé; on peut y fixer des locomobiles en location, un groupe de machines-outils. Ce même isolement ( Fig. 12 et 21), peut s’appliquer à une pompe à vapeur ou à incendie, roulant sur le pavé, pour relier le train monté sur roues à l’ensemble de la chaudière et du moteur; le mécanisme se trouve ainsi protégé contre les chocs du pavé.
- 3° La figure 7 représente Y isolement sur massif ou fondation élastique et isolante; il doit s’appliquer quand il y a dans la fondation des différences de niveau pour le passage d’un volant, l’installation d’un palier isolé, d’une pompe à air, etc. ; ou pour augmenter la stabilité des machines comme les essoreuses, ou l’effet utile dans les outils à choc. On peut, dans certains cas, employer des attaches pour augmenter la stabilité.
- La figure 28 représente une installation d’éclairage électrique sur la fondation élastique et isolante (voir les détails au chapitre X). La machine à vapeur est de oO chevaux, elle fait 160 tours et actionne une dynamo; les deux machines sont isolées sur un même massif et le poids porté par le caoutchouc est d’environ 23 t.
- Les vibrations sont localisées dans le massif, qui est indépendant du sol environnant, et elles sont complètement insensibles dans l’immeuble voisin, qui est à 30 cm. du massif isolé. Les deux machines étant sur le même massif, la tension des courroies reste constante malgré le mouvement du caoutchouc.
- Le mouvement oscillant, produit par les déplacements du centre
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- de gravité du piston, de la bielle et de la manivelle, qui ne sont pas équilibrés, n’est pas gênant pour le service.
- Les courbes de ce mouvement (Fig. 29), relevées avec un séismographe (1), indiquent un mouvement oscillant longitudinal qui, mesuré directement, est d’environ 4 mm dans chaque sens. Le mouvement transversal sera nul en mettant le même poids de massif de chaque côté du plan vertical passant par l’axe des pièces non équilibrées. Le mouvement vertical esta peine sensible.
- On remarque sur ces courbes que le mouvement longitudinal varie d’un bout à l’autre du massif et que le maximum est du côté
- 1. Voir ma communication sur la Carrosserie, séance du 11 juin 1879.
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- de la machine à vapeur, qui produit ce mouvement d’oscillation 320 fois par minute ; le massif n’a donc pas le temps de suivre le mouvement et est soumis par suite à une série de tractions et de compressions, puisque le mouvement oscillant est plus faible du côté de la dynamo que du côté de la machine à vapeur ; la courbe du mouvement longitudinal, relevée au séismographe, rend donc
- Mouvement horizontal ...
- Mouvement transversal. mmuïïmm ——
- Dynamo. Fjg. 29. Machine.
- visible et permet de mesurer l’élasticité longitudinale de ce massif.
- Nous avons vu le parti que l’on pouvait tirer de l’emploi raisonné du caoutchouc qui, par.son élasticité et son moelleux, s’impose dans beaucoup de cas; j’ai essayé d’indiquer dans quelles conditions il donnait toute sécurité et je pense avoir répondu aux préventions qui ont pu en limiter l’usage.
- Dans tous les exemples que j’ai signalés, l’amortissement des chocs et des vibrations a son incontestable utilité et ne peut que développer l’emploi des voitures, des machines-outil, des moteurs.
- Pour ne parler que de ces derniers, on soumet à des formalités restrictives l’installation des machines qui, par leurs vibrations, troubleraient, dans les grandes villes, la tranquillité du voisinage; on doit cependant favoriser le développement de l’industrie et, pour cela, ne pas entraver les installations mécaniques qui, comme celles de l’éclairage électrique en ce moment, sont appelées à être placées au milieu des habitations, dans des locaux où rien n’est disposé pour les recevoir; j’espère que l’isolement complet et stable contribuera à concilier ces intérêts opposés, en enlevant tout sujet de plainte et en laissant ainsi à l’industrie toute sa liberté.
- G. Anthoni.
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- TABLE
- Pages.
- I Chocs, vibrations, bruit................................................... 750
- Il Moyens employés actuellement pour amortir les chocs et les vibrations. . "51
- III Sécurité dans l’emploi du caoutchouc......................................... 752
- IV Diverses causes d’insuccès dans l’emploi du caoutchouc.................... 753
- V Isolement complet et stable.................................................. 755
- VI Avantage de cet isolement.................................................... 756
- VU Moyens d’obtenir cet isolement.............................................. 756
- VIII Conditions que doivent remplir les blocs de caoutchouc........................ 757
- IX Surfaces recevant le caoutchouc.............................................. 760
- X Isolement par la fondation élastique........................................ 761
- XI Isolement par les attaches élastiques........................................ 764
- XII Applications .............................................................. 767
- XIII Isolement des voitures et wagons.............................................. 767
- XIV Isolement des transmissions................................................... 771
- XV Isolement des rails dans la traversée des villes............................ 773
- XVI Isolement des constructions................................................... 774
- XVII Isolement dans les bateaux à vapeur........................................... 774
- XV11I Isolement des machines et des moteurs........................................ 775
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- CHRONIQUE
- N" 107.
- Sommaire. — Tonnage des voies navigables en 1886 (suite et fin). — Formules pour le calcul de la puissancedes machines marines. — La circulation à Paris.— Les tramways à vapeur en Italie. — Préservation des rails de l’oxydation.
- Tonnage «les voies navigables en 4 886 (suite et fin). — Si l’on rari^îe“îë''fdnnàge moyen a Ta ‘HHâncë’èÏÏÏierêTc^ qui s’obtient en divisant la somme de tonnes kilométriques par la longueur de la voie, on remarque que les tonnages ainsi obtenus ne sont que la transformation de courants d’intensité variable, et dès lors fort difficiles à mesurer exactement, en courants réguliers et uniformes sur toute l’étendue des sections considérées. Ils permettent la comparaison des courants entre eux et leur représentation graphique.
- Parmi les cours d’eau recensés, 69 seulement (29 rivières et 40 canaux) ont, en 1886, un tonnage moyen supérieur à 100 000 t. Ne pouvant reproduire les tableaux considérables qui résument ces résultats, nous nous bornerons, comme précédemment, à donner les chiffres les plus et les moins élevés.
- En tête des rivières vient l’Escaut (de Cambrai à Etrun) avec un tonnage moyen de 2 828 806 t, en augmentation de 13 0/0 sur 1885; la Seine, de la Briche au confluent de l’Oise, avec 2 677 676 t, en augmentation de 13 0/0 également sur l’année précédente et l’Oise, de Janvilleà la Seine, avec 2 084 649 t en augmentation de 110/0 sur 1885. La Seine (de Paris-aval à la Briche), la Seine (traversée de Paris) et la Seine (de Corbeil à Paris-amont) ne viennent qu’aux 5me, 6me et7rae rangs. A la fin de la liste vient l’Adour (du confluent des Gaves à Bayonne) avec 138 878 t en augmentation de 2 0/0 sur l’année précédente.
- Pour les canaux, on trouve d’abord le canal latéral à l'Oise et Manicamp avec un tonnage moyen de 27337421, en augmentation de 13 0/0 encore sur 1885; le canal de Saint-Quentin avec 2700223 t, en augmentation de 13 0/0 toujours sur l’année précédente et le canal de la Sensée avec 1887, 769 en augmentation de 8 0/0. A la fin vient le canal du Rhône au Rhin avec 107 264 t, en diminution de 26 0/0 sur l’année précédente.
- Le relevé général du mouvement des voies fluviales est résumé dans un tableau intitulé Répartition des transports par ligne dé navigation, d’après la nomenclature annexée à la loi de classement du 5 août 1879. On sait que, aux termes de cette loi, les voies sont divisées en deux catégories ; les lignes principales et les lignes secondaires. Le mouillage des rivières et canaux compris dans les lignes principales doit être de 2 m au minimum ; leurs écluses doivent avoir 5,20 m de largeur et 38,50 m de longueur entrela corde du mur de chute et l’enclave des portes d’aval; enfin pour les canaux, la hauteur libre sous les ponts doit être d’au moins 3,70 m. L’Administration poursuit, dans la mesure des ressources budgétaires dis-
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- ponibles, Ja transformation de ceux de ces cours d’eau qui, classés parmi les ligues principales, ne remplissent pas encore les conditions de navigabilité prévues par la loi.
- Les lignes principales, dont le développement total est de 5613 km, ont reçu 80 0/0 du tonnage des marchandises embarquées sur le réseau fluvial et 92 0/0 du trafic kilométrique total; le tonnage moyen ramené à la distance entière de ces lignes ressort cà 455125 t, en augmentation sur le tonnage correspondant de 1885. Il reste seulement, pour les 6760 km de cours d’eau formant les lignes secondaires, 20 0/0 des embarquements et 8 0/0 du trafic kilométrique, ce qui réduit à 34052 leur tonnage moyen.
- Le rapprochement de ces chiffres montre que la circulation est environ treize fois plus active sur les lignes principales où s’effectuent les transports à longs parcours que sur les voies secondaires, dont le trafic est, pour ainsi dire, exclusivement alimenté par des transports locaux.
- Si l’on compare les résultats de la fréquentation des cours d’eau pendant les deux années 1885 et 1886, on constate en faveur de cette dernière un accroissement très sensible de trafic sur la plupart des lignes principales. Ainsi, sur la ligne entre Paris et la Belgique, vers Mons, qui occupe toujours le premier rang, le tonnage moyen a atteint 2 247 577 t, gagnant 230 749 t, soit une augmentation de 11,40/0 par rapport à 1885; l’embranchement de Charleroi, formé de voies concédées (canal de jonction de la Sambre à l’Oise etSambre canalisée), quoique dans une mesure moindre, a également progresse; de 451 640 t en 1885, le tonnage moyen s’est élevé en 1886 à 495 688 t. La ligne de jonction de l’Escaut à la mer du Nord, dont le tonnage moyen avait été en 1885 de 964 603 t, a dépassé en 1886 le chiffre de 1 086 861 l, soit un accroissement de 13,7 0/0; la ligne de la Saône à la frontière belge par Givet (canal de l’Est) a continué à développer son trafic ; le tonnage moyen, qui était seulement de 79 000 t en 1883, époque de l’ouverture définitive de la branche Sud du canal, a été de 126 000 t en 1884 et de 174 000 t en 1885; il a atteint 253723 t en 1886, correspondant à des augmentations successives de 59 0/0, 38 0/0 et 46 0/0 ; sur la ligne de Paris à Nancy et à la frontière de l’Est, l’accroissement du trafic a également été remarquable ; le tonnage moyen, qui était seulement de 392 499 t en 1885, a atteint le chiffre de 496 901 en 1886, ce qui correspond à 27 0/0 d’augmentation ; le tonnage moyen delà grande ligne de la Manche à la Méditerranée a gagné 13 0/0 en 1886 ; le trafic s’est particulièrement développé sur le tronçon de cette ligne formé par le cours de la Seine entre Paris et Rouen, où le tonnage moyen a varié entre 950 835 t et 2 677 656 t, suivant la section considérée, ce qui représente 20 0/0 d’augmentation sur la section de Rouen au confluent de l’Oise et 13 0/0 entre ce dernier point et Paris.
- Une des parties les pins intéressantes du travail qui nous occupe est celle de la navigation à vapeur, bien qu’en réalité la part de trafic qui lui revient soit très faible.
- D’après le dernier recensement opéré par les soins des commissions de Bull. 52
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- .surveillance des bateaux à vapeur, on comptait en 1885, pour les voies de navigation intérieure, 496 bateaux à vapeur mus par 553 machines d’une force totale de 41191 chevaux-vapeur. Ce nombre comprend les bateaux affectés au service des voyageurs, ainsi que ceux qui servent au transport des marchandises ou à la traction des bateaux ordinaires, toueurs et remorqueurs.
- Sur les 12 403 km de cours d’eau fréquentés en 1886, on trouve seulement 4185 km (2530 pour les rivières et 1 655 pour les canaux) ayant donné passage à des bateaux à vapeur porteurs.
- Le poids des marchandises transportées par ces bateaux n’a été que de 556 404 t, correspondant à 2,6 0/0 du total des embarquements. En 1885, ce poids avait été de 468 306 t; il y a donc eu une augmentation dans les transports par bateaux à vapeur en 1886.
- 1ms bateaux à vapeur ont transporté 14 0/00 de l’ensemble des embarquements sur les fleuves et rivières et 36 0/00 sur les canaux, ce qui donne une moyenne de 26 0/00.
- Si l’on considère le transport par bateaux à vapeur par rapport aux groupes de marchandises, on trouve que, sur les 556 404 t embarquées en 1886, il y en a eu 272 000 de produits agricoles et denrées alimentaires, 102 000 classées sous la rubrique : «Divers », 71 000 de produits industriels, 34000 de matériaux de construction et minéraux; le chiffre le plus faible, 1 465 t, correspond aux combustibles minéraux.
- La comparaison de ces tonnages avec ceux des bateaux ordinaires fait ressortir le faible développement des transports par bateaux à vapeur. Ainsi, ils ont transporté seulement 0,2 0/00 du total des combustibles minéraux, 5 0/00 des matériaux de construction et minéraux, 10 0/00 des bois ; dans les catégories où ils sont favorisés, ils ont transporté 310 0/00. des « Divers », 231 0/00 des machines, 128 0/00 des produits industriels, et 91 0/00 des produits agricoles et denrées alimentaires. L’industrie métallurgique ne figure que pour 25 0/00,
- Parmi les cours d’eau fréquentés par les bateaux à vapeur porteurs, on compte seulement sept rivières et quatre canaux ayant donné lieu, en 1886, à des embarquements de plus de 5 000 t. Ces voies sont : la Seine (de l’Oise au Havre), qui vient en tête pour 182 064 t en 1886 ; le Rhône (d’Arles à la Méditerranée), avec 68 445 t; puis le Rhône (de Lyon à Arles), avec 57 608 £; la Saône (de Saint-Jean-de-Losne à Lyon), avec le même chiffre sensiblement ; puis* la Seine (traversée de Paris), la Garonne (de Castets à Bordeaux), et rËscaut (d’Etrun à Condé), pour 6 524 t seulement.
- Pour les canaux, on compte le canal Saint-Denis pour 70460 t, puis le canal de la Haute-Deule pour 15 372, le canal Saint-Martin pour 8285, et le canal de la Haute-Marne pour 6 867.
- Le tonhage effectif des bateaux à vapeur a dépassé 10 000 t sur 14 rivières et 13 canaux. Au premier rang des premières vient la Seine (de la Bûche à l’Oise)/ aveê 273 936 /, et la Seine (de l’Oise à Rouen), avec
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- 201 462 ; puis le Rhône (de Lyon à Arles), avec 160 924. Le dernier rang appartient à la Garonne (de Castels à Bordeaux), avec 11 662 t.
- Pour les canaux, on trouve en premier lieu le canal Saint-Denis pour 168034 l, le canal latéral à l’Oise et Manicamp pour 36 170, et le canal de Saint-Quentin pour 36 082 ; à la fin vient le canal Saint-Martin avec 16 067 et le canal latéral à la Garonne avec 12 396 t.
- En résumé, si l’on ramène au parcours de i km les 336 404 t effectives transportées par les bateaux à vapeur dits « Porteurs » en 1886, on obtient
- un produit de............................................ 133 418 599 tk
- contre, pour 1883 . . . ................................ 118 323 967
- Différence en laveur de 1886 .......................... 13 094 632 tk
- Ce tonnage représente seulement 5 0/0 du trafic kilométrique total ; il se répartit comme suit par nature de cours d’eau :
- 1° Fleuves et rivières 2° Canaux..............
- 113 394 239 tk 17 823 360
- 133 418399 tk
- La comparaison des tonnages de la navigation à vapeur avec ceux de tous les transports fluviaux montre que la part des bateaux à vapeur porteurs est égale à 2,6 0/0 du poids total des embarquements et 3 0/0 du tonnage kilométrique de l’ensemble du réseau. Enfin, l’écart entre les deux rapports fait ressortir, pour les marchandises embarquées sur les bateaux à vapeur, un parcours moyen deux fois environ plus fort que celui des transports ordinaires.
- l'orinule^ b|om«* ealCHil «le Sa i»saissaaace des aaaaclaiïies marines. — Dans la chronique d’août 1888, page 342, nous avons reproduit les formules proposées par le Comité de la North Eastern Coast Institution of Engineers and Shipbuilders pour calculer la puissance des machines marines. L’Institut des ingénieurs et constructeurs d’Ecosse a reçu de M. H. Dyer sur la même question une communication qu’il nous paraît utile de faire connaître en résumé à titre de complément de renseignements sur ce sujet.
- Pendant longtemps, la question de l’appréciation de la puissance des machines marines au point de vue cle l’enregistrement, question qui amenait de fréquentes difficultés entre les constructeurs et les armateurs, a été traitée dans les journaux techniques et devant les Sociétés sans qu’on ait trouvé de solution susceptible de satisfaire les divers intérêts engagés. La North Eastern Coast Institution of Engineers and Shipbuilders a récemment proposé une solution consistant en diverses formules propres à évaluer la puissance des machines en fonction de certains éléments. Cette proposi tion mérite d'être examinée et discutée.
- Lorsqu’on commença à substituer la machine à vapeur au moteur animé représenté généralement par les chevaux, on dut se préoccuper d’avoir une unité d’évaluation de la puissance des machines poui1 les comparer les unes avec les autres,
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- Watt adopta comme valeur du cheval-vapeur 33000 livres élevées à un pied de hauteur en une minute, ce qui correspond très exactement à 76 kg élevés à un mètre en une seconde ou 76 km par seconde, chiffre qu’on a simplifié en France en prenant 73 km. Smeaton avait constaté précédemment que le travail moyen d’un cheval travaillant 8 heures par jour était de 22 000 livres élevées, à un pied par minute, de sorte que, dès le début, on avait adopté une valeur du cheval-vapeur supérieure à celle du cheval animé que le moteur était appelé à remplacer .
- Dans les premières machines à vapeur, la pression effective de la vapeur, c’est-à-direl’excès de lapression sur la pression atmosphérique ne dépassait pas un demi-kilogramme, et la vitesse du piston ne dépassait jamais 200 pieds par minute (très sensiblement, un mètre par seconde) et cela d’une manière très constante pour toutes les machines, de sorte que la puissance d’un moteur pouvait être très exactement appréciée par le volume du cylindre.
- Peu à peu on fut conduit à accroître les pressions et les vitesses de piston, et la puissance développée s’accrut pour le même volume de cylindre de manière à dépasser considérablement et de plus en plus la force nominale définie par le volume de cet organe, laquelle ne constituait qu’une expression commerciale employée pour les commandes et les marchés.
- Ainsi, Bouffon et Watt calculaient la force nominale de leurs machines en prenant 7 livres par pouce carré et 128 pieds de vitesse de piston par minute, et en multipliant le produit de ces deux quantités par la racine cubique de la course exprimée en pieds, et la surface du piston en pouces carrés, le tout divisé par 33 000, soit en simplifiant :
- 1 D2
- Puissance nominale = —
- 4/
- X
- c.
- Cette formule traduite en mesures métriques devient:
- Puissance nominale = 30 D2 y C.
- Cette règle était applicable aux machines fixes '; pour celles des bateaux à vapeur à roues, on conserva la pression effective de 7 livres, mais on introduisit la vitesse réelle du piston au lieu d’une vitesse constante et la formule prit la forme :
- Puissance nominale = Titesse en pieds par minute X surface du piston
- 33 000
- vitesse en pieds par minute X D2 _
- Cette règle fut adoptée par la marine royale et prit le nom de Règle de l’Amirauté.
- Si on prend la vitesse du piston égale à 200 pieds par minute (1 mètre par seconde) la formule prend la forme très simple :
- D2
- Puissance nominale = --7—-oO
- L’équivalent en mesures métrique serait 32 D2
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- On peut rappeler ici la formule longtemps employée en France et connue sous le nom de Formule du Gouvernement.
- . Puissance nominale
- a D2 C N 0,59
- Dans laquelle a désigne le nombre des cylindres et N le nombre de tours par minute. Si on considère que la vitesse Y du piston est égale C x 2 N
- a -——-------, on peut mettre l’expression sous la forme approchée et
- simplifiée :
- Puissance nominale = —— D2 V 2
- Même avant l’avènement des machines compound, les formules de puissance nominale n’avaient déjà plus de valeur sérieuse, puisque le rapport de cette puissance à la puissance développée sur les pistons ou jouissance indiquée variait d’un constructeur à l’autre et arrivait à dépasser le rapport de 1 à 6.
- Depuis l’emploi devenu universel des machines compound, on a employé diverses formules analogues aux précédentes, mais appropriées au cas des cylindres successifs de diamètres différents et MM. Parker et Milton, inspecteurs du Lloyd ont, dans un rapport adressé il y a quelques années, au Comité de cette Institution, recueilli les diverses règles en usage au nombre de 18 et résumé sous forme de tableau les résultats très différents auxquels elles conduisent. Nous ne reproduirons pas ce tableau ni ces formules dont certaines ne diffèrent les unes des autres que par des coefficients numériques.
- Ainsi, les six premières font la force nominale des machines compound égale à la somme des carrés des diamètres du petit et du grand cylindre, soit d? -(- D2 divisée par des nombres différents variant de 33 à 26. C’est
- D2
- une expression qui a quelque analogie avec celle de — donnée plus
- ol)
- haut; on voit que ni la course, ni la vitesse, ni la pression n’y figurent.
- d%
- D’autres règles sont basées sur la surface du piston à haute pression ,
- d’autres sur un certain volume de cylindres, etc. Si on compare les résultats obtenus, on trouve, pour une machine à cylindres de 41 et 70 pouces de diamètre et 42 pouces de course, des forces nominales variant de 199 à 462 chevaux.
- Les auteurs font remarquer que, dans certains cas, on a intérêt à taxer les machines à un taux peu élevé comme puissance ; ainsi beaucoup de machines qui pourraient être comptées à 120 et 150 chevaux sont taxées seulement à 95 ou 99 pour permettre à l’armateur d’éluder certaines prescriptions du Merchant Shipping Ad de 1861, notamment celles qui sont relatives à la capacité et à la composition du personnel des machines, car
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- il y a de grandes tolérances pour les machines de moins de 100 chevaux nominaux.
- MM. Parker et Milton concluaient qu’il est absolument impossible de donner une règle basée sur les dimensions des machines et chaudières qui pût s’appliquer à une machine quelconque et proposaient au Comité du Lloyd de renoncer complètement à l’expression de la puissance nominale, qui était beaucoup plus nuisible qu’utile par suite des fausses appréciations auxquelles elle conduisait, et de la remplacer sur les registres de l’Institution par les diamètres et courses des pistons, et la pression de fonctionnement,
- M, Dyer reproduit ici les formules proposées par le Comité de la North East Coast Institution, formules que nous avons déjà données précédemment et qui reposent, comme nous l’avons indiqué, sur une série d’hypothèses qui se réalisent ou ne se réalisent pas dans les machines qu’on rencontre.
- Il fait observer que si, dans les exemples cités, ces formules paraissent à peu près satisfaisantes, c’est parce que ces exemples sont empruntés à la pratique des ports de la Tyne, d’après laquelle ces règles empiriques ont été établies, pratique qui s’écarte notablement de celle de la Clyde, laquelle est beaucoup plus répandue. En somme, on a cherché à remplacer l’expression de la force nominale par une autre qui repose absolument sur le même principe qu’elle et qui, par conséquent, ne vaut pas davantage.
- On tend dans toutes les recherches scientifiques à remplacer les évaluations nominales et simplement qualitatives par des mesures exactes et aussi précises que possible. Dans la question de la mesure du travail mécanique, l’évaluation rigoureuse est si délicate à obtenir, que jusqu’à ce jour les constructeurs et les armateurs se sont contentés d’évaluations approximatives. L’emploi du frein est le meilleur moyen de mesure (I), mais il ne semble pas applicable aux machines marines d’une certaine puissance. Il ne reste donc cjue la mesure à l’indicateur de la force développée sur les pistons ; cette mesure peut parfaitement servir de base pour les contrats, car le rendement des mécanismes 11e varie que dans de très faibles proportions pour le môme type de machines et on sait, qu’aujourd’hui, contrairement à ce qui se passait autrefois, et sauf exception, les machines appartiennent presque toutes au même modèle, au moins pour la marine commerciale.
- Il n’y a donc aucune objection sérieuse à prendre, comme force normale de la machine, la force développée dans un essai à toute puissance, d’une durée un peu prolongée mesurée à l’indicateur. Tout ce qu’on peut opposer à cette manière d’opérer est qu'elle coûtera quelque chose, c’est une faible considération dans la plupart des cas; mais on peut réduire la dépense au minimum, à l’aide de quelque tolérance.
- On peut prendre, par exemple, l’essai ordinaire avant livraison comme une approximation et le vérifier ou le compléter par un parcours à
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- tonte puissance fait pendant le cours du service régulier du navire, en présence des agents du Lloyd ou de toute autre institution analogue.
- Vers 1872 , la question de la définition de la puissance des machines marines avait été étudiée par une Commission de VInstitution of Naval Architects, et on était arrivé à des conclusions analogues aux précédentes. La commission avait, en effet, été de l’avis unanime que l’expression de la puissance nominale, alors employée pour les marchés de machines et de navires n’avait, aucune signification définie. La majorité de la commission déclarait qu’aucune formule basée simplement sur des dimensions de parties de machines et chaudières ne pouvait être considérée comme donnant une appréciation satisfaisante de la puissance 'd’un appareil moteur, et que, même si les diverses variétés de machines et chaudières, alors en usage, pouvaient être comprises dans une expression unique pour la mesure de la puissance, cette expression ne tarderait pas à devenir inexacte par suite des progrès journaliers et incessants de la construction.
- Toutefois la commission considérait que l’abandon absolu, de la puissance nominale présentant, malgré l’inexactitude de cette mesure, de sérieux inconvénients, il serait utile d’examiner si on ne pourrait pas la conserver en l’améliorant. On proposa divers moyens dont aucun ne reçut l’approbation unanime.
- Celui qui réunit le plus de suffrages fut l’emploi de la puissance indiquée, mesurée dans un essai et prise comme puissance normale, soit directement, soit avec un diviseur constant.
- Il y aurait, en tout cas, intérêt, conclut M. Dyer, à ce qu’on arrive à trancher la question et, à ce point de vue, la proposition de la North-East-Coast Institution n’aura pas été sans utilité, en appelant, de nouveau , l’attention générale sur cet objet.
- lia cii*eula.41on à Paris.—Le nombre de voyageurs transportés pendant T’annôeTSHTrtaH^Tîn'térieur de Paris que dans la banlieue, s’élève, d’après les documents publiés par l’Administration, au chiffre de 301 doit 893, soit une moyenne de 826 190 par jour.
- - Il est intéressant de connaître la répartition de cet énorme trafic entre les diverses entreprises de transport.
- Omnibus............................
- Tramways j ;;;;;;;;;;;;
- !Rive droite............
- Rive gauche. . ........
- Saint-Lazare-Auteuil. ... . Grenelle-Champ-de-Mars. . . f Auteuil-Pont d’Austerli tz. . . Bateaux ] Pont-Royal-Suresnes . . . .
- ( Charen ton-Auteui I....
- Petites voitures...................
- VOYAGEURS TRANSPORTÉS PROPORTION
- par an par jour 0/0
- 188 960 731 517 699 62.8
- 24 409 826 66 876 8.1
- 24 258 408 66 461 8.0
- 9 357 819 25 638 3.1
- 7 970 344 21 837 2.6
- 13 104 764 35 903 4.3
- 776 2 »
- 6 858 931 18. 792 2.3
- 1 688 923 4 627 0.5
- 7 811 301 21 401 2.6
- 17 138 070 46 954 5.7
- 301 559 893 826 190 100
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- En somme, les omnibus et les tramways transportent 79 0/0 des voyageurs, les chemins de fer 10 0/0, tandis que les 11 0/0 restants se partagent par parts très sensiblement égales entre les bateaux et les petites voitures.
- Les recettes correspondant à ces transports se sont élevées à 67 254 409 f, ce qui représente une recette de 0,223 f par voyageur.
- lies tramwais à,vanei»r en Italie.— Les tramways à vapeur se sont développés d’une manière extraordinaire en Italie depuis dix ans. Une statistique toute récente indique qu’il existait, à la date du 1er octobre 1888, 2 261 km de tramways à vapeur répartis comme suit : 905 km en Lombardie, 774 en Piémont, 164 en Vénétie, 134 dans l’Emilie, 111 dans les provinces méridionales, 49 dans la province de Rome, et 40 dans les Romagnes.
- Ces 2 261 km représentent 110 lignes de tramways et, au point de vue de l’établissement de la voie, se divisent de la manière suivante : 139 km sont établis sur des routes nationales, 1 572 sur des routes provinciales, 268 sur des routes communales et 281 sur des routes leur appartenant.
- Le premier tramway à vapeur ouvert au service public est celui de Coni-Rorgo San Dalmazzole 8 juin 1878 et le dernier celui de Cremone-Casal-maggiore ouvert le 13 juillet 1888.
- Préservation dé§ rails de l’ox^ilaiion. — D’après les journaux américains, le professeur Spring attribue l’immunité apparente des rails contre la rouille à la formation à leur surface d’oxyde magnétique. On sait que les rails sur lesquels circulent des trains ne se rouillent pas, tandis que les voies abandonnées ont leurs rails fortement oxydés. R paraîtrait que, sous la pression exercée par les roues, l’oxyde de fer hydraté se transforme au contact du fer en oxyde magnétique lequel préserve le métal contre une oxydation ultérieure. C’est le principe de certains procédés de préservation du fer contre la rouille.
- Cette théorie est appuyée sur des expériences directes. On a pris des feuilles minces de tôle qu’on a recouvertes d’oxyde de fer hydraté; on a exercé à la surface une pression de 1,000 kg par centimètre carré, la surface a noirci et est devenue adhérente au métal. On a recueilli la couche extérieure et l’analyse a démontré que c’était de l’oxyde magnétique.
- Les conditions de l’expérience étaient aussi analogues que possible à celles qui se rencontrent sur les voies de chemins de fer ; la rouille qui se forme sur celles-ci par l’humidité a rarement le temps de sécher avant le passage d’un train et la pression des roues amène une action chimique entre cet oxyde et le fer, laquelle donne naissance à l’oxyde magnétique. On a, du reste, recueilli directement sur des rails des écailles que l’analyse a démontré être composées d’un mélange d’oxyde magnétique, de sesquioxyde de fer et de fer métallique en très petite proportion.
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- COMPTES RENDUS
- SOCIÉTÉ D’ENCOURAGEMENT POUR L’INDUSTRIE NATIONALE
- SEPTEMBRE I 888
- Rapport de M. Rardy sur un nouvel Eolipyle de M. le Dr Paquelin.
- Les eolipyles sont très employés pour la soudure, mais ils présentent des inconvénients assez sérieux.
- M. le Dl Paquelin, dont les thermo-cautères à essence minérale sont bien connus, a construit un éolipyle qui ne possède pas ces inconvénients. La chaudière est un réservoir en laiton embouti, traversé verticalement suivant son axe par un tube également en laiton et dont la partie supérieure se reploie sur elle-même et forme une gouttière concentrique au tube central.
- Un ajutage en forme de T renversé, situé en dedans et à la partie supérieure du tube central, porte le bec brûleur qui est un cylindre en laiton percé d’un trou de trois dixièmes de millimètre.
- Le second organe de l’appareil, la cheminée, se compose de deux tubes concentriques dont l’intérieur se pose sur l’ajustage en T de la chaudière et se recourbe à angle droit, deux trous permettent d’amener l’air dans la flamme. Le tube extérieur entoure l’autre et s’ajuste sur le réservoir par une couronne percée de trous.
- On remplit le réservoir d’essence de pétrole à 0,700, on visse le bouchon et on verse une très petite quantité d’essence dans la gouttière supérieure du réservoir, on l’enflamme et on ajuste la cheminée. Sous l’influence de la chaleur développée, l’essence intérieure se volatilise et les vapeurs, ne pouvant sortir que par le trou du brûleur, se mélangent à l’air qui s’introduit dans la cheminée par les trous et s’enflamment au contact de la flamme d’amorçage ; il se produit un appel d’air très puissant par l’espace annulaire de la cheminée, et on obtient un dard allongé de 18 à 20 cm de longueur brûlant bleu, c’est-à-dire avec une combustion parfaite et constituant une flamme excessivement chaude.
- Ce qu’il y a de très remarquable, c’est qu’avec l’essence, il est impossible que la lampe s’emballe et devienne dangereuse, parce que l’essence étant un composé de carbures d’hydrogène inégalement volatils, ces carbures distillent successivement dans l’ordre de leur température de volatilisation.
- M. Hardy, en installant sur le réservoir un manomètre très sensible, a pu constater que la pression ne dépasse jamais un tiers d’atmotsphère, ce
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- qui est sans aucun danger, le réservoir pouvant supporter plus de vingt atmosphères.
- Cet appareil ne dépense pas plus de 0,10 f à l’heure dans Paris, et bien moins, par conséquent, là où les droits d’octroi ne viennent pas grever l’essence employée.
- Rapport de M. Bardy, sur un hougeoic à pétrole, présenté par M. Chandor.
- Cet appareil, destiné à remplacer la bougie pour les usages domestiques nécessitant le transport de la lumière et ne réclamant qu’un éclairage restreint, comprend deux organes : le réservoir et le brûleur.
- Le réservoir a la forme d’un disque, il peut contenir 0,150 kg de pétrole ; il porte deux orifices: l’un latéral, pour mettre l’intérieur en communication libre avec l’atmosphère, et l’autre, central, sur lequel se visse le bec brûleur. Ce bec comprend un porte-mèche, une chambre de mélange des vapeurs combustibles et de l’air, la cheminée et le bec proprement dit.
- Voici le fonctionnement. L’huile monte par capillarité dans la mèche et s’allume à l’extrémité de celle-ci, au centre d’un cylindre en toile métallique. La température s’élève, et il se produit une distillation de l’huile, dont les vapeurs se mélangent avec l’air et brûlent à la sortie du brûleur en produisant une belle flamme allongée très lumineuse.
- La lumière donnée par cette lampe coûte au plus le tiers de la même quantité donnée par la bougie stéarique.
- Rapport de M. Chatin sur les pacagels et sacs à raisins, de M. Maître.
- Le paragel se compose d’un carré de toile, d’environ 0,25 m de côté, cloué sur la moitié supérieure de deux légers pieux en bois blanc, d’une longueur à peu près double ; on enfonce ces pieux en terre et on incline les toiles au-dessus des jeunes bourgeons, futures pousses de la vigne, de façon à mettre celles-ci à l’abri du rayonnement direct vers la voûte céleste, seule cause des gelées par les nuits claires. Cet appareil se pose et s’enlève très rapidement, mais le rapporteur admet que son prix, actuellement fixé à 125 f le mille, peut être un obstacle à son adoption pour certains vignobles.
- Les sacs à raisin du même inventeur ont de particulier la fermeture à l’aide d’un fil métallique qui s’oppose à l’entrée des insectes dans les sacs, tout en ne présentant pas les inconvénients reconnus des fermetures par ficelle ordinaire.
- Rapport de M. Hirsch sur la soupape de sûreté pour chaudière de M. A Schmid, de Zurich.
- Notre collègue, M. Schmid, a imaginé une soupape de sûreté de forme circulaire reposant sur deux sièges concentriques. Cette disposition a le double avantage de donner une section double d’écoulement à levée égale et de n’avoir qu’une surface, pressée par la vapeur, assez faible pour n’exiger que la charge directe d’un ressort de puissance modérée. Ce ressort est protégé par une cloche en fonte, et une vis, manœuvrable à la main,
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- permet de soulever la soupape, mais non de la surcharger au delà de la tension du ressort, telle qu’elle a été réglée d’avance.
- Rapport de M. Brull, sur un fwin antoinatique pour ascenseurs et monte-charges, présenté par M. Valette.
- Ce frein agit sur les guides de la cage et se compose de deux traverses horizontales en fer forgé garnies de sabots en bois ; ces traverses peuvent être rapprochées l’une de l’autre, de manière à étreindre les guides et ce rapprochement s’opère par deux vis à pas contraire engagées dans des écrous portés par les traverses. Ces vis, au nombre de deux, ont leur mouvement rendu solidaire par une chaîne de Galle.
- Cet appareil est rendu automatique en cas de rupture de la chaîne de suspension par l’intervention d’un contrepoids en fonte qui n’exerce sur la corde qui manœuvre le frein aucun effort tant que la chaîne de suspension de la cage est en tension; mais, dès que la tension cesse par rupture ou autre cause, le contrepoids tire sur la corde du frein, fait tourner les vis et serre les sabots contre les guides.
- Ce système a été appliqué avec succès à divers monte-charges de fabriques.
- Sur l’utilisation des eaux al’égouts. — Il s’agit d’un résumé de la visite faite à Berlin par la commission sénatoriale nommée pour étudier le projet de loi d’utilisation agricole des eaux d’égout de Paris et des conclusions qu’on peut en tirer relativement à l’application de ces procédés à Paris.Cette note conclut en rappelant la solution proposée par M. Dumont, Ingénieur en chef des Ponts et Chaussées en retraite, consistant en un canal allant déverser les eaux d’égout à la mer et permettant d’utiliser dans d’excellentes conditions la plus grande partie des matières fertilisantes, tout en produisant l’assainissement de la capitale et en donnanl satisfaction à tous les intérêts.
- Mouvean procédé pour désulfurer le gaz d’éclairage,
- par MM. Howe et Gordon Salomon (traduit du Journal of the Society of Chemical Industry).
- Ce procédé consiste dans l’emploi des boues du procédé Weldon, lavées avec soin pour éliminer le chlorure de calcium qui les rend déliquescentes. Ces boues, contenant des oxydes de manganèse, ont une action oxydante sur l’hydrogène sulfuré du gaz. Il reste à constater si ce système de désulfuration a un avantage économique sur les procédés actuellement en usage.
- Rendement lumineux «les lampes à incandescence (ti'a-duit de YIndustria).
- Fabrication de l’ammoniaque et du cblore au moyen du chlorhydrate d’ammoniaque (traduit de YIndustria).
- Fabrication industrielle de l’oxyde de carbone put* (traduit de YIndustria).
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- Conservation des œufs (traduit de VIndustriel).
- Découverte de mines d’or dans la haute Silésie (traduit de l’Iron).
- ANNALES DES PONTS ET CHAUSSÉES
- Août 1888
- Note sur le calcul des ponts métalliques, par M. Ed. Collignon, Ingénieur en chef des Ponts et Chaussées.
- L’auteur avait publié dans les Annales (année 1864, premier semestre) une formule donnant le poids propre d’une poutre métallique droite soumise à une surcharge donnée également répartie. Cette formule supposait une poutre en treillis, mais elle s’appliquait sans difficulté aux poutres pleines, moyennant une légère modification du coefficient numérique de l’un des termes. Les données étaient : la portée de la poutre, sa hauteur, la surcharge et les limites de résistance du métal dans les diverses parties de la poutre, limites qui peuvent être différentes pour chacune de ces parties.
- L’objet du présent travail est de mettre celte formule en harmonie avec les nouvelles idées sur la résistance des matériaux qui se sont produites depuis l’époque de la première note de M. Collignon. On admet généralement aujourd’hui que les limites de résistance du métal, au lieu de rester fixes comme on le supposait, doivent varier suivant les efforts auquel le métal est appelé à résister. Wohler a posé à cet égard des lois qu’on peut traduire algébriquement par diverses formules. M. Collignon part de celle qui a été proposée par M. Séjourné, Ingénieur des Ponts et Chaussées, et qui exprime la limite pratique de la résistance d’une pièce par une équation de la forme :
- ou [a et A sont des constantes et © le rapport du moindre effort pris avec son signe au plus grand effort subi par la pièce.
- Pour le fer, M. Séjourné a proposé la formule
- R =
- 6%
- 1 —0.4 cp.
- Les limites extrêmes deviennent alors 10 kg par millimètre carré pour © = 1 et 4,2857 kg pour © = — 1.
- Pour l’acier, avec g. — 10 kg, on trouverait de même pour limites extrêmes16,66 et 7,14 kg par millimètre carré.
- M. Collignon divise sa poutre comme suit : bandes ou tables, treillis ou
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- paroi pleine, parties portant sur les appuis, accessoires tels que contreven-tement, pièces de pont, longerons, etc.,, et finalement rivures et couvre-joints; il examine successivement le cas de ces diverses pièces, le choix qu’il y a lieu de faire des tensions limites et les modifications qui peuvent en résulter pour la formule générale. .
- La note étudie également l’extension de la formule à diverses autres formes, telles que les poutres semi-paraboliques, etc., et fait voir par quelques exemples numériques, pris sur des ponts existants, que le résultat du calcul donne pour le poids de ces ouvrages une approximation très satisfaisante.
- Mémoire sur les procédés d’essai de la résistance des pierres, ciments et autres matériaux de construction, par M. L. Durand-Claye, Ingénieur en chef des Ponts et Chaussées.
- On emploie trois procédés pour les essais de résistance des matériaux de construction, la compression ou écrasement, la traction ou arrachement et la flexion. Les coefficients fournis par ces trois modes d’essais ne sont pas du tout les mêmes et, pour le même mode d’essai, les résultats varient suivant la forme des éprouvettes.
- L’objet de cette note est d’indiquer la manière dont les forces agissent dans chaque cas et les conclusions que l’on doit tirer des nombres constatés dans les expériences.
- La forme des échantillons a une grande influence ; pour la compression, la forme habituelle est le cube ; pour la traction on paraît d’accord, au moins en Europe, pour employer la briquette dite allemande, laquelle n’a que 3 cm2 de section centrale ; c’est surtout pour ce genre d’efforts que la forme de l’éprouvette a une grande importance, à cause de l’inégalité de la répartition des efforts. On a, par parenthèse, mis en évidence ce fait par une expérience curieuse faite à l’École des Ponts et Chaussées ; on a opéré sur des éprouvettes en caoutchouc de la forme ordinaire des éprouvettes en ciment et sur lesquelles on avait tracé des lignes droites perpendiculaires à l’axe. Sous l’effort de traction, ces traits se sont courbés et ont fait voir nettement que les efforts sur les bords sont supérieurs à l’effort au milieu.
- On a rarement recours aux essais par flexion, ce qui tient sans doute à ce que les expériences doivent être interprétées à l’aide d’un calcul et ne parlent pas aux yeux comme dans les autres méthodes où les résultats peuvent être fournis directement. Il n’est pourtant pas impossible de mesurer par des expériences directes les flèches nécessaires prises par une barre posée sur deux appuis et chargée ; on a employé pour cet objet un appareil enregistreur à l’École des Ponts et Chaussées.
- En résumé, on peut employer indifféremment un procédé quelconque d’essai pour comparer la résistance des divers matériaux entre eux, mais aucune de ces méthodes ne donne la valeur réelle de la résistance absolue de ces matériaux. Toutefois on préfère généralement l’essai à l’écrasement pour les matériaux naturels, tels que la pierre, parce que la préparation des
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- cubes est plus facile que celle des éprouvettes en T ou des barres. Au contraire, pour les chaux, plâtres, mortiers et ciments, on emploie l’essai par traction sur des briquettes avec lesquelles l’homogénéité est plus facile à obtenir qu'avec les cubes.
- L’essai à la flexion sous forme de barres n’est pas entré dans la pratique, sans doute à cause des calculs qu’exige l’interprétation des résultats.
- Il faut d’ailleurs prendre soin, pour avoir des résultats comparables, d’opérer avec le même appareil, sur des éprouvettes de même forme et préparées dans des conditions identiques quant à la dose de l’eau, à la durée et l’intensité du malaxage, à la compression dans les moules, etc. La question se complique alors au point qu’il existe en réalité peu d'essais comparables sauf ceux qui sont faits dans un même laboratoire, par les mêmes opérateurs et avec les mêmes précautions.
- Note sur un chemin «le fer à rail unique surélevé, établi en Irlande, entre Listowel et Ballybunion, par M. Nicou, ingénieur des ponts et chaussées.
- Nous renverrons, à ce sujet, à la note publiée dans nos bulletins par M. Level (Séance du 6 avril 1888 et bulletin d’avril, page 540).
- Note sur l’assainissement *le la ville de "Varsovie et sa nouvelle canalisation par le système de l’écoulement total, parM. Emile Sokal, ingénieur, ancien élève de l’Ecole polytechnique de Zurich.
- Jusqu’en 1876, Varsovie ne possédait qu’un système d’égouts très incomplet, construit partie en bois, partie en maçonnerie. L’ingénieur anglais Lindley fut chargé, à cette époque, de faire un projet de canalisation et de distribution d’eau, qui fut approuvé et mis en exécution dès 1883.
- La ville de Varsovie se compose de trois parties : la principale est sur un plateau situé à 25 à 30 m au-dessus de la Vistule, la seconde ou vieux quartier est sur une pente qui raccorde ce plateau au fleuve, et la troisième est la ville basse qui longe la Vistule et qui, en temps de crue, est presque totalement exposée aux inondations.
- Le projet adopté consiste à construire une série de collecteurs sur toute l’étendue de la ville, parallèlement au lit du fleuve, pour les faire aboutir à lin collecteur général, dont le débouché se trouve en dehors et en aval de la ville, à une cote suffisante pour lui assurer un débit suffisant même pendant les plus fortes crues.
- Les trois collecteurs principaux de la ville haute déversent les eaux d'égout directement dans la Vistule, à une distance de 8 km en aval. Le vieux-quartier intermédiaire a un réseau d’égouts à moyenne section, qui dessert en même temps la citadelle et dont la jonction avec le collecteur général s’effectue hors de la ville et en aval.
- Quant à la ville basse, son collecteur général, étant à uh niveau très bas* ne peut se relier directement avec les précédents et aboutit à un réservoir d’où les eaux sont élevées par des pompes à 25 m de hauteur, pour rejoindre un des collecteurs des autres parties.
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- Tel est le plan général : un a déjà exécuté 18 km de collecteurs et effectué la partie la plus difficile du réseau d’égouts, le reste est en construction. Les dépenses faites jusqu’à présent s’élèvent a 2 400 000 f, ce qui fait ressort ir à 131 /de prix du mètre courant d’égouts.
- Note sur la cause «le la catastrepl&e «le Xngg, par M. Res al, inspecteur général des mines.
- , Nous avons rendu compte de cette note, déjà insérée aux Annales des mines, dans le Bulletin d’août 1888, page 355.
- Rapport sur i’evg»t«si«m «le la chaudière d’an |Hmloii gi’iu‘
- à Philippe vil le, par M. Michel Lévy, ingénieur en chef des mines.
- Ce rapport a déjà paru dans les Annales des mines et nous en avons indiqué les points principaux dans le Bulletin d’août 1888, page 355.
- SOCIÉTÉ DE L’INDUSTRIE MINÉRALE
- RÉUNION DE SAINT-ÉTIENNE
- Séance du 1er septembre 4888
- Communication de M. Chansselle sur un appareil «le «lescente à frein automatique pour sauvetage. ,
- Cet appareil, dû à MM. A. Evrard et Cornevin, se compose d’une boîte métallique de 85 mm de diamètre, dans laquelle est une bobine sur laquelle s’enroule un ruban en acier pouvant supporter un poids de plus de 100 kg et de 20 m de longueur. La joue de la bobine porte une denture qui engrène avec une vis sans fin, dont le pas est suffisamment incliné pour que la vis puisse tourner par la rotation de la bobine. Si on attache la boîte et qu’on suspende un poids à l’extrémité du ruban d’acier, celui-ci, en se déroulant, fera tourner la vis sans fin. Pour que ce mouvement ne s’accélère pas, l’axe de cette vis porte quatre petites masses de forme appropriée qui, lorsqu’elles s’écartent de l’axe par l’effet de la force centrifuge, frottent contre la paroi d’un cylindre qui les enveloppe et font frein automatiquement. Cet appareil se distingue par sa simplicité et son petit volume.
- Machine à air chaud, système Renier. — Les membres de la réunion visitent, chez MM. Cochet et Bock, le moteur à air chaud, système Renier, qui actionne la transmission des ateliers.
- Ce moteur, fondé sur le principe de la combustion sous pression, comporte une pompe à air qui, à chaque tour, refoule un volume d’air comprimé à 1,50 kg environ en dessous d’un foyer clos contenant du coke. Cet air, tout en produisant la combustion, se dilate et soulève un piston pion-geür, dont la tige actionne un balancier et, par suite, ufl arbre moteur
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- portant un volant ; c’est le même arbre moteur qui met en mouvement la tige de la pompe à air.
- L’air comprimé, refoulé par la pompe, n’est pas tout entier envoyé sous le foyer ; une portion est distraite et envoyée autour du piston plongeur par une gorge annulaire ; elle refroidit ce piston et empêche l’accès des poussières. C’est un détail qui a grandement contribué au succès de l’appareil .
- Le combustible est introduit dans le foyer clos par un distributeur circulaire, qui prend les petits morceaux de coke les uns après les autres dans une trémie et les verse sur un tiroir qui amène successivement chaque morceau en face d’un conduit d’où il tombe dans le foyer.
- Les gaz brûlés s’échappent à chaque coup par un clapet actionné par une came. Un régulateur à force centrifuge règle le passage de l’air qui arrive au foyer suivant le travail à produire.
- Ces moteurs dépensent 1 700 kg de coke par cheval et par heure pour quatre chevaux et 1 kg pour vingt chevaux.
- Visite à la gare et aux ateliers «les tramways «te Saint-Etienne.
- La gare comporte une grande halle où est remisé le matériel roulant qui arrive du dehors par trois voies. Les voies de remisage sont perpendiculaires à l’axe de la halle et desservies par deux chariots, dont l’un actionné par la vapeur. Cette disposition, qui présente des inconvénients pour la rapidité des manœuvres, était commandée par la disposition du terrain et le peu de superficie dont on disposait.
- Le matériel roulant de la Compagnie des tramways comprend 120 voitures à voyageurs et 37 locomotives. Ces dernières sont de trois types différents et proviennent de trois maisons, une suisse et deux belges.
- Les ateliers comportent tout l’outillage nécessaire pour l’entretien et les réparations du matériel.
- Le compte rendu signale diverses installations, entre autres les appareils à soulever les machines et voitures pour visiter les fusées, les fours à gaz pour chauffer les bandages, etc.
- Séance du 6 octobre 1888.
- Communication de M. Buisson, sur la Pompe » un seul clapet «le m. Henry.
- C’est un résumé de la communication que notre collège M. Henry a faite à la Société des Ingénieurs civils dans la séance du 15 juin 1888. (Voir le mémoire dans le bulletin de juin, p. 74.)
- Notice chronologique sur M. Guihal. Nous renvoyons à ce sujet à la notice de M. Clemandot, insérée au compte rendu de la séance de notre Société du 5 octobre 1888.
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- SOCIÉTÉ INDUSTRIELLE DE MULHOUSE
- BULLETIN DE JUIN 1888.
- Étude sur une houille anglaise, par MM. Scheuher-Kestner et Meunier-Dollfus .
- Il s’agit de la houille dite Nixon’s Navigation Coal provenant du comté de Glamorgan, dans le pays de Galles.
- L’analyse de cette houille a été faite par la calcination en vase clos.
- Le calcul de la chaleur de combustion d’après la composition de la houille au moyen des diverses formules a donné des résultats assez peu différents de ceux de l’observation ; la formule de Dulong donne une différence en moins de 412 calories et la formule de Ser une différence en plus de 404, avec le chiffre observé de 8 864.
- On a procédé à des expériences pratiques en brûlant le combustible en question sous la chaudière à trois bouilleurs qui a servi aux études de 1869. Cette chaudière est restée dans le même état, sauf l’addition d’un rôchauf-feur Green.
- La moyenne des résultats de trois jours a donné : 3 049 kg brûlés contenant 210 kg de cendres ont vaporisé 30272 kg d’eau, lesquels entrant au réchauffeur à 18 1/2 degrés et en sortant à 106, à la pression de 4,23 kg par centimètre carré, il en résulte que 1 kg de houille brûlé a donné 9,64 kg de vapeur et 1 kg de houille pure 10,44. Les gaz de la combustion sortant à 120 degrés, contenaient 10,3 0/0 d’acide carbonique, 8,3 d’oxygène, 81,3 d’azote et des traces seulement d’oxyde de carbone.
- Si on prend la chaleur totale produite par la combustion de la houille,
- on trouve que la répartition est la suivante :
- Calories dans la vapeur.................... 6 796 soit 74.68
- — dans les gaz........................... 481 5.28
- — dans la vapeur des gaz............... 252 2.76
- — du rayonnement de la chaudière..... 395 4.34
- — du rayonnement du réchauffeur......- ? ?
- 7 924^ 87.06
- Pertes inconnues............................ 1 175 12.94
- Chaleur de combustion de la houille......... 9.099 100.00
- La chaleur indiquée ci-dessus est égale à 8.864, chaleur trouvée par l’expérience augmentée de 235 calories ajoutées pour la ramener à ce qu’elle serait avec l’eau condensée, puisqu’on a tenu compte dans le calcul de la répartition des calories de la chaleur de vaporisation de l’eau formée par l’hydrogène de la houille.
- JNoto sur des Enlevages à la soude sur rouge turc, par
- M. E. Fourneaux.
- Bull.
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- Mémoire sur la Constitution des matières colorantes des groupes des azines,des bases azonium et des safran lues.
- par M. Otto Witt.
- Mémoire sur l’Action» de l’air, de l’eau, de la soude et de différents acides sur le coton, par M. A. Scheurer.
- Note sur le Dosage de la paratoluidine, par* M. G.-A Schoen.
- Résumé des Observations météorologiques «le l’année
- 188 7, par M. Obrecht.
- BULLETIN DE JUILLET-AOUT 1888
- Mémoire sur les Appareils mécaniques concernant l’Hydrau-lique agricole et industrielle, par M. H. Parenty, ingénieur des manufactures de l’État, à Orléans.
- Les appareils que décrit cette note sont :
- 1° Des vannes automatiques à niveaux et débits constants.
- 2° Des vannes de répartition ou partitions automatiques.
- 3° Des compteurs de débit des rivières.
- Ils ont été déjà décrits dans diverses publications entre autres dans les comptes rendus de l’Académie des sciences, t. CIY, p. 1487.
- Mémoire sur un Appareil réglant automaticjuement la température et l’état Hygrométrique «le l’air dans les étendages des fabriques d’indienne, par M. H. Parenty, ingénieur des manufactures de l’État, à Orléans.
- Cet appareil comprend un thermo-régulateur et un thermomètre enregistreur et compteur
- Le thermo-régulateur consiste en une cloche renversée posée sur du mercure ; cette cloche est reliée à un fléau de balance et équilibrée avec des poids. Si l’air change de volume par la température, sa pression se modifie et agissant sur le mercure, il en fait sortir un certain poids qui rompt l’équilibre et fait pencher le fléau. Le mouvement ainsi déterminé peut produire le réglage du passage de la vapeur agissant pour le chauffage.
- Pour le thermomètre enregistreur, on fait agir une tige en relation avec le fléau de balance indiqué plus haut sur un traceur qui porte contre un papier -fixé sur un cylindre tournant.
- Etudes sur la saponification «les corps gras en présence des tissus, par M. A. Scheurer.
- Note sur les couleurs azoï«|ties dérivant de l’acide diamido-ethoxy-diphenil-sulfonique, par M. A. Feer.
- Rapport sur l’JEcoIe «le filature et «le tissage mécanique de
- Mulhouse, exercice 1887-1888.
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- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS ALLEMANDS
- N° 44.— 3 Novembre 1888.
- Aménagement des eaux pour l’utilisation de la force motrice et la diminution des inondations par le professeur O. Intze (fin).
- Machines-outils (fin).
- Chauffage et ventilation.
- Groupe cle Wurtemberg. — Latour Eiffel.— Alimentation d’eau de Milan. — Appareils de signaux pour les trains de marchandises du Gothard.
- Patentes.
- Variétés.— Chemin de fer funiculaire du Burgenstock. — Locomotive routière avec moteur à benzine. — Moteur électrique Fein. — Recherches sur la pression du vent.
- N° 45. — Il Novembre 1888.
- Exposition du Jubilé à Vienne, en 1888, par C. Pfaff.
- Note sur le calcul de la résistance à la torsion des fers profilés, par G. Ensrud.
- Matériaux. —Expériences de W.-F. Keep sur les essais des tuyaux en fonte.
- Exposition générale allemande d’appareils pour prévenir les accidents, à Berlin en 1889.
- Groupe des marches. — Rupture des bandages de chemins de fer.
- Groupe de Poméranie. — Résistance de l’eau à la marche des navires.
- Patentes.
- Bibliographie. — Historique des paratonnerres, du docteur H. Mei dinger.
- Correspondance. — Distribution Joy. — Moteurs à vent.
- Variétés. — Explosions de chaudières dans l’Empire allemand en 1887. — Ascenseurs de la tour Eiffel. — Procédé Freret pour la dessiccation des bois.
- N° 46. — 17 Novembre 1886.
- Hauts fourneaux de la Société anonyme des hauts fourneaux de Rume-lange, par J. Pohling.
- Prévention des inondations et utilisation des forces hydrauliques, par O. Intze.
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- Condensation de la vapeur dans les tuyaux de conduite et sa réduction par l’emploi des matières calorifuges, par le docteur Russner.
- Groupe de la Rubr. — Appareils de sûreté pour ascenseurs. — Historique du progrès des armes à feu portatives.
- Relation entre la structure des surfaces de rupture dans les éprouvettes de fer et la valeur des efforts qui ont amené la rupture.
- Patentes.
- Bibliographie. — Expériences sur la vaporisation des chaudières de locomotive .
- Variétés. — La plus haute cheminée d’usine de l’Allemagne. — L’Em-mensite, nouvel explosif. — Le cuirassé Sardegna. — Emploi de l’huile de ricin comme lubrifiant.
- N° 47. — 24 Novembre 1888.
- Exposition du Jubilé à Vienne en 4888, par C. Plaff (suite).
- Prévention des inondations et utilisation des forces hydrauliques, par 0. Intze (fin).
- Frein a air pour machines d’extraction, par E. Bagge.
- Machine à couper le bois, de L. Sentker, par A. Gerson.
- Appareils Doring et Ruckert pour la prévention des accidents dans les industries diverses.
- Groupe de Thuringe. — Fabrique de celluloïd de Eilenburg.
- Groupe de Wurtemberg. — Générateurs secondaires d’électricité.— Manufacture wurtembergeoise de toiles peintes, à Heidenheim.
- Association des Chemins de fer. — Enlèvement de la neige.
- Patentes.
- Bibliographie. — Nouvelles machines marines des bateaux à grande vitesse, des torpilleurs et embarcations à vapeur, par M. Demoulin.
- Correspondance. — Distribution Joy.
- Variétés. — Exposition générale allemande des appareils contre les accidents à Berlin en 1889. — L’aluminium et ses alliages. —Canal de Corinthe. — Bateau sous-marin, le Nautilus. — Eclairage électrique à Berlin.
- Pour la Chronique et les Comptes Rendus, A. Mallet.
- IMPRIMERIE CRAIX. — RAJE BEtt&HaS, 3C PARIS. — 25938-12-8.
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- MÉMOIRES
- ET
- COMPTE RENDU DES TRAVAUX
- DE LA
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS
- DÉCEMBRE 1888
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- Sommaire des séances du mois de décembre 1888:
- 1° Décès de MM. N. Schlumberger-Hartmann et E.-A. Saintignon (Séance du 7 décembre, page 805) ;
- 2° Membres honoraires (présentation de MM. W.Barlow et Hirn, comme) (Séance du 7 décembre, page 805);
- 3° Colonisation française au Sahara, par M. G. Rolland, lettre de M. A. Brüll (Séance du 7 décembre, page 805);
- 4° Chemin de fer de Gozzano à Domodossola, lettre de M. Canovetti (Séance du 7 décembre, page 808) ;
- 5° Lettre de M. Anthoni (Séance du 7 décembre, page 808) ;
- 6° Pont à transbordeur, lettre de M. Arnodin (Séance du 7 décembre, page 808); ,
- 7° Catastrophe de Cransac, par M. F. Reymond (Séance du 7 décembre, page 808);
- 8° Principes de la fabrication du fer et de l’acier (ouvrage de Sir Isaac Lowthian Bell sur les), analyse de la traduction faite en français par M. A. Hallopeau, par M.S. Jordan (Séance du 7 décembre,page 809);
- 9° Visite à la station centrale d’électricité de la Compagnie Edison au Palais-Royal (compte rendu de la), par M. L. Boudenoot (Séance du 7 décembre, page 809);
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- 10° Eléments de statistique graphique appliquée à l’équilibre des systèmes articulés (analyse de l’ouvrage deM. A. Thiré, sur les), par M. E. Po-lonceau (Séance du 7 décembre, page 810) ;
- 11° Fabrication des volants en fil d’acier et des tubes en acier, note de M. Colladon (Séance du 7 décembre, page 812) ;
- 12° Le Haut Fourneau d’après les documents récents, par M. Rémaury (Séance du 7 décembre, page 814) ;
- 13° Ramie (La), par M. A. Moreau (Séance du 7 décembre, page 821);
- 14° Ra7nie (Discussion sur la), (Séance du 7 décembre, page 829);
- 15° Situation financière de la Société,par M. A. Hallopeau,trésorier (Séance du 21 décembre, page 834) ;
- 16° Élection des membres du Bureau et du Comité,pour Vannée 1889 (Séance du 21 décembre, page 842) ;
- Pendant le mois de décembre la Société a reçu :
- 30 287. — De la Direction générale des douanes. — Tableau général des mouvements du cabotage pendant l’année 1887. — Paris. — Imprimerie Nationale.
- 30 288. — Du Ministère des Travaux publics. — Programmes de renseignement intérieur de l'École des Ponts et Chaussées, arrêtés le 81 juillet 1888. — Corbeil. — J. Crété.
- 30 289. — De M. S. Périsse (membre de la Société). — (a) Conférence sur le bronze du 27 janvier 1887. — Paris. — Capiomont et Cie.
- 30 290. — De M. S. Périssé (membre de la Société). — (b) Conférence sur le bronze du 22 mars 1888. — Paris. — Journal du Génie civil.
- 30 291. — De M. S. Périssé (membre de la Société). — (c) De l’emploi de l'acier dans les constructions navales, civiles et mécaniques. — Paris. — J. Baudry.
- 30 292. — De M. S. Périssé (membre de la Société). — (d) Du prix de revient des marchandises en France, en Angleterre, en Allemagne. — Paris. — J. Baudry.
- 30 293. — De M. S. Périssé (membre de la Société).— (e) Note sur une formule approchée mais très simple pour calculer les pièces en double T soumises à la flexion. — Paris. — Lacroix.
- 30 294. — De M. S. Périssé (membre de la Société). — (f) Du gauchissement des poutres des ponts en fer, calcul des contfeventements. — Paris. — J. Baudry.
- 30 295. — De M. S. Périssé (membre de la Société). — (g) Mémoire sur les accidents aux tôles des coups de, feu des chaudières à vapeur. — Paris. — Chaix.
- 30 296. — DeM. S. Périssé (membre de la Société). — (h) Réponses aude observations présentées dans la discussion du Mémoire sur les accidenté aux tôles des coups de feu des chaudières à vapeur. — Paris. Ghaix.
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- 30 297. — De l\I. S. Périsse (membre de la Société). — (i) Mémoire sur le chauffage et la ventilation de l’École Monge. — Paris. — Capiomont et Renault.
- 30 298. — De M. S. Périssé (membre de la Société).— (j) Frottement des poutres libres sur glissement et sur rouleaux en fonte. — Paris. — Capiomont et Renault.
- 30 299. — De M. J. d’Allest (membre de la Société). — Note sur les chaudières tubulaires marines ou autres à très haute pression. — Marseille.
- — Berlatier-Fessat.
- 30 300. — De M. Ch. Gomel. —- L’Industrie minérale en France et à l’étranger. — Paris. — Guillaumin et Cie.
- 30 301. — Du Conseil Municipal de Lyon. — Projet de construction d’un pont reliant le plateau de la Croix-Rousse à celui de St-Just. — Lyon.
- — Delaroche.
- 30 302. — De M. Canovetti (membre de la Société). — Linea d’accesso al Sempione da Gazzano à Domodossola ; 1 profil en long, I plan général, 45 autographies sur papier fort et 30 sur papier mince. — Milano-Ber-nardoni et Ribeschini. — (Lignes d’accès du Simplon de Gazzano à Domodossola.
- 30 303. — De M. Bernabê Quiros. -— 9 numéros du Journal officiel La Gazette-République de Costa-Rica (La Gaceta Mario ofificial-Republica de Costa-Rica). — San José.
- 30 304. — De M. E. de Churruca. — Mémoires sur l’état et les progrès de l’amélioration de la rivière de Rilbao en 1888 (Mémoria que manifesta el estado y progreso de las obras de Mejora de la ria de Rilbao en 1888).
- — Bilbao. — Juan E. Delmas.
- 30 30o. — De MM. Challamel et Cie.— La France commerciale et agricole du mois de décembre 1888. — Revue bimensuelle paraissant le 5 et le 20. — Paris. — Challamel et Çie.
- 30 306. — De M. Max de Nansouty.— La Tour Eiffel de 300 mètres ci l’Exposition universelle de 1889. — Paris. — Bernard-Tignol.
- 30 307. — De la Société technique de l’industrie du gaz en France. — Compte rendu du 15e congrès tenu les 8 et 9 juin 1888 ci Roulogne-sur-Mer. — Paris. —Société de publications périodiques.
- 30 308. — De la Société technique de l’industrie du gaz en France. — Table des matières contenues dans les comptes rendus des quinze premières années (1874-1888). — Paris. — Société de publications périodiques.
- 30 309. — De M. Brüll (membre de la Société). — Brochure de M. G. Rolland, Ingénieur des mines, relative à Y Avancement des sciences dans la colonisation française au Sahara, avec une lettre explicative de M. Brüll.
- 30310. — De M. H. Rémaury (membre de la Société). — Appareils en briques pour chauffer l’air soufflé dans les hauts fourneaux.— Paris. ^ Journal le Génie civil;
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- 30 311. — De M. Émile Cacheux (membre de la Société).— Compte rendu du IIIe congrès de sauvetage. — Paris. — Chaix et Cie.
- 30 312. — De M. Reymond (président de la Société). — Notices sur les fours à coke de la Compagnie des mines de Champagnac à Cransac (système Seibel).
- 30 313. — DeM. Polonceau (Gustave-Ernest), vice-président delà Société.
- — Éléments de statique graphique appliquée à l’équilibre des systèmes articulés (Texte et atlas), de M. Arthur Thiré. — Paris. — Baudry. — avec note analytique de M. Polonceau.
- 30 314. — De M. J. Rey (membre de la Société). —Note sur l’avantage de la carbonisation sur place dans les aciéries. — Br. in-8°. — Paris. — Dunod. — 1888).
- 30 313. — De M. J. Meyer (membre de la Société). — Le percement des grands tunnels sous les Alpes. — (Notice historique. — Br. in-8° — Lausanne. — Georges Bridel. — 1888).
- 30 316. — De M. E. Royer. — La ramie. — Utilisation industrielle.— Culture et récolte.— Prix de revient.— Br. in-12.— Paris.— Maison rustique 1888. — (2 exemplaires).
- 30 317. — De M. Delaloe (membre de la Société). — Manuel pratique du charpentier en fer.— Br. gr. in-8°.— Paris.— E. Lacroix. — 1888.
- 30 318. — Du Ministère des Chemins de fer, Postes et Télégraphes du Royaume de Belgique. — Compte rendu des opérations pendant Vannée 1887. — vol. in-fol. — Bruxelles. — Gobbaerts. — 1888. (8 exempl.)
- 30 319. — De M. H. Mathieu. — Notes sur le phylloxéra et autres maladies de la vigne. — Br. in-8°. — Lille. — Danel. — 1889.
- 30 320, — De la Direction générale des Douanes. — Tableau décennal de la France avec ses colonies et les puissances étrangères. — 2 br. grand in-f° — Paris. — Imprimerie Nationale. — 1888.
- 30 321. —DeM. Jules Couture (membre de la Société). — Etudes sur l’éclairage électrique actuel dans différents pays. — Br. petit in-8. — Marseille. — Cayer, 1888.
- 30 322. — De M. C. Larpent. — Histoire de l’invention du moyen de ralentir la vitesse des trains à l’aide de locomotives marchant à contre-vapeur.
- — Br. petit in-8. — Issoudun. — Caignault. —> 1888.
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- RÉSUMÉ
- DES
- PROCÈS-VERBAUX DES SÉANCES
- DU MOIS DE DÉCEMBRE 1888
- Séance du 7 Décembre 1888.
- Présidence de M. F. Reymond
- La séance est ouverte à huit heures et demie.
- Le procès-verbal de la séance du 16 novembre est adopté.
- M. le Président a le regret d’annoncer le décès de M. Schlumberger-Hartmann, Nicolas, manufacturier, à Guebwiller (Alsace), membre de la Société depuis 1862 ;
- Et celui de M. Saintignon, Eugène-Albert, directeur de l'affinage du Comptoir Lyon-Alemand, membre de la Société depuis 1885, décédé, à Paris, le 29 novembre dernier.
- M. Périssé rappelle que M. Saintignon avait fait le voyage à Barcelone avec les membres de la Société; déjà souffrant au départ de Paris, il avait été indisposé sérieusement dès le lendemain de son arrivée. C’était un collègue distingué et des plus sympathiques.
- M. le Président présente à la Société la proposition, déjà adoptée par le Comité, concernant l’admission comme membres honoraires de MM. Bar-low, William-Henri, ancien pr^iâenf^di^rïfw'Eft^lon''^'' civils Ëngîneers ffirdr[mThies'r~ét'Hiyn, correspondant de l’Institut de France à Colmar. Conformément au règlement, cette proposition est signée de trois membres du Comité, qui sont MM. F. Reymond, président ; Périssé, vice-président, et Hallopeau. Le vote aura lieu à la première séance dejanvier.
- M. le Président donne communication de la lettre suivante, qu’il a reçue de M. A. Brüll, ancien Président de la Société :
- Paris, le 27 novembre 1888.
- « Monsieur le Président,
- » M. G. Rolland, Ingénieur des mines, m’a prié de vous présenter, en » son nom, la communication qu’il a faite, le 3 mars 1888, à F Associa-
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- » tion française pour l’avancement des sciences sur la colonisation Iran-» çaise au Sahajca. “ —
- » L’Oued Rir est située dans les plaines sahariennes qui s’étendent au » sud de la province de Constantine, au delà de Biskra. La vallée de » l’Oued Rir descend du sud au nord, et les oasis s’y succèdent sur » 130 km de longueur, grâce à une nappe d’eaux artésiennes qui se » trouve à une profondeur de 10 à 75 m.
- » Depuis 1856, des sondages ont été entrepris sous la direction de » M. Jus. Au 1er octobre 1885, plus de 600 puits jaillissants débitaient » ensemble environ 4 m3 d’eau par seconde.
- » L’Oued Rir compte aujourd’hui quarante-trois oasis et environ » 660 000 palmiers donnant une production annuelle de dattes de plus » de 2 millions et demi de francs.
- » Une partie de ces cultures de palmiers est entre des mains fran-)) çaisas. Après avoir cité les établissements de MM. Fau et Foureau, de >) M. Treille, du capitaine Ben Driss, l’auteur rapporte qu’en 1880, il a » acquis des terrains nus pour y entreprendre des plantations. En même » temps, M. de Courcival, ancien officier de l’armée d’Afrique, faisait » des achats du même genre. Ces messieurs unirent leurs efforts et, en » 1881, fondèrent la Société agricole et industrielle de Batna et du Sud-» Algérien.
- » En cinq ans, la Société a créé de toutes pièces trois oasis et trois vil— » lages. Elle a foré sept puits débitant ensemble 21 m3 par minute, » défriché et mis en valeur près de 50 000 palmiers.
- » C’est au chemin de fer qu’il appartient de couronner l’œuvre. Il n’y » a que 380 km de Biskra à Ouargla, le dernier poste français.
- » Trois lignes de pénétration doivent partir du littoral et se diriger » vers le Sud. La province d’Oran est en avance ; la ligne d’Arzew-Saïda-» Aïn-Sefra a 465 km en exploitation; elle n’est plus qu’à 70 km de » Figuig. Cette ligne qui vous a été décrite par M. J. Fousset, en 1882, est » à voie étroite.
- » La ligne d’Alger à Laghouat n’en est pas à ses débuts. Ce sera aussi » une ligne à voie étroite.
- » La ligne de pénétration de la province de Constantine, achevée jus-» qu’à Biskra, est à voie normale. M. Rolland pense que la voie étroite eût » pu suffire à partir de Batna.
- » Les lignes de pénétration qui traversent les trois zones successives » parallèles à la côte, apporteront leurs produits aux ports d’embar-» quement. Le littoral leur donnera à transporter ses vins, ses céréales, » ses fruits. Les hauts plateaux y apporteront leur alfa, leurs laines, leurs » bestiaux. Le Sahara fournira ses dattes. B y aura de plus les échanges » du nord au sud de l’Algérie, entre les céréales du Tell et les dattes » du Sahara.
- » M. Rolland conclut que, môme en l’état actuel de ces régions, le tra-
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- » fie du chemin de fer Biskra-Tougourt-Ouargla sera rémunérateur si » on le construit avec économie.
- » On peut compter aussi sur un accroissemeut rapide de trafic, étant » donnée la merveilleuse transformation de l’Oued Rir depuis trente » ans ; transformation qui se poursuivra d’autant plus rapidement que » les moyens de transport seront améliorés.
- » La ligne d’Ouargla aurait également d’heureuses conséquences pour » l’ouverture de relations avec le Soudan, en attirant vers Ouargla les » caravanes du Sud.
- » En dehors des raisons économiques, M. Rolland mentionne les consi-» dérations stratégiques.
- » Les colonnes militaires qui parcourent périodiquement le Sud-Àlgé-» rien nécessitent de nombreux convois de chameaux, coûtant chacun de » 3 à 4 f par jour. On sait qu’en Algérie toutes les insurrections pren-» nent naissance dans le Sud, principalement à Ouargla. Les chemins de » fer de pénétration donneront le moyen de les étouffer.
- » Les grandes dunes de sable du Sahara sont infranchissables pour une » troupe un peu nombreuse, sauf en certains rares passages coïncidant » avec des lignes d’eau. Ces lignes d’invasion sont précisément comman-» dées par Ouargla.
- » M. Rolland dit que la ligne de pénétration de Biskra-Ouargla peut » être terminée à peu de frais en deux ans.
- » Vous vous souvenez que le mémoire de M. Fousset a donné lieu, v dans votre séance du 19 janvier 1883, à une intéressante discussion. » Notre collègue, M. G. Lesueur, qui habite depuis longtemps l’Algérie, » et qui en connaît bien les ressources, a exposé dans cette discussion » que, pour la ligne de pénétration de Biskra-Tougourt-Ouargla, l’écono-» mie due à la réduction de gabarit ne dépasserait pas 10 000 francs par » kilomètre ; que le transbordement des marchandises- serait coûteux ; » qu’il était désirable, au point de vue hygiénique, dé faire passer alter-» nativement les agents du chemin de fer dans les parties chaudes et » dans, les parties tempérées ; qu’il fallait éviter un atelier de réparations » à Biskra et, enfin, qu’un gabarit uniforme répondait mieux aux nécessi-» tés militaires.
- » M. Lesueur a émis l’opinion que, dans un petit nombre d’années, » la ligne de Biskra à Ouargla serait d’une exploitation avantageuse.
- » Comme vous le voyez, deux ingénieurs autorisés sont d’accord sur >) les résultats à attendre de la création de ce chemin de fer. Leur seule » divergence porte sur le choix du gabarit de la voie, mais elle n’est pas » ici d’une grave importance, car, dans un pays peu accidenté comme » celui de Biskra à Ouargla, la largeur de la voie n’influe pas grande-» ment sur la dépense de construction. D’ailleurs, si M. Rolland propose » un type économique de construction, c’est surtout pour faciliter l’adop-» tion du principe même de rétablissement du chemin de fer.
- » Veuillez agréer, etc, » A. Brüll, »
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- M. le Président annonce qu’il a reçu de M. Canovetti une lettre accompagnant l’envoi d’un certain nombre d’exemplaires du plan et du profil en long du chemin de fer de Gozzano à Domodossola {TignelTac^ cès au &rimponJTTÎeirTlo^ collègue de la
- part de M. Mugnaini, ingénieur en chef de la ligne ; ils seront utilement, consultés par ceux des membres de la Société qui s’intéressent à la question des lignes de raccordement avec le tunnel. M. Canovetti donne dans sa lettre une description succincte de la voie ferrée dont il s’agit.
- La Société a reçu également une lettre de M. Anthoni, qui déclare être complètement d'accord avec M. R. BobeT^urTïmpo^aiîce de la qualité du caoutchouc à employer pour l’isolement. Dans son mémoire, M. Anthoni insiste, comme première condition, sur l’emploi d’une très bonne qualité de caoutchouc pouvant résister à une traction d’au moins 35 k par cm2. sans déformation. Quoique n’employant le caoutchouc qu’à la compression, M. Anthoni a indiqué l’essai à la traction qui lui a paru plus concluant pour apprécier la qualité de la matière.
- Enfin, M. Arnodin, membre de la Société, adresse une description et un dessin du « pont à transbordeur », du genre de celui qui doit être établi sur le Nervion/^entre Portugalette et Las Arenas, et dont M. Brüll a parlé dans son compte rendu du voyage à Bilbao. M. Arnodin est l’auteur du projet d’établissement de ce nouveau pont.
- M. le Président dit qu’avant de reprendre l’ordre du jour il lui est impossible de ne pas dire quelques mots à la Société, de son excursion à Cransac^de sa visite à la mine de Campagnac et spécialement au chantier du puits Sainte-Barbe, théâtre de la catastrophe, où il a pu constater, à la fois, à côté des éboulements quTsesont produits et qu’on était occupé à relever, un aérage très intense et une abondante et continuelle production de grisou.
- Cette visite des travaux intérieurs faite sous la conduite des ingénieurs de l’exploitation, MM. Devun, ingénieur en chef, et Bernard, ingénieur ordinaire, avait été précédée de l’examen très complet des installations de la surface.
- M. le Président donne quelques indications sommaires sur le four à Coke Seibel et sur l’utilisation des produits de la distillation en vue d’obtenir non seulement une augmentation de carbone dans le coke produit, mais du goudron, des eaux ammoniacales, du sulfate d’ammoniaque et même un peu d’anthracène, sans compter lé gaz nécessaire à l’éclairage, pendant la nuit, des recettes et des ateliers du lavage, de criblage et de fabrication d’agglomérés.
- Renvoyant ceux que la question intéresse aux deux brochures qu’il dépose sur le bureau, M. le Président dit que pour ne pas abuser du temps consacré à la séance dont d’ordre du jour est très chargé, il se borne à ajouter qü’il a remis à M. Seibel, directeur de la mine, maire de Cransac et président du comité de secours, la somme de douze cents /
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- qu’avait produite la souscjàptjon à ce moment. Il est heureux de constater le bon accueil qiTifa reçu et transmet les remerciements dont il a été chargé. Il termine en annonçant que la souscription s’est encore accrue d’une somme de plus de six cents f qui sera prochainement envoyée à Cransac et apportera à la fois un soulagement aux misères causées par la catastrophe et un témoignage de sympathie aux familles en deuil. (Approbation.)
- La parole est donnée à M. Jordan pour l’analyse du livre de Sir Isaac Lowthian Bell sur les principes de la fabrication du fer et de l'acier, ouvrage traduit en français par notre collègue, M. Hallopeau.
- Après avoir retracé la carrière de l’auteur et fait connaître ses nombreux et importants travaux, M. Jordan passe en revue les quatorze chapitres de la traduction de M. Hallopeau et qui comprénnent respectivement : l’introduction, l’histoire du fer, la méthode dite directe de fabrication du fer avec les minerais, la préparation des matières premières pour le travail des hauts fourneaux, le haut fourneau, l’emploi du vent chaud, la quantité et la qualité de combustible exigées dans le haut fourneau alimenté avec de l’air à différentes températures, les produits solides du haut fourneau, les réactions chimiques qui se produisent dans le haut fourneau, les quantités de chaleur développées par le combustible dans le haut fourneau, l’hydrogène et de certains composés hydrogénés dans le haut fourneau, de la production du fer malléable par l’affinage de la fonte au bas-foyer, du feu de raffinerie ou fînerie et des fours à puddler et enfin des méthodes plus récentes pour l’élimination des substances absorbées par le fer pendant son passage dans le haut fourneau.
- M. Jordan termine en disant que les métallurgistes français doivent être reconnaissants à M. Hallopeau de leur avoir fourni le moyen d’étudier dans leur propre langue les travaux d’un homme aussi éminent que Sir J. Lowthian Bell. (Applaudissements.)
- M. le Président remercie M. Jordan de sa très intéressante communication, qui sera insérée in extenso dans le Bulletin.
- M. Boudenoot présente le compte rendu de la visite faite le 17 novembre dernier par les membres de la Société à la station centrale d’électricité de la Çie. Edison au Palais-Royal, sous la conduite de MM. Chatard, administrateur de la CiR Edison ; Vernes, ingénieur du service technique, et Chabrol, architecte du Palais-Royal.
- M. Boudenoot donne une description de l’usine qui contient huit machines à vapeur et huit dynamos établies dans un sous-sol très bien éclairé sous la cour intérieure du Palais-Royal. Il rend hommage, en passant, aux facilités données par l’Administration des Beaux-Arts pour cette installation, facilité qu’il serait désirable de retrouver dans les autres services desquels dépend l’éclairage électrique de la capitale.
- M. Boudenoot donne dans son mémoire (qui sera inséré an Bulletin)
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- des détails sur la force des machines, des générateurs et sur la canalisation ; il décrit les dispositions prises pour préserver l’usine des eaux de la nappe pendant les crues de la Seine, pour se garantir contre la poussée des terres, pour évacuer l’air et les gaz chauds ainsi que la fumée et pour assurer la condensation de la vapeur. L’usine est installée pour alimenter 18 000 lampes; la clientèle actuellement assurée en utilisera 6 à 7 000. Les principaux clients sont d’abord : le Théâtre-Français et celui du Palais-Royal, puis le Conseil d’État, la Cour des Comptes, l’administration des Bâtiments Civils, les galeries du Palais et les magasins, etc.
- Après avoir visité l’usine, les membres de la Société se sont rendus au théâtre du Palais-Royal et au Théâtre-Français qu’ils ont entièrement visité et où, en outre de la question d’éclairage, ils ont pu examiner toutes les dispositions prises contre l’incendie ; cette partie de la visite les a très vivement intéressés, et a rappelé à tous ce qui avait été dit à ce sujet, à la Société même, par MM. Trélat, Vernes et Edoux, dans une mémorable séance présidée par le Ministre des Travaux publics.
- En terminant, M. Boudenoot remercie M. Vernes et scs collègues et espère que nous ferons de nouveau cette visite quand les travaux seront terminés, (Applaudissements.)
- M.le Président annonce que pour compléter cet intéressant exposé, notre collègue M. L.-J. Clerc nous a promis une communication sur l’éclairage de l’hôtel de la Société qu’il a été chargé d’établir; cette communication pourra venir utilement à l’ordre du jour d’une prochaine séance,
- M. Polonceau présente à la Société l’ouvrage de M. Arthur Thiré, intitulé ; Éléments de statique graphique appliquée à Féguüibrefàs systèmes articulés,
- La"statique graphique, dit M. Polonceau , a pour objet la résolution de problèmes et questions de statique à l’aide de procédés géométriques et de constructions graphiques.
- Cette science est d’une importation récente en France ; les cours spéciaux des écoles techniques ne remontent qu’à quelques années. Cependant Ta pratique s’est rapidement emparée des procédés simples et sûrs de cette méthode, et actuellement on peut dire qu’elle est d’un usage constant chez tous les ingénieurs s’occupant de constructions métalliques : elle a été appliquée à tous les grands ouvrages modernes, la charpente intérieure de la Liberté de New-York, le viaduc de Garabit, la tour Eiffel, etc.
- Divers auteurs ont publié leurs recherches sur la statique graphique : il faut citer, entre autres, le savant traité de M. Maurice Lévy.
- Les éléments de statique graphique de M. A. Thiré ne s’occupent que de l’équilibre des systèmes articulés. Cette division de la statique graphique comprend la plus grande partie des problèmes que l’on ait à traiter d’ordinaire dans la pratique et répond en particulier à la plupart des problèmes qui se posent dans le calcul des ponts et des fermes .
- Le livre de M. Thiré donne une théorie à la fois simple et élémentaire de la statique graphique, de telle sorte qu’avec ce livre, un contremaître
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- connaissant les premières notions de géométrie et de mécanique peut acquérir rapidement les connaissances relatives à la construction d’un ouvrage et les moyens de reconnaître la possibilité de son exécution.
- Les poutres de pont et les fermes sont constituées par de véritables systèmes articulés (soit directement, soit par assimilateurs).
- La section à donner aux diverses pièces dépend de l’importance des efforts auxquels elles auront à résister.
- Pour placer l’ouvrage dans des conditions de résistance satisfaisantes, il faut d’abord éviter de .trop réduire les sections des barres pour ne pas dépasser les limites de résistance pratique admises ; d’un autre côté, il ne faut pas non plus exagérer, par précaution, les sections, car on arrive à des excédents de poids qui peuvent être nuisibles aux autres parties de l’ouvrage.
- Pour faire un tel projet, il y a donc à rechercher tout d’abord les tensions qu’auront à supporter les barres, c’est-à-dire les efforts de traction ou de compression auxquels elles auront à résister.
- La statique graphique permet d’une façon simple et rapide de déduire ces tensions de la figure représentative du système articulé considéré.
- Cette figure représentative donne graphiquement les conditions nécessaires et suffisantes de l’équilibre du système articulé considéré.
- Pour que l’équilibre du système articulé ait lieu, il faut et il suffit que certains contours polygonaux, obtenus en portant bout à bout certaines droites ou certaines forces, se ferment d’eux-mêmes ; que certaines droites menées par certains points parallèlement à certaines directions concourent en un même point ; que les droites joignant divers points soient parallèles à d’autres droites, etc...
- Il y a là un moyen de contrôle absolu et qui permet d’éviter les erreurs qui pourraient se glisser dans un projet établi analytiquement.
- La figure représentative ne donne pas seulement les conditions nécessaires et suffisantes de l’équilibre : elle donne en outre, comme on l’a vu, les valeurs des tensions de toutes les barres à l’aide de constructions graphiques très simples.
- L’ouvrage deM. Thiré est divisé en deux parties.
- Dans la première, il établit les conditions d’équilibre, d’un point, d’une barre, d’un contour polygonal, soumis à un nombre quelconque de forces.
- Il traite ensuite très sommairement et très simplement le problème de la composition et de la décomposition de forces parallèles et de même sens situées dans un plan.
- Ces diverses démonstrations sont établies sans calcul ; mais chacun des systèmes articulés considérés est accompagné de la figure représentative de son équilibre, qui représente graphiquement les conditions de cet équilibre, comme pourraient le faire analytiquement des équations.
- Dans le second chapitre, l’auteur étudie le problème de la détermination des réactions de deux appuis fixes et des tensions des barres d’un système
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- articulé, plan composé d’un certain nombre d’éléments triangulaires et placé dans trois conditions différentes au point de vue de la disposition des points d’appui.
- Ces trois exemples types sont assez généraux pour que les diverses applications de la pratique puissent y être rapportées, car elles n’en sont que des cas particuliers.
- Enfin, l’auteur traite toujours avec la même méthode et la même simplicité :
- 1° Le cas d’une construction formée par des éléments triangulaires :
- Poutre Warren ;
- 2° Le cas d’une construction formée par des éléments polygonaux :
- Ferme Polonceau à trois contrefiches ;
- 3° Le cas d’une construction constituée par des systèmes articulés avec barres croisées :
- Poutre du système Fink ;
- Appareil à mater les navires ;
- Pont sur leForth.
- On voit, par ces exemples, que ces éléments de statique graphique peuvent être appliqués à la plupart des cas de construction.
- Pour éviter les difficultés des figures représentatives d’équilibre en raison de la confusion résultant de l’enchevêtrement des lignes composant cette figure et de la pénétration mutuelle des figures représentatives partielles relatives aux divers sommets, pour empêcher toute confusion, le choix des notations est très important ; elles doivent être très claires et il faut pouvoir retrouver sur la figure la corrélation qui existe entre la figure géométrique d’un système et la figure représentative de son équilibre.
- M. Thiré y arrive en adoptant deux couleurs différentes, l’une pour la représentation des forces, l’autre pour celle des barres.
- Déplus, les barres comprimées sont indiquées en traits forts et les barres tendues en traits déliés.
- En un mot ce livre est un livre d’application très simple, très pratique, et comme tel il peut rendre de réels services. (Approbation.)
- M. le Président dépose sur le bureau la note suivante de M. Colladon, membre de la Société, relative aux procédés de MM. Mannesmann sur la Fabrication des volants en fil d’acier et des tudes ^èn acîerT
- -------- ' T ...... ----------.........^ 1
- L’expression du travail dû à une force vive est égale à — MY2; ainsi
- le travail croît proportionnellement à Y2, c’est-à-dire au carré de la vitesse pour une même masse M.
- MM. Mannesmann de Remscheid (Westphalie), qui avaient suivi à Berlin les cours de mécanique de M. le professeur Reuleaux, de retour à Remscheid,ont été conduits à essayer des volants capables de vitesses doubles et même triples des volants en fer fondu, dont la résistance se borne en général à 40 m dé vitesse pour la jante ; si on dépasse cette vitesse , on est menacé de voir le volant se briser sous la force centrifuge.
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- Ils ont réussi à obtenir des volants qui peuvent acquérir des vitesses triples des volants ordinaires, en construisant le moyeu et les bras en fer ou en acier et en faisant une jante entièrement en fil d’acier un grand nombre de fois replié sur lui-même.
- Grâce à ces volants, à d’immenses fours à réchauffer des plaques d’acier et à un outillage assez compliqué, mais des plus parfaits, ils sont parvenus à obtenir des effets surprenants, surtout en pièces longues de poutres armées et en tuyaux d’acier d’une perfection extrêmement remarquable ; ils peuvent ainsi fabriquer des pièces d’une longueur exceptionnelle, jusqu’à IOîjiou plus, etqui sont en acier dont la composition en carbone est prévue à l’avance. Ce procédé est surtout utile pour fabriquer des tubes de toutes sortes de diamètres et d’épaisseurs pouvant supporter des pressions de cent atmosphères et qui n’ont que le quart environ d’épaisseur des tubes en fer fondu.
- Considérons seulement la fabrication des tubes et comparons-la à celle des tubes en fer fondu dont la résistance moyenne ne dépasse guère quinze ou vingt atmosphères et qui se fabriquent en quantités énormes dans les fonderies anglaises et surtout écossaises.
- MM. Mannesmann peuvent livrer des tuyaux qui sont en acier, qui ont partout la même épaisseur, qui peuvent supporter des pressions bien plus fortes que ceux en fonte, et dont le prix peut être réduit au prix des tubes en fer fondu qui ont le même diamètre.
- Déjà, en 1856, M. Reuleaux, lorsqu’il était professeur de mécanique à Zurich, était persuadé que ma proposition de 1852 au gouvernement sarde, de percer les tunnels par de l’air comprimé circulant dans de longues conduites en fer fondu, serait le meilleur moyen pour transmettre la force à distance.
- M. Reuleaux est revenu émerveillé de ce qu’il avait vu en Angleterre et il est venu à Genève m’en communiquer les résultats. Je peux dire seulement qu’il a vu des tuyaux en acier, pouvant résister à dés pressions beaucoup plus fortes et qui, étant beaucoup plus légers que ceux en fonte, peuvent être obtenus au même prix.
- D’après les expériences faites au Gothard avec des tubes en fer fondu de 0,20 m de diamètre et de 4 600 m de longueur (et qui ont été publiées par M. E. Stockalper), lorsque la pression étaitde cinq atmosphères soixante à l’entrée du tunnel, elle était encore de cinq atmosphères vingt-quatre, lorsqu’on la mesurait à 4 600 m de là, dans cette conduite de 0,20 m de diamètre; la perte de pression n’est que d'un quinzième à un seizième.On peut éviter le refroidissement par un simple filet d’eaù tiède mélangée avec l’air.
- Voilà où on en était avec des tuyaux en fer fondu ; mais avec des tuyaux en acier fabriqués d’après le procédé de MM. Mannesmann, on pourra pour le même prix transmettre des forces bien supérieures ëii employant des tubes d’acier de même diamètre et fournissant de l’air comprimé à cinquante atmosphères, ou plus, de pression utile. ' . ^
- Les machines mises chez les particuliers seront bien moins coûteuses, puisqu’elles seront beaucoup réduites en dimensions.
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- Il vient de se former tout récemment en Angleterre une Société qui veut fournir du travail avec une conduite de 14 km delongueur et qui emploiera des tubes en acier de MM. Mannesmann.
- Cette Société se propose de transmettre le travail avec des pressions de quarante à soixante atmosphères, tout en diminuant le coût des récepteurs chez ses clients.
- J’ai d’ailleurs démontré, dit M. Colladon, que l’on peut produire de l’air presque sans réchauffement par le moyen d’une faible quantité d’eau injectée dans les compresseurs, par une busette d’injection, dont j’ai mis le dessin à la fin d’un mémoire que j’ai publié dans les Annales des Mines en 1887.
- M. Jousselun appelle l’attention de la Société sur les expériences récentes de M. Maurice Lévy, relatives à la traction funiculaire appliquée à la navigation sur les canaux.
- M. le Président répond que nous serions heureux d’entendre à ce sujet une communication émanant de M. Maurice Lévy ou d’un de nos collègues (1).
- L’ordre du jour appelle la communication de M. Rémaury sur le haut fourneg^SM^lfê.J^^M^^tsÆèQmts.
- M. Rémaury a pris pour sujet de sa communication le haut fourneau au coke en 1888, comme suite à son étude statistique et descriptive du gisement de minerai de fer oolithique de Meurthe-et-Moselle, étude qui remonte à l’année 1885 et qui paraîtra comme introduction à la note in extenso réservée au Bulletin de la Société.
- Il n’abordera aujourd’hui que la première partie de la transformation du minerai de fer en fonte au coke; il s’occupera uniquement de l’appareil de transformation, le haut fourneau considéré, en lui-même, dans sa construction et ses traits principaux pour une grande production, en comparant les diverses dispositions adoptées qui se résument en un type moyen, de plus en plus général, soit dans l’est et le nord de la France, soit en Belgique, Lorraine et Luxembourg et même à Bilbao.
- M. Rémaury ne pouvait avoir l’ambition de prendre la question entière de la fabrication de la fonte, qui est magistralement traitée dans les cours de nos grandes écoles ou dans les livres des éminents professeurs de métallurgie si honorablement représentés dans la Société par M. Jordan qui vient d’analyser, devant elle, avec sa haute science et son jugement éprouvé, l’important ouvrage de Sir I. Lowthian Bell, traduit par notre sympathique collègue, M. Hallopeau. f
- A la veille de l’Exposition de 1889, M. Rémaury voudrait pouvoir fixer
- (1) Le vœu exprimé par M. le Président a été entendu ; M. Maurice Lévy, ingénieur en chef des ponts et chaussées, a invité les membres de la Société à assister le 29 décembre 1888, sur le canal de Saint-Maurice, à ses très intéressantes expériences.
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- un peu à l’avance, quelques-uns des points sur lesquels les regards devront se porter, au point de vue métallurgique, dans le grandiose et instructif spectacle qui nous attend au Champ de Mars, au printemps prochain.
- L’Exposition de 1878 avait mis en évidence deux faits caractéristiques:
- Le premier consistait dans l’accroissement de la capacité productive des appareils de fabrication, munis d’un outillage de plus en plus puissant et perfectionné.
- Le second démontrait une nouvelle orientation des centres de production comme conséquence du développement des chemins de fer, des canaux et des ports, et du déplacement de vieilles usines obligées de disparaître ou de se transformer.
- M. Rémaury rappelle la continuation de ce mouvement par l’exemple frappant qu’il a donné, dans son étude sur les ressources ferrifères de Meurthe-et-Moselle, doublées comme exploitation immédiate dans la Côte-Rouge par l’ouverture d’un seul embranchement de 18 km, celui de Lon-gwy-Villerupt, le long duquel venaient rapidement s’élever de nouveaux et grands hauts fourneaux au coke, munis des derniers perfectionnements, doublant à leur tour la production régionale pour en faire le centre régulateur du marché de la fonte.
- La statistique générale de 1886 montre en effet que sur la production totale de fonte en France, dont le chiffre a atteint 1 517 000 t, le département de Meurthe-et-Moselle intervient pour près de moitié, exactement 738 000 t , et cela avec 31 hauts fourneaux en activité. M. Rémaury a pu se procurer la statistique spéciale du même département pour 1887 ; et il a relevé une augmentation de 32 439 t sur l’année précédente, avec un total de 770 842 t pour le même nombre de hauts fourneaux, soit 31 en marche comme en 1886.
- Cette production sera encore augmentée en 1888 à cause du rallumage de quelques fourneaux à la suite d’un véritable commencement de reprise.
- Il est désirable que la fin de la crise des dernières années soit bien marquée en 1889 et qu’une entente assurée et contrôlée proportionne l’augmentation aux besoins réels.
- Au mois d’août 1887, le Congrès de l’industrie minérale visitait les établissements de Meurthe-et-Moselle et trouvait 31 fourneaux actifs, contre 24 inactifs, de telle sorte que ce centre, déjà absorbant, pourrait forcer encore sa production au point de suffire au marché. Cela ne conviendrait pas aux intérêts généraux du pays qui ne doivent pas dépendre d’un seul groupe; d’ailleurs un syndicat local veille aux mouvements de l’offre et de la demande, et il serait bon, pour éviter le retour du désarroi des dernières années, qu’une entente complète réglât là situation des autres groupes par un accord général. : t-
- M. Durassier a rendu compte, à la Société, des visites du dernier Congrès de l’industrie minérale ; il a bien voulu noter à cette occasion la part que M. Rémaury a pu prendre, à la direction et à la construction de quatre
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- grands hauts fourneaux soit à Pompey, soit à Villerupt, ainsi que les renseignements publiés par lui sur les huit hauts fourneaux des forges d’Ars-sur-Muselle (1).
- M. Rémaury ne reviendra pas sur les renseignements qu’il a déjà donnés à diverses époques, notamment dans le Bulletin de l’Industrie minérale, puis dans le Génie civil : ces publications se trouvent dans la bibliothèque de la Société ; mais pour faciliter ses explications, il prendra comme type le hautfourneau de Pompey, dont le modèle en relief figurait à l’Exposition de 1878 et fait depuis lors partie des collections de l’Ecole supérieure des mines.
- Il rappelle d’abord le nom des éléments de la chemise intérieure de haut en bas, savoir :
- a Le gueulard, toujours prêt à dévorer les charges alternées de combustibles et de minerais ;
- b La cuve qu’il faut maintenir pleine, dès que le vide d’une charge s’est produit ;
- c Le ventre, qui est le diamètre inférieur de la cuve ;
- d Les étalages et Youvrage en forme d’entonnoir pour concentrer la chaleur et modérer la descente des matières incandescentes jusqu’à la zone des tuyères, qui est celle de la combustion la plus vive, due au vent soufflé à très haute température et à une pression énergique, suivant la quantité de coke à brûler dans l’unité de temps et les résistances de la masse en travail ;
- e Enfin le creuset, y compris la sole, formant le bassin de réception de la fonte ;
- f La partie antérieure du creuset porte le trou de coulée au niveau de la sole.
- Cet ensemble constitue le laboratoire intérieur du haut fourneau qu’il importe de maintenir le plus longtemps possible aux dimensions adoptées pour le meilleur roulement.
- Dans le but de conserver de très savants profils auxquels on attribuait une valeur exagérée, les anciens constructeurs de fourneaux avaient accumulé des enveloppes protectrices, d’épais massifs extérieurs maintenus par de fortes armatures de fonte et de fer ; l’effet le plus net de cet excès de précautions était la destruction plus rapide de cette géométrie empirique.
- Pour qu’une maçonnerie réfractaire ait des chances de durée convenable, il faut lutter contre la corrosion intérieure par un rafraîchissement extérieur et par conséquent donner librement accès à l’air dans le haut et arriver au refroidissement par l’eau, à l’aide de bâches à évaporation, de chapelles à serpentins et à circulation d’eau pressée ; il faut enfin recourir à des injections de nappes minces pour solidifier contre les parois des étalages, de l’ouvrage et du creuset, les garnissages qui ont fait corps avec la brique plus ou moins attaquée.
- Ce système de défense, complètement opposé aux anciens errements de la construction des hauts fourneaux, est réalisé dans les fourneaux de
- fi) Cinq fourneaux au coke et trois au charbon de bois.
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- Pompey et de Villerupt, comme il l’était dans les deux derniers construits à Ars-sur-Moselle avant l’annexion.
- M. Rémaury montre, d’après les plans exposés de l’un de ces fourneaux, le rafraîchissement extérieur de la cuve par les cellules des briques creuses appareillées de la circonférence au centre, en prolongement les unes des autres, et formant une tour immuable portée sur des colonnes en fonte ; celte tour en briques rouges reçoit des cercles en nombre assez limité, au droit desquels les briques sont disposées en saillie pour faciliter la pose et arrêter la chute au cas de la rupture d’un cercle quelconque par suite d’une trop brusque dilatation à l’allumage du fourneau ou pendant le roulement au-dessous de la tour; la brique réfractaire reste seule, elle est maintenue par des tôles perforées et refroidie par des combinaisons de caisses réfrigérantes et d’aspersions d’eau jusqu’au bas du creuset.
- Les grosses briques de fourneaux dont la fabrication, même dans les meilleures maisons, était forcément incertaine, sont avantageusement remplacées par des briques de moindres dimensions.
- M. Rémaury n’a pas craint d’employer la petite brique, et il présente un appareillage de chemise réfractaire qui a fait ses preuves de résistance et de durée.
- Avec la combinaison de la chemise réfractaire unique, enveloppée d’une tour en briques creuses, on peut arriver au minimum d’épaisseur soit pour la partie réfractaire, soit pour l’enveloppe, tout en répondant aux meilleures conditions de stabilité extérieure et de libre jeu de la chemise pour ses dilatations, grâce à l’intervalle ménagé entre les deux et rempli de briques en morceaux susceptibles d’écrasement par la dilatation prévue.
- Quant à l’enveloppe, cerclée une fois pour toutes, elle reste immuable et il n’y a jamais besoin d’y revenir.
- Il n’en est pas de même du système plus radical de M. Buttgenbach de Neuss, qui se contente d’une chemise réfractaire plus épaisse, et portant elle-même le cerclage. M. Rémaury montre la disposition des hauts fourneaux de Balaruc, construits par M . A. de Vathairc d’après ce système qui a ses partisans autorisés; il fait observer que la question de stabilité conduit à une surépaisseur réfractaire et qu’il faut renouveler le cerclage à chaque réfection de la chemise : c’est une double dépense.
- On ne trouve pas un seul représentant de ce type parmi les 54 hauts fourneaux de Meurthe-et-Moselle. Le climat y est assez variable et pluvieux ; et il serait probablement dangereux de ne pas entourer d’une enveloppe quelconque la partie réfractaire, soit en briques pleines ou creuses, soit en tôle, ce qui est Je cas le plus général. ;
- M. Rémaury va arriver à la question capitale du volume et de la hauteur du fourneau ; il envisage d’abord les phénomènes de réduction, carburation.et ;fusion par lesquels les minerais chargés, avec ou sans fondants selon la nature des gangues, seront transformés en, fonte et laitier, pendant que le courant ascendant gazeux engendré par les combustibles Bull. 55
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- laissera au gueulard, après avoir coopéré aux réactions successives du traitemem, une provision de gaz aussi utilisable que celui du meilleur gazogène soufflé.
- Le volume actuel des grands fourneaux au coke se tient entre 300 et 400 m3 pour une production de fonte allant de 70 à 100 t en 24 heures, 70 t de fonte de moulage correspondant à peu près à 100 t de fonte d’affinage obtenues dans le même fourneau.
- Au delà d’un certain volume, l’accroissement de production n’est pas proportionnel à celui du volume ; l’exemple des énormes fourneaux anglais construits de 1868 à 1871 avec une capacité croissante jusqu’à 800, puis 1 200 m3, et des hauteurs de 24 et 27 m a fait justice de cette dispendieuse fantaisie.
- Avec un volume utile de 350 m3, une bonne hauteur, même pour le coke le plus résistant, est celle de 20 m.
- La facilité de réduction des minerais a bien sa valeur ; mais la plus importante considération doit s’attacher, pour la hauteur, à la nature du combustible, à son état physique comme dureté, comme friabilité et comme grosseur de morceaux; les petits fragments offrent dans la cuve une plus grande surface à l’oxydation et déterminent une consommation supplémentaire et inutile dans les parties hautes.
- La nécessité d’un choix de cokes, répondant aux légitimes exigences des fondeurs, avait un moment égaré quelques esprits, en les portant à essayer la réduction des minerais de fer par les gaz seuls, ce qui aurait écarté du même coup les conditions de résistance et de pureté des combustibles chargés à l’état solide ; mais ils avaient compté sans les produits de la désoxydation, CO2 -f- HO, venant très rapidement affaiblir l’action réductive, et ils ne savaient pas qu’un mélange formé de volumes égaux de CO et de CO2 ne peut réduire les oxydes de fer au-dessous du protoxyde, de telle sorte que la présence du carbone est indispensable pour ramener à chaque instant, pourvu que la température soit suffisanteT CO2 -J- HO à l’état de gaz réducteurs, CO -f- H, l’oxygène libre se portant alors sur le carbone libre pendant que le fèr réduit se carbure au lieu de se réoxyder.
- M. Rémaury passe au moyen de récolter les gaz disponibles au gueulard, gaz qui contiennent assez de calories pour développer une force de plus de 2 000 chevaux, si le fourneau consomme 100 000 kg de coke en 24 heures.
- Le temps limité qui lui reste ne lui permet pas de comparer les difc férents systèmes de prises de gaz ; il recommande la prise centrale et le chargement annulaire avec de très fortes charges ; et il donne l’exemple du fourneau de Pompey dont le système fonctionne très bien pour un gueulard d’environ 5 m depuis plus de douze ans.
- Il rappelle, à l’occasion des prises de gaz, les beaux travaux de M. Laurens, le doyen des fondateurs de la Société des Ingénieurs civils, auquel on doit l’utilisation si rationnelle et si économique de tant de force
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- perdue qui maintenant est précieusement captée et aménagée pour tous les besoins d’une usine à fonte et notamment la production de vapeur des souffleries, monte-charges, pompes et autres engins du roulement et avant tout an. chauffage des appareils à haute température.
- M. Rémaury aurait voulu ajouter à son exposé quelques détails sur ces appareils, qu’il considère comme le prolongement du haut fourneau, en ce sens que leur bon emploi donne de l’avance aux réactions qui se passent dans l’ouvrage et délimite mieux les zones de fusion et de réduction., La température du gueulard baisse en vertu de l’avance prise aux tuyères si le vent qu’elles injectent est plus chaud.
- M. Rémaury se borne pour le moment à la note qu’il a publiée en 1883, dans le Génie civil, sur les appareils Cowper et Whitwell. On trouvera dans le mémoire in extenso les observations qu’il a pu faire depuis cette époque et qui se résument en une tendance à combiner dans une construction améliorée les avantages des'deux systèmes, en évitant leurs inconvénients. Il indique à cet effet l’appareil Gordon-’Whitwell-Cooper qui lui a été communiqué par M. Gordon, Ingénieur à Philadelphie ; mais il croit qu’il reste encore une combinaison plus simple à essayer.
- Pour terminer, M. Rémaury parle brièvement :
- A. — Des fourneaux de Villerupt qu’il a construits pour la Société de Châtillon et Commentry, en collaboration avec M. Lan, mort prématurément à l’Ecole des Mines qu’il dirigeait après y avoir longtemps professé le cours de métallurgie ;
- jB. — Des fourneaux de la grande usine de Jœuf (près Rriey); l’aciérie Thomas, la plus importante de France, créée par l’union des deux puissantes maisons de Wendel et Schneider;
- C. — Des fourneaux de l’usine de Dudelange (Luxembourg), de la maison Metz dont le regretté fondateur, Norbert Metz, avait été élève à l’École Centrale et le contemporain de M. Laurens;
- D. — Des fourneaux d’Ilsède (Hanovre) dont il a relevé le rendement pour l’année 1887 ; deux fourneaux ont produit :
- l’un 134 1173 par jour, l’autre 137 t 608 par jour.
- Avec un prix de revient de fonte Thomas de 28,76 f, cette fonte par sa faible teneur en silicium, 0,108, par sa forte propdrtion de manganèse 2,38 et de phosphore 2,92, est une remarquable fonte Thomas et est un aliment précieux pour l’aciérie de Peine située dans le voisinage d’Ilsède ;
- E. — Enfin des fourneaux des deux usines de Rilbao, dont la Société des Ingénieurs civils vient d’être entretenue, à la suite de l’intéressante visite qui y a été faite et qui a permis à plusieurs de ses membres d’admirer sur place les beaux travaux de MM. Brüll, Demanest, Pourcel et d’autres Ingénieurs français à côté de ceux des Anglais et des Espagnols, et cela dans une confraternité cordiale qui s’est affirmée par la belle réception des invités de notre Société.
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- La richesse des mines de fer de Bilbao, qui sont aménagées d’une façon remarquable, comme exploitation, transport et embarquement, est un des facteurs actuels importants de la fabrication de la fonte non seulement à Bilbao, mais encore en France dans les usines établies sur le littoral ou à portée des ports de réception, usines qui sont assez connues de tous, pour qu’il soit inutile de les énumérer.
- M. Rémaury ne peut omettre, avant de terminer, un troisième fait qui, passé presque inaperçu à l’Exposition de 1878, où il a pris date, a cependant bouleversé l’état déjà précaire.des anciennes usines à fonte pour les motifs cités au début de la communication.
- Une véritable révolution s’est ajoutée alors au bouleversement de l'industrie métallurgique par la solution du problème de la déphosphoration de la fonte. Ml\1. Thomas et Gilchrist, en réussissant pratiquement, suivant l’idée née et professée en France depuis longtemps, à munir le convertisseur Bessemer d’un revêtement basique effectif, ouvraient à la fabrication de l’acier des contrées jusque-là vouées à ne produire que de la fonte ou du fer de qualité ordinaire.
- Déjà, en 1884, l’application du procédé jetait sur le marché européen 864 000 t de métal Thomas. Les usines françaises, à faible production, allaient-elles disparaître devant les aciéries nouvelles puissamment organisées à Jœuf, Longwy et Valenciennes?
- Plusieurs ingénieurs français, se souvenant alors des luttes du fer au bois et du fer au coke, cherchèrent le salut des fabrications de qualité dans le fourà réverbère muni des perfectionnements Martin-Siemens. Cette idée a produit plusieurs moyens de défense, qu’il convenait de rappeler pour la conservation possible d’une partie des fourneaux menacés dans leur existence.
- L’Exposition de 1889 montrera sans doute les résultats ainsi obtenus et le chemin restant à faire dans cette direction.
- On peut dire néanmoins que si le fer fondu sur sole gagne du terrain tous les jours, le fer puddlé n’a pas encore rendu les armes, tout en baissant pavillon.
- En 4879, après le succès bien constaté du procédé Thomas et Gilchrist dans les usines de la Société Bolckow-Vaughan, dirigées par M. Windsor-Richards, M. Dupont, le chef de la maison de Pompey, manifestait à M. Rémaury, son directeur depuis vingt-deux ans, ses craintes au sujet de la construction récente de nombreux fours à puddler ; il lui fut répondu que ce progrès ne marcherait pas assez vite pour ne pas laisser le temps de travailler et d’amortir, en sachant .observer puis peser les résolutions à prendre.
- En fait, pour une bonne part des constructions métalliques où la masse concourt à la stabilité, le fer puddlé trouve encore sa place; on voit tous les jours monter la tour Eiffel par l’assemblage des fers cornières, plats et tôles des laminoirs de Pompey, et lorsque parvenu au sommet, M. Eiffel fixera à 300 m Je drapeau tricolore, il est bon qu’on sache que ces fers sont
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- sortis à l’état de fonte du haut fourneau présenté à la Société, et que cette fonte a été transformée en fer puddlé et laminé par les anciens ouvriers d’Ars qui ont voulu échapper à l’annexion et rester-français.
- ( Applaudissements.)
- M. le Président remercie M. Rémaury de son intéressante communication.
- M. Auguste Moreau a la parole pour sa communication sur la Ramie.
- M. Auguste Moreau débute en disant qu’il a remarqué l’intérêTcfue, depuis quelque temps, la Société porte aux choses de l’agriculture. C’est ainsi que, l’année dernière, plusieurs séances ont été utilement consacrées à l’étude des phosphates et à leur utilisation comme engrais. Or, la question de la ramie est à la fois agricole et industrielle, et, à ce double titre, doit être bien accueillie par un auditoire d’ingénieurs.
- Il y avait donc lieu de présenter à la Société l’état actuel aussi exact que possible de cette question ; une discussion nourrie pouvant en résulter, en même temps que la solution de certains problèmes importants qui restent encore à résoudre.
- L’utilisation comme textile des fibres de cette plante, appelée la ramie, qui appartient à la famille des Boehmerias ou orties sans dards, date de la plus haute antiquité.
- En Chine, aux Indes, à Java, les indigènes savaient décortiquer, filer et tisser ces fibres. C’est vers le xvie siècle qu’on voit apparaître en Europe pour la première fois les orties de Chine ; ce sont les Hollandais chez lesquels on les rencontre tout d’abord; et le nom de neteldock (netel, ortie, dock, étoffe), donné encore aujourd’hui à la mousseline, indique que la fibre de ces plantes était préférée, dès cette époque, pour la fabrication des étoffes d’une certaine finesse. Un grand nombre de ces orties sont utilisées dans les régions citées plus haut à la filature et au tissage ; mais les deux meilleures, celles sur lesquelles il y a lieu d’appeler l’attention de la Société, sont les suivantes :
- 1° La ramie pu boehmeria utilis-tenacissima qui présente les fibres les plus souples et les plus résistantes, mais ne croît que dans les pays chauds comme le sud de la France, l’Algérie, les colonies, etc.;
- Vortie blanche dont la fibre est inférieure en qualité à la précédente, mais qui pourrait encore rendre des services et présente l’avantage de pouvoir être cultivée jusque dans les climats tempérés comme dans le nord de la France.
- C’est la première de ces deux espèces, la plus utile et la plus fructueuse, la ramie, qui fera l’objet de la communication de ce soir.
- Jusqu’au siècle dernier, cette plante ne se rencontrait que dans les jardins botaniques, et ce n’est qu’au commencement de celui-ci qu’on a cherché à l’utiliser industriellement. *
- En 1851, après des essais de toutes sortes; on voit les Anglais apporter à l’Exposition universelle, des échantillons de tissus fabriqués avec la ra-
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- mie et qui frappèrent beaucoup à cause de leur aspect soyeux. C’est, qu’en effet, la fibre de cette plante, tout en étant très solide, a l’allure chatoyante de la soie. La conséquence fut que les agriculteurs tentèrent la culture des orties de Chine un peu partout, en France, en Corse, en Italie, au Mexique, à Cuba, à la Louisiane. Ces essais, faits sans méthode, ne donnèrent pas les résultats qu’on en attendait. D’un autre côté, les industriels français ne paraissaient pas s’intéresser à ce nouveau produit. Il fallut la guerre d’Amérique et la pénurie de coton qu’elle entraîna pour attirer l’attention des Chambres de commerce de Lille et de Rouen sur ces orties.
- Peu après, la presse s’en mêla et le gouvernement impérial nomma, le 20 juillet 1870, une Commission administrative chargée de l’étude des questions relatives à l’utilisation de YUrticée tenacissima ou Ramie. Mais la guerre franco-allemande vint tout interromprejet ces travaux n’ont été repris que récemment : une Commission permanente de la ramie fonctionne aujourd’hui au Ministère de l’agriculture.
- L’avis d’un grand nombre de spécialistes est que ce textile est appelé à remplacer dans l’avenir tous les autres, à l’exception de la soie qui tiendra toujours le premier rang pour les étoffes de luxe.
- On peut rappeler ce que disait à son sujet, dès 1851, M. Charles Dupin dans son rapport à l’Exposition universelle de Londres :
- « La fibre de la ramie est plus longue, plus uniforme que toutes les » autres après la soie, plus résistante à la traction, à la torsion, plus élas-» tique que le chanvre et le lin et même que le coton. Elle a une blan-» cheur étincelante et un brillant nacré, une grande facilité de culture, » une reproduction rapide. Ce produit se placera au-dessus du chanvre » et du lin pour la confection du linge fin et damassé de table, pour les » coutils, la toile fine et le linge de corps. Un riche avenir lui est réservé.»
- M. Frémy, membre de l’Institut, ajoute :
- « — Ce sera certainement notre coton français. »
- On a établi ci-dessous la résistance comparative à la traction des fibres des différents textiles :
- Ramie ....................................... . 100
- Chanvre ......................................... 36
- Lin............................... . 25
- Soie. .......................................... 13
- Coton ........................................... ’12 >! 'V
- On voit jusqu’à quel point l’avantage reste aux fibres de ramie qui sont trois fois plus résistantes que celles du meilleur chanvre.
- Cela posé, la ramie, comme la plupart des végétaux, se compose d’un certain nombre de régions différentes.
- Il y a au centre une partie qui est dure dans les arbres, mais ici reste molle : c’est la moelle, la tige restant creuse; puis,; vient une zone ligneuse entourée de ce sang végétal qu’on appelle le cambium et qui dépose, chaque année, une couche intérieure d’aubier sur le ligneux, et
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- une couche extérieure dans la région voisine de l’écorce qu’on appelle le liber. On sait que de la superposition de ces couches résulte la méthode pour évaluer l’âge de la plante.
- L’écorce qui est la partie la plus étroite est en même temps la plus compliquée.
- La première couche voisine du cambium est, comme nous venons de le dire, le liber composé de faisceaux circulaires de fibres ligneuses comme le bois sous-jacent. Ces faisceaux de fibres disposés, comme l’indique le nom de liber, par feuillets comme un livre, sont naturellement adhérents au cambium voisin et de plus séparés encore les uns des autres par des îlots de cellules remplies de matières agglutinatives, vasculose, pec-tose, cutose, etc.
- Dans la pratique, d’ailleurs, les faisceaux libériens ne sont pas toujours absolument rectilignes; ils affectent le plus souvent des formes un peu contournées et non rigoureusement parallèles aux faisceaux, voisins.
- On reconnaît aisément à la lumière des îlots de cellules qui, par transparence, forment des taches claires dans la masse des faisceaux libériens.
- Au-dessus du liber vient encore une région cellulaire, composée de cellules beaucoup plus grosses que celle de la moelle et qu’on appelle l’enveloppe subéreuse, ou simplement le suber. Enfin, le fout est recouvert d’une pellicule brune adhérente au suber : c’est l’enveloppe extérieure finale du végétal, ce qu’on appelle Y épiderme.
- Eh bien ! la partie utilisable, celle qu’il est intéressant de séparer du reste dans toutes les plantes textiles, lin, chanvre, jute, ramie, etc., etc., c’est cette partie de l’écorce qu’on appelle le liber. Or, on voit que, indépendamment de la matière gommeuse intérieure, le cambium, et des îlots analogues dispersés dans les fibres libériennes, il existe encore une partie agglutinative extérieure qui adhère au liber, c’est le suber, sans compter la pellicule brune qui recouvre le tout.
- Ces explications étaient indispensables pour bien comprendre la série des problèmes qui se sont posés et les difficultés qu’on a eu à vaincre.
- 11 y a, en outre, dans la ramie, si l’on veut être complet, deux zones distinctes dans le liber : une dont les fibres sont plus fines, et qui est voisine du bois, l’autre extérieure plus grossière.
- M. Auguste Moreau donne ensuite quelques indications sur la culture de la ramie. Cette plante, comme la plupart des orties, est une plante vivace, c’est-à-dire que, une fois plantées, les racines ne pourrissent pas après chaque récolte ; elles produisent pendant un certain nombre d’années, variable suivant les climats, des tiges qui repoussent une fois coupées. Ainsi, dans les climats tropicaux où la ramie peut croître le mieux, on peut faire jusqu’à cinq récoltes par an. Dans nos climats, on en obtient deux, et c’est ce qui se présente aisément en Algérie. Les tiges de la ramie sont beaucoup plus développées que celles du lin ou du chanvre, elles atteignent facilement de 2 à 4 m de hauteur ; on les coupe généralement quand elles ont 1,30 m ou 2 m.
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- La ramie préfère des terrains légers, sablonneux, où l’eau s’écoule facilement ; l’eau ne lui est pas nuisible, bien au contraire, mais il ne faut pas qu’elle séjourne et pourrisse les racines ; les terrains marécageux, sont donc à rejeter. C’est pourquoi des essais de culture tentés à Java dans d’anciennes rizières n’ont pas donné de résultats. On peut obtenir la ramie par des semis, des boutures, etc., mais le moyen le plus pratique est l’emploi du rhizome, ou fragment de racine, comme on le fait pour les dahlias. On les plante à 0,50 m les uns des autres dans tous les sens.
- L’année suivante, après les premières coupes, on enlève un plant sur deux et on obtient ainsi des tiges placées à 1 m d’écartement les unes des autres. Cette disposition laisse assez d’air et d’emplacement pour permettre à cette plante, très garnie de feuillage, de se développer à l’aise.
- Quant aux plants enlevés, ils servent à faire une nouvelle pépinière que l’on installe toujours sur le champ même de l’exploitation, de manière à la transformer par le même procédé en culture définitive.
- Les travaux accessoires sont peu importants et, comme pour les plantes, vivaces en général, se réduisent à quelques sarclages. Quand on fait la récolte, il faut couper très nettement la tige à quelques centimètres au-dessus de la racine ; le mieux est cle la couper à la main avec une serpette bien tranchante afin de ne pas amener de déchirures qui empêcheraient la-blessure de se cicatriser.
- On coupe ces tiges avant la floraison, lorsqu’elles commencent à prendre une teinte brune à la partie inférieure.
- L’emploi de la faucheuse ou d’autres instruments de ce genre est d’ailleurs assez difficile à cause de la hauteur et du touffu des tiges, sans compter que ces instruments, comme la faux ordinaire, sont aveugles et coupent indistinctement les tiges mûres et celles qui sont encore vertes, au grand détriment de la plantation et de la récolte suivante.
- Lorsque les tiges doivent être utilisées à l’état vert, comme cela se présente avec les machines à décortiquer aujourd’hui connues, on fait venir la machine sur place et on lui apporte les tiges par bottes de 150 à 200; la décortication doit avoir lieu alors dans les vingt-quatre heures autant que possible, la matière agglutinative commençant à sécher après cette époque et rendant le travail difficile à ces machines non disposées pour travailler avec des tiges sèches. *
- 1 Quand elles doivent être employées à l’état sec, ce qui devient de plus en plus rare, il faut les faire sécher au soleil le plus rapidement possible. Cette opération, très difficile dans les climats tempérés, est toujours coûteuse par suite de l’importance de la récolte d’un champ de ramie et de la main-d’œuvre nécessaire pour retourner les tiges sur le sol jusqu’à ce qu’ellés-soient bien sèches. Cependant, il ne faut rentrer les tiges qu’une fois ce résultat obtenu^ et les conserver dans un lieu à l’abri de toute humidité, sans quôi* elles se recouvrent rapidement de moisissure.
- Cela posé, la production moyennéidans le midi de* la France et l’Algérie est de 1 600 à 2 000 kg de lanières à l’hectare, par deux coupes
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- annuelles On voit donc que chacune de ces coupes donne un rendement supérieur au meilleur que puisse produire le lin ou le chanvre.
- En résumé, la culture de la ramie se fait très aisément dans les plus mauvais terrains ; il faut seulement qu’il n’y ait pas de marécages ni d’eaux stagnantes pouvant pourrir les racines. On verra plus loin que la filature ne demande pas mieux aussi que d’accueillir à bras ouverts ce nouveau textile. Le matériel est tout prêt, et l’ancien matériel à filer le lin peut s’appliquer à la ramie presque sans modification, affirment certaines personnes : on se demande comment donc il se fait que l'on n’ait pas réussi jusqu’à ce jour, à donner plus de développement à cette plante et à assurer son succès définitif. C’est que la difficulté gît précisément dans la période intermédiaire de l’enlèvement de l'écorce du bois sous-jacent. On a vu plus haut que la partie utilisable se trouvait dans le liber de cette écorce, et que celui-ci était accolé par une forte quantité de matière aggiutinative contre les régions voisines.
- Cela, d’ailleurs, se présente exactement de la même façon pour le lin et le chanvre ; mais ceux-ci contiennent beaucoup moins de matière gommeuse, et ils ne sont coupés qu’à maturité très égale.
- Tout le monde sait comment on s’y prend pour opérer le déboisage du chanvre et du lin : on commence par l’opération du rouissage ; pour cela, on laisse séjourner la plante dans l’eau, soit courante, soit stagnante, et les matières agglutinatives se dissolvent en se pourrissant. Cette opération est d’ailleurs assez insalubre et chacun connaît les émanations vraiment pestilentielles qui se dégagent des fosses à rouir ou rouloirs. Après le rouissage et un séchage à l’étuve, on broie les tiges dans des cylindres cannelés et on sépare ensuite la filasse en faisant tomber les menus fragments de bois intérieur, de clïènevotte, au moyen d’un battage qui porte le nom de teillage et se fait au moyen de palettes en bois appelées écan-gues. Cette opération se fait aussi au moyen d’une machine à teiller qui imite le travail de l’écangue. Or le rouissage n’a jamais pu être appliqué avec succès à la ramie, que l’on ait appliqué les procédés les plus anciens ou les plus perfectionnés. Cela tient non seulement à ce que les matières agglutinatives sont plus abondantes que dans ces petits textiles, mais surtout à ce que les tiges de ramie, de grosseur très irrégulière, ont rarement atteint le même degré de maturité. Le rouissage donne alors par places un résultat trop avancé qui amène une véritable pourriture des fibres, tandis qu’en d’autres points l’opération n’est pas complète, la fibre restant adhérente au bois. w
- Dans les régions originaires de cette plante, en Chine, à Java, etc., la décortication se fait très simplement, à cause du bas prix de la main-d’œuvre, un homme n’étant souvent payé que 50 à 60 centimes par jour. L’opération se fait alors très aisément sur les tiges fraîches et sur place. Les ouvriers arrachent à la main et sous forme de rubans l’écorce de la chênevotte, enlèvent la pellicule externe et les matières gommeuses par
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- de simples raclages au couteau accompagnés de froissements entre les doigts.
- 20 t de tiges vertes donnent à peu près ainsi une tonne de lanières. Si l’on songe qu’un hectare dans nos climats produit de 1 600 à 2 000 kg de lanières en deux coupes, on voit que ce chiffre correspond à environ 40 000 kg de tiges vertes à l’hectare.
- Ces lanières sont envoyées en Europe, généralement sur le marché de Londres où on les vend sous le nom de China-Grass, de 1,10 f h 1,25 f le kilogr. Elles sont ensuite peignées, filées, tissées lorsque l’industrie en a besoin. A ce prix il lui est impossible de faire concurrence au lin et au chanvre. Mais, en outre, la main-d’œuvre est trop chère en Europe pour employer de semblables procédés : même en utilisant des femmes ou des enfants, on n’arriverait j amais dans nos climats à pouvoir fournir des lanières de ramie à des prix assez bas pour lutter, même de loin, avec les textiles ordinaires. On eut alors l’idée naturelle de décortiquer au moyen de machines, de façon à enlever l’écorce du bois sans rouissage; foutes les machines imaginées dans ce but, et elles sont nombreuses, se composent de cylindres broyeurs suivis d’un système de battage quelconque, qui sépare le bois de l’écorce.
- Quelquefois on y rencontre en plus des mouvements de va-et-vient, d’oscillation, de froissements, etc., destinés à faire revenir la matière en arrière ou à enlever l’écorce, etc.
- Mais toutes les machines jusqu’à ce jour, même les meilleures, ont été insuffisantes. Elles sont trop compliquées, beaucoup trop coûteuses, souvent trop savantes, exigent l’emploi d’un personnel spécial toujours exigeant et difficile à conserver aux colonies; elles sont lourdes et suivent difficilement la récolte; si on les installe dans une usine, c’est la récolte qu’il faut y transporter et ce sont des frais en pure perte; il leur faut de la force motrice ; leur rendement, très variable, est généralement mauvais ; elles fatiguent les fibres, rompent leur parallélisme, occasionnent par suite des déchets au peignage, etc., etc.
- Tout cela n’est évidemment pas l’avis des nombreux inventeurs de machines, mais c’est l’opinion absolument fondée des personnes compétentes qui ont été leurs juges depuis près de vingt ans. Dès 1872, en effet, le gouvernement anglais avait institué à Sahrampour, aux Indes, un concours de machines à décortiquer la ramie. Il y vint des concurrents de toutes lés parties du monde, car le prix en valait la peine : il était de 5 000 £, soit *125 000 f. La décortication était exigée à l’état vert, et cela est devenu en effet à peu près un axiome aujourd’hui, étant donnée l’impossibilité pratique de faire sécher un champ de ramie.
- Or, le concours n’a donné aucun résultat et le premier prix n’a pas été décerné ; on a donné simplement un encouragement de 37 500 f à l’un des inventeurs, M. Greig.
- . D’autres concours analogues, de 1880 à 1884, ont donné des résultats complètement nuis et aucun encouragement n’a même été donné.
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- M. Auguste Moreau explique qu’il avait rintention de présenter plus tôt sa communication sur la ramie, mais ayant appris qu’un nouveau concours du même genre s’organisait à Paris pour le mois d’août, il a préféré attendre encore afin d’en connaître les résultats. Une trentaine de candidats étaient inscrits; il n’y en a eu que sept qui se sont présentés, et trois seulement qui ont consenti à subir les épreuves, au dernier moment. Eh bien, là encore il n’y a eu aucun prix de décerné et les trois machines présentées ont été trouvées insuffisantes. On leur a donné simplement à chacune un
- encouragement, les classant comme suit :
- Machine Landsheere..................... 600 francs.
- — Barbier Armand ....... 400 —
- — Compagnie Américaine .... 400 —
- En somme, le résultat était encore négatif quoique de réels progrès aient été certainement réalisés. Et la vraie machine à déboiser la ramie est encore à trouver, en admettant que la solution doive être donnée par une machine.
- On s’est demandé alors si l’on ne pourrait arriver au but sans l’emploi de ces engins et simplement par l’application d’un procédé. En premier lieu, nous devons citer celui d’un ingénieur, ancien élève de l’École Polytechnique, M. Favier, qu’il ne faut pas confondre avec l’inventeur d’une machine qui porte le même nom. Ce procédé, imaginé il y a quelques années, fit sensation et l’on crut que le problème était résolu. Il est en effet très simple, très pratique et très ingénieux: il consiste dans l’action de la chaleur ou, à défaut, de la vapeur d’eau 'pour décoller avec douceur le bois de l’écorce, ce que fait brutalement et incomplètement toute machine.
- Le moyen très simple préconisé par M. Favier est le suivant. Etant toujours admis qu’il faut faire les opérations du déboisage sur place, et qu’il ne faut à aucun prix transporter des milliers de kilogs de chènc-votte inutile dans une usine spéciale, pas plus qu’une machine lourde, encombrante et délicate sur le champ, il installe simplement, dans le champ de production, de rustiques caisses en bois dans lesquelles il entasse les tiges de ramie ; puis au moyen d’une chaudière, si grossière soit-elle, il envoie de la vapeur dans les caisses ; aussitôt qu’on voit la vapeur sortir par les interstices des planches, l’opération est terminée. La ramie n’est pas décortiquée, mais il n’y a plus d’adhérence," et l’écorce s’enlève ensuite très facilement à la main ; on donne donc ces tiges à des enfants ou à des femmes qui achèvent le travail,‘devenu facile, à là façon des Malais et des Chinois, ce qui n’aurait pas été possible autrement. On pensait, quand on a vu surgir ce procédé, qu’il opérerait une véritable révolution et supplanterait toutes les machines. Cependant, voilà déjà plusieurs années qu’il a été inauguré (1884) et on ne l’a pas vu prendre la place qu’on lui assignait d’abord. 1 * -I u
- Il y a donc lieu de penser qu’il n’a pas non plus fait ses preuves d’une manière suffisante. «m
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- Un autre inventeur, M. Crozat, a également imaginé un procédé basé sur l’emploi de la vapeur et de la chaleur. Ses brevets n’étant pas encore partout en règle, il s’est refusé à donner des détails sur son procédé. Il affirme avoir trouvé la solution parfaite du problème de la décortication sans attaquer la fibre. Le procédé Favier, d’ailleurs, n’attaque pas non plus la fibre sérieusement : elle perd à peine 10/0 de sa résistance sous l’action de la vapeur. Mais, pour juger le procédé de M. Crozat, il faut attendre qu’il ait publié ses brevets ; jusqu’à nouvel ordre, on ne peut que lui donner acte de sa demande d’inscription parmi les inventeurs qui se sont occupés de la question.
- En somme, le problème de la décortication à bon marché de la ramie n’est pas résolu ; on sent qu’on touche au but, on voit que la solution ne peut tarder longtemps ; mais aujourd’hui encore, pour toute personne indépendante, il n’y a rien de définitif.
- C’est toujours le déboisage et ses accessoires qui, dans nos climats, portent le prix de la lanière de ramie à un prix voisin du lin et du chanvre, et l’empêchent de leur faire la concurrence qu’on en attend.
- C’est qu’il y a en effet encore des opérations accessoires :
- Lorsque la décortication est opérée d’une façon ou de l’autre, il y a lieu de se préoccuper d’enlever de ces lanières la matière gommeuse intérieure, ainsi que le suber, et la pellicule brune externe. Certaines machines effectuent ce travail. Les Malais et les Chinois font cette opération simplement en froissant les lanières entre leurs doigts, et raclant la gomme avec un couteau ; mais les procédés les meilleurs, dans cette voie, sont les procédés chimiques : certaines substances, bien appropriées, à doses convenables, arrivant à dissoudre toutes ces matières, il suffit de traiter par le réactif voulu pour obtenir un excellent résultat; il ne reste que la fibre utile ou la lanière analogue à celle qui nous vient de Chine et qu’on vend dans le commerce, surtout avons-nous dit sur le marché de Londres, sous le nom de China-gfass (herbe de Chine).
- Le traitement chimique a été indiqué la première fois et exécuté d’une façon parfaite par un membre de l’Institut, M. Frémy, qui a fait de très remarquables études et des expériences nombreuses sur le traitement de la ramie; celles-ci n’ont fait d’ailleurs que suivre des recherches sur les végétaux, que M. Frémy est arrivé à analyser avec une perfection analogue à celle qu’on peut obtenir avec un minerai quelconque, par exemple.
- .Les recherches de M. Frémy sur la ramie ont d’ailleurs été faites à la demande d’un de nos plus éminents collègues, M. Barbe, ancien ministre, qui a toujours montré une très grande sollicitude pour toutes les questions scientifiques ou . industrielles, se rattachant à l’agriculture.
- M. Frémy s’est adjoint dans ses recherches un de nos autres collègues, chimiste très distingué, professeur au Muséum et à l’École Centrale, et dont nous devons rappeler également ici le nom : M. Urbain.
- On peut dire, après la lecture du livre de M. Frémy : la Ramie, que le
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- problème du dégommage est aujourd’hui complètement résolu, et cela d’une façon simple, rationnelle et économique.
- Au dernier concours de Paris, auquel il est fait allusion plus haut, tout le monde a remarqué une petite usine de dégommage, montée par M. Royer, et qui a paru très ingénieuse et très intéressante; les essais ont paru eux-mêmes assez concluants et ont donné une belle filasse.
- M. Royer n’a pas voulu donner la composition de ses bains sur lesquels nous ne pouvons donner aucun détail.
- M. Auguste More au ajoute que l’on trouvera dans son mémoire beaucoup de détails et de chiffres qu’il a dû nécessairement passer dans une communication aussi rapidement faite sur un sujet aussi vaste. Son but était surtout d’appeler l’attention de la Société sur ce sujet si important et tout d’actualité, de mettre la question exactement au point, pour ainsi dire, afin de voir des compétences nombreuses et plus grandes que la sienne s’en emparer, l’étudier de plus près, et peut-être résoudre les problèmes qui restent en suspens.
- 11 faut faire tous nos efforts pour que la ramie devienne courante, et que les procédés qui la concernent soient franchement industriels. 11 y a là un grand service à rendre à notre pays. Depuis des années, la culture du lin et du chanvre diminue de plus en plus, à cause du prix toujours croissant de la main-d’œuvre. La France ne suffit pas à la production des matières textiles qu’elle consomme, et porte à l’étranger tous les ans, pour combler ce vide, la somme énorme d’un milliard!
- Il est certain en outre que, dans quelques années, les États-Unis, au lieu de nous envoyer la matière première, le coton, nous enverront en abondance des produits tout manufacturés, sortant de leurs usines.
- Il est donc extrêmement urgent de doter l'agriculture et l’industrie françaises d’un nouveau produit leur permettant de lutter contré la concurrence étrangère et de conserver chez nous ce milliard qui s’en va annuellement au dehors en bel et bon argent de France. (Bravo! bravo ! Applaudissements.)
- M. le Président remercie M. Auguste Moreau, au nom de la Société, de sa très intéressante communication. *
- Il demande si, parmi les personnes (présentes, dont quelques- unes sont venues d’assez loin, d’Algérie, il en est qui désireraient prendre la parole.
- :> A, #
- M. Chancel dit qu’il appartient à une Société qui travaille la ramie, flirarrassede la fibre de ce textilé et vend ses produits. Il ne s’attendait pas à voir ce soir M. Auguste Moreau parler de cette question. Il n’est donc pas préparé pour lui répondre, mais il désirerait être inscrit pour prendre la parole sur ce sujet dans uneMprochaine séance, car s’il trouve que M. Auguste Moreau a dit beaucoup d'excellentes choses,1 il ne partage pas sa manière devoir sur certaines de ses conclusions qu’il se permettra de combattre. K’"' !
- M. le Président répond que c’est entendu, et que M. Chancel sera ins-
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- crit pour prendre la parole à une prochaine séance. Mais, aujourd’hui, s’il y a d’autres personnes qui désirent prendre la parole, il est disposé à la leur donner.
- ___ M. Royer dit d’abord que l’exposé fait par M. Auguste Moreau de la questioîTëst très exact et très complet, à tous les points de vue ; il est très heureux de rendre hommage à l’orateur et il reconnaît avec plaisir qu’il n’a encore jamais entendu une conférence aussi bien faite, sur la ramie.
- Cela dit, il y a un point qui lui paraît très grave dans cette communication : c’est l’opinion émise par M. Auguste Moreau sur les concours. Il est d’un avis tout à fait opposé au sien, en ce sens que, suivant lui, le concours du mois d’octobre a donné pleine et entière satisfaction. Le résultat qu’il a cherché était obtenu visiblement sous les yeux de tout le monde; mais, pour l’apprécier, il eût fallu que les machines qui travaillaient se trouvassent en présence de produits livrés dans de bonnes conditions, c’est-à-dire que les tiges qu’on présentait à ces machines eussent dû être dans l’état où elles sont dans la pratique ; d’autre part, pour que les traitements chimiques (chose dont M. Royer s’est occupé) eussent donné les résultats complets qu’on en pouvait attendre, il eût fallu que l’eau fût bonne. Donc, d’une part, les machines ont donné satisfaction, et d’autre part, il en est de même des traitements chimiques, malgré les difficultés éprouvées,
- Les machines ont réussi en ce sens, que leur but doit se limiter à rendre la matière que l’on cultive en état d’être livrée à l’industrie ; c’est le seul but de la décortication : elle se limite au déboisage de la plante. Si l’on demande. aux machines de donner un produit complètement pur, débarrassé du bois et de l’épiderme, ces machines seront compliquées, le prix de revient sera considérable. Étant donné que la ramie est d’une production colossale, on arrivera à imposer au planteur une dépense telle, qu’il ne voudra jamais se livrer à cette culture. Cette dépense peut, en effet, s’élever à 1 200 000 francs par 100 hectares ! .
- Là décortication n’est pratique qu’à une condition, c’est que son rôle se limite au déboisage de la plante, de façon à donner au planteur une matière susceptible d’être emballée et expédiée en Angleterre, en Allemagne; en France, partout où il se trouvera un débouché. C’est à l’industrie à transformer cette matière.
- Il y a beaucoup de planteurs qui se figurent que les fîlateurs devraient acheter leurs produits bruts. C’est impossible ! Le filateura un gros matériel; un personnel qu’il lui à fallu dresser; il ne peut pas entrer dans là toië de là fabrication des produits. On doit lui apporter cè produit prêt à être mis eri œuvre par son matériel. Donc il y a lieu de créer Une industrie intermédiaire entre le planteur, qui ne peut pas être un industriel; et le filateür qüi ne peut pas êtfe Un préparateur de produits.
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- M. Royer dit qu’il y a huit ans qu’il s’occupe de la question et que, selon lui, il existe des machines de décortication qui sont parfaites.
- On vous a parlé des machines Landsheere, Barbier, et de la Compagnie américaine. M. Auguste Moreau vous a exprimé son regret, disant que la question de la décortication n’était pas résolue. Pour M. Royer, elle l’est. La meilleure machine du concours était celle de M. Landsheere. Or, les tiges que l’on a présentées au concours avaient huit à dix jours de coupe, et les matières gommeuses avaient produit des adhérences qui empêchaient la machine de fonctionner. Il eût fallu prendre, au contraire, des tiges fraîchement coupées et par suite plus faciles à décortiquer.
- Donc, il n’est pas juste de dire que les machines n’ont pas donné de résultat ; c’est la faute des matières présentées qui étaient en mauvais état.
- Il ne faut pas que l’idée que le concours n’a pas réussi se répande dans le public ; ce serait très fâcheux. La machine de M. Landsheere, exploitée en ces derniers temps, à La Havane, produit par jour 100 kg de matière fibreuse extraite à l’état sec, et cela ne coûte que 8 ou 9 f les 100 kg; un ouvrier, aidé par deux enfants, suffit au fonctionnement de cette machine ; on peut la faire marcher à la vapeur sans augmentation de prix de revient du produit.
- M. Royer met sous les yeux de la Société des produits décortiqués par la machine Landsheere, en comparaison avec ceux provenant du travail des Indiens.
- Plusieurs de ces échantillons ont été dégommés par le procédé spécial de M. Royer et ont une blancheur éclatante; d’autres imitent le lin à s’y méprendre.
- M. Royer insiste sur le résultat obtenu par le dégommage ou purification du produit brut fourni par la machine à décortiquer. Il assure que son procédé chimique débarrasse absolument la matière de toute la partie gommeuse, tout en conservant aux fibres leur résistance et en les préparant très bien aüx opérations ultérieurs de peignage et de filage; Dans ces conditions, M. Royer affirme que le produit le plus brillant et le plus pur ne lui revient pas à plus de 1 /fie kilo, toits frais généraux compris, la matière brute étant achetée à Londres à 14 livres sterling la tonne, soit 350 / pour 1 000 kg. Le China-gruss, amené au même degré de pureté, revient à 1,75 / au moins;
- En terminant, il revient sur le résultat du Pondeurs. Il regrette que le jury, composé d’ingénieurs de grand mérite assurément, n’ait pas été formé d’hommes, du métier, capables d’apprédier si les machines fond-tionnaient daiis les véritables conditions défia pratique. Le rapport officiel dira que le concours n’a pas donné de résdltats satisfaisants ; c’est une erreur contre laquelle M. Royer a déjà eu l’occasion de protester.
- M. l’abbé Carrél, que dette question de la ramie intéresse vivement comme Français au point de vue de l’averiir et de la prospérité de nos co-
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- Jonies; désire savoir ce qu’il reste à faire et où en est, en somme, exactement la question.
- Moreau répond qu’il considère la culture, le dégommage, la filature et le tissage comme des problèmes absolument résolus ; c’est la décortication qu’il faut encore chercher à perfectionner ; quand le prix de revient de cette opération aura notablement baissé, on verra des frlateurs abandonner le lin pour travailler la ramie, qui peut s’employer très bien avec le même outillage. t
- M. l’abbé Carrel dit qu’en effet M. Alfred lienouard, qui est très com-pètent aanrs'Tf question, lui a prédit que la ramie serait la mort du lin. 11 remercie vivement M. Aug. Moreau de ses intéressantes explications.
- ^ Mfei-UG- Moreau ajoute qu’il se réjouit d’autant plus d’avoir fait cette communication, qu’elle a provoqué des explications des plus intéressantes. Toutefois, il ne peut laisser passer sans protester l’assertion de M. Royer, contestant à des ingénieurs du mérite de MM. Féray d’Essonnes, Alfred Tresca, Cornu, Liebaud, etc., la compétence nécessaire pour apprécier le bon fonctionnement d’une machine.
- M. le Président croit que M. Royer ne conteste pas cela ; il a voulu dire seulement qu’on n’avait pas vérifié si les matières à traiter par les machines étaient dans de bonnes conditions.
- M. Aug. Moreau insiste sur ce point; il fait remarquer, d’ailleurs, qu’il est un peu tard pour se plaindre des conditions du concours, c’est au moment même que M. Royer aurait dû faire entendre ses protestations ; il est, dans tous les cas, mal venu à se plaindre aujourd’hui des décisions rendues par des hommes qui sont classés parmi les premiers mécaniciens de France, et cela aussi bien au point de vuqpratique que théorique.
- M. Regnard dit que la question est fort intéressante, mais il voudrait une description détaillée des machines admises au concours ; il demande à M. Moreau de compléter ultérieurement sa communication sur ce point.
- M. Aug. Moreau répond que cela nous entraînerait beaucoup trop loin.
- M. Euverte demande à dégager, pour les profanes, ce qui ressort de lalîîscûsslon précédente. M. «Royer a traité un point capital : il n’est pas nécessaire de faire une décortication soignée,il suffit d’obtenir une matière transportable à laquelle on fera subir l’opération intermédiaire du dégommage avant de la livrer au filateur.
- La question est bien claire, dit M. Euverte. On emportera de cette séance cette connaissance qu’il existe un textile cultivable dans le midi de la France et dans nos colonies, qu’il y a là un fait considérable pour notre pays et qu’il ne faut pas chercher la solution du problème dans des machines perfectionnées, mais tout bonnement en faisant une décortication qui rende la matière transporlable.
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- M. Edouard Simon clit qu’un point délicat qui ressort des déclarations de M. Royer, c’est que les machines du concours n’ont pas pu fonctionner convenablement parce que la matière était trop ancienne. Or, c’est précisément ce qui se produit pour toutes les décortiqueuses qui ne peuvent pas être alimentées avec des matières coupées au jour le jour.
- M. le Président demande si l’on peut avoir une machine qui suive la coupe de la récolte.
- M. Royer affirme qu’il est possible de procéder ainsi : les machines sont installées sur le terrain même, et l’on a une latitude de quatre à cinq jours pour couper une superficie représentant le travail d’une bonne machine.
- Sur une question de M. le Président, M. Royer déclare que la ramie traitée au concours et qui provenait de Gennevilliers avait au moins huit jours de coupe.
- M. Regnard objecte que si la ramie doit être présentée dans un délai si court aux machines, il y a lieu de savoir en combien de temps doit se faire la récolte et s’il y a une époque déterminée à laquelle il faut la commencer.
- M. Royer répond en citant l’exemple de la Havane où l’on peut faire jusq^stihiit coupes en dix mois de plantation ; la croissance est constante et la tige coupée repousse assez rapidement pour qu’on fasse une récolte continue. On prend un certain nombre de machines, on commence à un endroit de la plantation, on continue la récolte sans arrêt jusqu’à ce qu’on soit revenu au point de départ; là on retrouve une nouvelle récolte bonne à couper et l’on recommence.
- M. le Président remercie M. Royer de ses explications très intéressantes ; il croit que la question pourra être utilement reprise à une prochaine réunion.
- La séance est levée à 11 heures et demie.
- Séance du Si Décembre 1888,
- Présidence de M.'F. Reymond.
- La séance est ouverte à huit heures et demie.
- G :
- M. le Président donne la parole à M. Hallopeau, trésorier, pour faire, conformément à l’article 17 des statuts, l’exposé de la situation financière de la Société (1).
- (1) Voir page 838 l’État comparatif des exercices 1881 à 1888.
- Bull.
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- SITUATION FINANCIÈRE AU 10 DÉCEMBRE 1888
- losiitore «le® Sociétaire®.
- Le nombre des Sociétaires était, au 16 décembre 1887, de . . 2 163 Du 17 décembre 1887 au 10 décembre 1888, les admissions ont été au nombre de. ........................ 114
- ce qui donne un total de.....................2 277
- A déduire, par suite de décès, démissions, radiations.......... 79
- Total des Membres de la Société au 10 décembre 1888. ... 2 198
- I. —• Situation «te Caisse au i© décembre fiSSS.
- Le solde en caisse au 16 décembre 1887 était de . . Fr. 19 835,05
- RECETTES
- Les recettes effectuées pendant l’exercice 1888 se sont élevées :
- 1° Pour le fonds courant :
- Cotisations........................... Fr. 75 938,25
- Droits d’admission............................ 2 750 »
- Intérêts des obligations ........... 5 897,12
- Ventes de Bulletins et mémoires. . 1 730,95
- Remboursements pour tirages à part 1 657,24
- Vente de vieux matériaux........... 76,80
- ---------- 3 464,99
- Annonces...................................... 2 955 »
- Locations des salles des séances............. 7 147,50
- Versement par M. Edouard Simon, pour complément du prix à décerner en 1889. — Prix Michel Alcan................................. 225 »
- Total des recettes pour le fonds courant. . . 98 377,86
- 2° Pour le fonds inaliénable :
- Exonération de 15 Membres de la Société (MM. Drouin, Barat Jean,
- Prothais, Bouchet, Pélissier, Thi-bautLouis, Canet, Holtzer, Brard,
- Chatard, Paponot, de Pischoff,
- Cottancin, Gonzalez-Frossard, Ar-
- noux R.).................. 9 000 »
- A reporter . .
- 9 000 » 98 377,86 19 835,05
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- Report. .Fr. 9 000 » 98 377,86 19 835.05
- Dons volontaires :
- Canet 400 ))
- Allard 100 „
- Granddemange.. 40 »
- Olry 40 »
- E. Bert. .... 36 »
- Périssé. .... 1 000 »
- Edouard Simon
- (Prix Michel Al-
- can) 2 775 »
- Eiffel 2 400 »
- ---------- 6 791 »
- 15 791 »
- Les sommes reçues pendant l’exercice 1888 forment un total de. ........................................114 168,86
- Et le montant total des sommes disponibles pendant l’exercice 1888, ressort ainsi à.. ........................Fr. 134 003,91
- DÉPENSES
- 1° Dépenses courantes :
- Impressions :
- Pour l’exercice 1887 (Solde) Fr. 13 630 »
- Pour l’exercice 1888............. 30 964,60
- Affranchissements et divers....................
- Reliure........................................
- Appointements du personnel. ...................
- Assurances.....................................
- Contributions et droits de mainmorte...........
- Frais de la Cité...............................
- Entretien de l’immeuble, eau, éclairage, chauffage
- pour 1887 et 1888 ..........................
- Frais de bureau et divers .....................
- Pension annuelle de Mme Vve Husquin de Rhé-
- ville.......................................
- 2° Dépenses exceptionnelles :
- Nouveau corps de bibliothèque, au rez-de-chaussée, pour les publications périodiques (premier acompte) .................
- Classement de la bibliothèque..................
- Réfection de l’appartement, de l’agent général et de la salle des archives....................... .
- 44 594,60 7 590,81
- 1 079,10 17 113,65
- 226,90
- 2 256,89 762 »
- 7 391,90
- 2 960,57 >-
- 3 000 » 86 976,42
- 1 913 »
- 2 020,60
- 1 485 »
- A reporter. Fr. 5 418,60 86 976,42
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- Report. ... Fr. 6 418,60 86 976,42
- Frais judiciaires (LegsFusco)................... 700 »
- Voyage à Barcelone.............................. 870,55
- Frais d’inhumation de M. Ilusquin de Rhéville,
- secrétaire-archiviste........................ 1 143 »
- ------------- 8 134,15
- 3° Rernis pour le prix Giffard, à M. Gouilly. 1 800 »
- Remis pour le prix Giffard, à M. Casalonga. . 1 200 »
- ------------ 3 000 »
- Emploi des fonds disponibles :
- 4° Achat de 44 obligations du Midi :
- Dont 20 obligations pour le fonds courant. . . 8 110,80
- Et 24 obligations pour le fonds inaliénable. . . 9 616,30
- ------------ 17 727,10
- 5° Achat d’un titre de 100 fr. de rente 3 0/0, pour le prix Michel Alcan (fondation Simon) . 2 775 »
- Le montant des sommes employées est de . . 118 612,67
- II. — Résumé.
- Solde en caisse au 16 décembre 1887 .... 19 835,05
- Recettes effectuées...........................114 168,86
- A déduire : 134 003,91
- Dépenses soldées et emploi des fonds disponibles. 118 612,67
- Reste en caisse au 10 décembre 1888. . . 15 391,24
- Le solde en espèces se répartit comme suit :
- 1° Pour le fonds courant. ................................ 4 578,70
- 2° Pour le fonds inaliénable............................. 5 478,92
- 3° Pour les prix Nozo de 1888 et de 1891................. 1 105,76
- 4° Pour les intérêts du legs Giffard..................... 3 977,86
- 6° Pour le prix Michel Alcan de 1889....................... 250 »
- Total égal........................ 15 391,24
- Le montant des intérêts du legs Nozo et du legs Giffard, ainsi que la somme disponible pour le prix Michel Alcan, ayant une application spéciale, doivent être conservés en espèces.
- D’autre part, sur la somme de.......................... 5 478,92
- appartenant au fonds inaliénable, il y a lieu de conserver
- également, en espèces, une somme de....................... 1 000 »
- ïeprésentant la valeur de deux obligations amorties de la Société et dont le remboursement est exigible depuis le 31 décembre 1885. -------—
- Le complément de cette somme, soit..................... 4 478,92
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- — 837
- sera consolidé en un titre nominatif inaliénable, selon les décisions prises par le Comité.
- III. — Avoir de la Société.
- 11 résulte de la situation établie, à ce jour, que le fonds courant et le capital inaliénable sont constitués à la date du 10 décembre 1888, de
- .la manière suivante :
- Fonds courant :
- L’avoir se compose pour le fonds courant :
- 1° De l’ensemble disponible en espèces. ... 4 578,70
- 2° Intérêts du legs Nozo........................ 1 105,76
- 3° Intérêts du legs Giffard. .................. 3 977,86
- 4° Versements et intérêts pour le prix Michel
- Alcan........................................ 250 »
- 5° 204 obligations du Midi, ayant coûté. ... 70 961,84
- ----------- 80 874,16
- Fonds inaliénable :
- La Société possède, en outre, comme fonds
- inaliénable :
- 1° En espèces.................................... 5 478,92
- 2° 71 obligations du Midi, ayant coûté. ... 27 838,75
- 3° 19 obligations du legs Nozo................... 6 000 »
- 4° 131 obligations du legs Giffard.............. 50 372,05
- 5° Un titre de 100 francs de rente 3 0/0 ... 2 775 »
- ------------- 92 464,72
- Et d’autre part :
- L’hôtel dont le prix ressort à.................. 278 706,90
- sur lequel il reste à payer la valeur des deux
- dernières obligations amorties.................. 1 000 »
- ------------ 277 706,90
- Le montant total de l’avoir de la Société au 10 décembre 1888 s’élève ainsi à.................................... 451 045,78
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- ÉTAT COMPARATIF DES EXERCICES DE 1881 A 1888
- INDICATIONS 16 DÉCEMBRE 1881 15 DÉCEMBRE 1882 21 DÉCEMBRE 1883
- Nombre de Membres... Membres admis pendant 1 922 1 984 2 037
- l’Exercice . 180 110 132
- 1 honoraires » » »
- as [ sociétaires...... » »
- \ associés y> » »
- Sfc ) exemptés 25 6 10
- Jî \ décédés 24 23 36
- S 'g / démissionnaires . 17 8 10
- g “ f rayés 17 17 26
- \ exonérés à 600 fr. 16 7 11
- Legs » 2 legs à recevoir Le Roy 5.000fr
- Dons volontaires 6.509fr 25 3.128tr 50 77.373 68 i 1.368 25 88.675 93
- Encaissem. de l’Exercice 89.090 33
- Dépenses de l’Exercice.. 65.709 12 59.564 27 66.007 27
- / Prix delà Société. 300 » 300 » 300 »
- g § i Prix Nozo )) » ))
- S Prix Giffard .... » » »
- £ ë ) Prix Michel Alcan zn -S / Secours (legs Gif- » » ))
- ^ \ fard) » » y>
- Achat d’Oblig.du Midi. Achat d’un titre de 100 10,323 95 3.730 » 17.429 65
- rente 3 °/o '. » » »
- Àmort. d’oblig. sociales. 16.500 » 16.500 » 7.000 »
- Sommes restant en caisse 17.699 89 15.279 30 13.518 31
- Avoir de la Société.... 325.001 68 342.811 09 366.479 75
- Sommes restant à encaisser.... 12.576 » 15.893 » 17.217 »
- E3S9BBS
- 19 DÉCEMBRE 18 DÉCEMBRE 17 DÉCEMBRE 16 DÉCEMBRE 10 DÉCEMBRE
- 1884 1885 1886 1887 1888
- 2 068 2 081 2 119 2 155 2 198
- 98 102 99 77 114
- » » » » 15
- » » » » 1.999
- » » » » 184
- 11 17 12 15 25
- 34 31 31 27 37
- 11 10 il 14 19
- 22 48 19 * » 29
- 5. 11 11 10 15
- 1 legs à recevoir 2 legs à recevoir ^ard! 50.887rr 50 Sieber ) » 1 legs à recevoir
- 673r‘‘ » 1.799fr 75 2.200 » 424fr » 7.016fr »
- 82.585 84 91.995 79 137.669 75 83.050 33 114.168 86
- 80.232 60 79.262 09 104.983 07 83.226 71 118.612 67
- 300 » 300 » 300 » 300 » 300 »
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- 10.371 55 12.105 25 20.011 43 19.835 05 15.391 24
- 368.832 99 385.566 69 425.591 12 434.987 49 451.045 78
- 18.064 » 14.824 » 18.773 » 19.828 » 14.403 »
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- Observations diverses.
- A la suite de l’exposé de la situation financière, il est utile de signaler à l'attention de la Société diverses observations.
- La situation, dans son ensemble, reste prospère : les recettes effectuées en 1888, à titre de versements pour exonération et à titre de Dons, ont permis de consolider pour le fonds inaliénable une somme supérieure à 14 000 f ; et cela, non compris le montant du titre de 100 f de rente sur l’État reçu de notre généreux collègue, M. Edouard Simon, pour la fondation d’un prix triennal, en souvenir de son oncle, notre regretté ancien Président, Michel Alcan.
- Notre Société a reçu avis tout récemment d’une donation de 150 f de rente, faite par la famille de notre regretté collègue, M. François Coignet, pour la fondation d’un prix.
- Cette donation a été acceptée par le Comité dans la séance du 14 décembre courant, et des remerciements ont été adressés aux généreux donateurs, dont les deux fils, MM. Alphonse et Edmond Coignet, appartiennent à notre Société.
- Notre capital social s’élève à la somme de 451 045 78 /, en augmentation sur le précédent exercice de 17 058 f.
- Le capital de 451 000 f doit être considéré comme net et franc de toute dette, car les sommes restant en recouvrement forment un total supérieur et au delà, au montant des mémoires pour travaux et autres dépenses qu’il nous reste à payer jusqu’au 31 décembre prochain.
- Ainsi qu’il à été dit ci-dessus, le montant des sommes reçues en 1888 pour les cotisations de l’année courante et pour les années antérieures s’est élevé à 75 938 f, en augmentation de 16 500 / environ sur les recettes de 1887.
- D’autre part, le montant des sommes reçues pour la location de nos salles à Divers s’est élevé à 7 147 f en augmentation de 1 700 / environ sur les recettes de 1887.
- Ces excédants de recettes ont permis de couvrir les dépenses exceptionnelles qui ont atteint le chiffre de 8 134 f, et aussi de placer, pour le compte du fonds courant, une somme de 8 110 f.
- Enfin, il est à remarquer que le montant total des sommes encaissées s’élève à 114 168 /, alors qu’il a varié normalement depuis plusieurs années entre 77 000 et 92 000 f; il s’est élevé par exception à 137 000 f en 1886, lorsque nous avons reçu le montant du legs Giffard.
- Ces résultats sont excellents; ils sont dus, je me plais à le reconnaître, aux bons soins de notre agent général, M. de Dax. Sans rien négliger, sans reculer devant aucune fatigue, M. de Dax apporte dans ses fonctions la plus vive ardeur et le plus complet dévouement.
- Je suis heureux de constater devant vous le zèle, l’activité, le tact avec lesquels il satisfait à sa rude tâche.
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- Parmi les sommes à réserver, le compte rendu désigne plus spécialement le montant du prix Nozo : cela résulte de ce qu’il n’a pas été encore possible de délivrer la médaille décernée à M. Borodine dans la séance de juin dernier, par suite du retard apporté dans l’exécution du nouveau coin gracieusement offert à la Société, l’an dernier, par M. Hersent, en quittant le fauteuil de la présidence.
- Il en est de même pour les médailles attribuées aux autres prix décernés en 1888 : le prix de 1a. Société à M. Edouard Grüner; les prix Giffard, à MM. Gouilly et Casalonga. Les lauréats voudront bien, sans doute, excuser le retard; il ne peut se prolonger beaucoup. Le graveur, M. Chaplain, a soumis récemment la maquette définitive à l’approbation de M. Hersent, et rien ne peut l’arrêter maintenant.
- Je dois encore indiquer succinctement les conditions dans lesquelles se poursuit la délivrance du legs de Mms veuve Fusco-Geyler. D’après une note qui a été rédigée par notre éminent collègue, M. de Comberousse, alors président de notre Société, en 188d, il s’agit, en ce qui nous concerne, d’un legs dont l’importance totale pourra s’élever à environ cent mille francs, lorsqu’un certain nombre de rentes viagères seront éteintes. La question pendante s’est compliquée par l’intervention de plusieurs héritiers du sang, récemment découverts, qui s’opposent à ce que notre Société soit autorisée à accepter la succession; de ce fait, deux instances sont introduites contre nous : l’une, devant le Conseil d’État, l’autre, devant le tribunal civil de la Seine.
- Dans une lettre du 1er mai 1888, M. le Ministre du Commerce et de l’Industrie a invité notre Société à examiner s’il ne conviendrait pas d’offrir une indemnité à ces héritiers auxquels la testatrice n’a rien réservé, bien qu’ils soient, est-il dit, dans-une position qui paraît précaire.
- Tenant compte des conditions très onéreuses, pour de longues années, qui résultent du testament de Mme veuve Fusco-Geyler, notre Société a déclaré, tout en faisant les réserves que de droit, qu’elle laissait au Conseil d’État le soin d’apprécier s’il convient d’admettre la demande des héritiers, et dans quelle mesure,
- Le dossier a été transmis au Conseil d’État dans les premiers jours du mois d’août dernier, et sans aucun retard la Société, de concert avec notre colégataire, l’Association amicale des Anciens Élèves de l’École centrale des Arts et Manufactures, a fait choix pour suivre l’affaire de Me Pérouse, avocat au Conseil d’État et à la Cour de cassation.
- D’autre part, une assignation ayant été reçue des soi-disant héritiers du sang, d’avoir à comparaître par-devant le Tribunal civil de la Seine, notre Comité, agissant comme toujours de commun accord avec l’Association amicale, a désigné pour la défense de ses intérêts, Me Clausel de Cousser-gues, avocat, membre du Conseil de l’Ordre ; Me Bertot, avoué d’instance, continue, comme par le passé, à poursuivre l’affaire en ce qui le concerne.
- L’affaire est inscrite au rôle, et il est probable qu’elle sera appelée dans le courant de l’année 1889.
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- Enfin, je terminerai en faisant connaître ie résultat obtenu pour la souscription ouverte au secrétariat en faveur des victimes du coup de grisou de Cransac (Aveyron).
- Cette souscription, qui restera ouverte jusqu’au 1er janvier 1889, s’élève, dès à, presên£7Xl™9l5 /', sur lesquels il a été remis directement aux intéressés, des mains de M. Reymond, notre honoré président, un premier versement de 1 200 f ; tout récemment, un second acompte de 650 f. a été envoyé à M. Siebel, directeur des mines de Cransac, président du comité de secours.
- La liste d’inscription sera communiquée à tous ceux des souscripteurs qui en feront la demande.
- Nous sommes heureux d’exprimer tous nos sentiments de reconnaissance aux collègues qui ont répondu à notre appel; il nous ont mis à même de montrer, une fois de plus, combien la Société des Ingénieurs civils reste fidèle à ses traditions de bonne et saine assistance en faveur des victimes du Devoir et du Travail. (Applaudissements.)
- M. le Président met aux voix l’approbation des comptes qui viennent d’être présentés.
- Ces comptes sont approuvés à l'unanimité.
- M. le Président adresse à M. Hallopeau, au nom de la Société, ses plus vifs remerciements, pour le zèle et le dévouement dont il a fait preuve dans l’accomplissement de ses fonctions. (Applaudissements.)
- A propos de la généreuse donation de la famille Coignet, dont il vient d’être parlé, M. le Président pense que la Société tout entière voudra s’associer aux remerciements qui ont déjà été transmis à la famille de notre distingué et regretté collègue par les soins du Comité. (Vive approbation.)
- M. Hallopeau demande la parole.
- Par suite de circonstances majeures, je dois décliner, dit-il, toute nouvelle candidature pour les honorables fonctions de trésorier.
- Je le regrette d’autant plus que c’est au moment où je commence à bien connaître dans tous les détails les affaires de la Société, et aussi parce que j’ai toujours trouvé le meilleur accueil près de tous les membres du Comité pendant ces trois dernières années.
- Permettez-moi de désigner à vos suffrages mon ami, M. Couriot, Ingénieur-Conseil des Mines de la Loire, professeur à l’École des Hautes Études commerciales et à l’École spéciale d’Architecture. Il mérite toute votre confiance.
- M. le Président exprime les regrets que cause à la Société la décision que M. Hallopeau croit devoir prendre; il exprime le vœu de le voir nous conserver, dans les fonctions moins actives de membre du Comité, le concours de son expérience. (Approbation.)
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- Il est ensuite procédé au vote pour l’élection des membres du Bureau et du Comité pour l’année 1889.
- Ces élections ont donné le résultat suivant :
- BUREAU
- Président : 'M. G. Eiffel.
- Vice-Présidents :
- Secrétaires :
- MM. V. Contamin. E. Polonceau. S. Périssé.
- P. Jousselin.
- MM. H. Vallot.
- E. Bertrand de Fontviolant. G. Gerbe!aud.
- E. Bert.
- Trésorier : M. C. H. Couriot.
- COMITÉ
- MM. A. Hallopeau.
- P. Buquet.
- C. Herscher.
- L. Appert.
- G. Canet.
- J. Carimantrand. A. Mallet.
- E. Lippmann.
- L. Rey.
- J. Morandière.
- MM. J. Char ton.
- L. Ber thon.
- L. Vigreux.
- A. Moreau.
- M. de Nansouty L. Parent.
- A. Gouilly.
- L. Boudenoot. P. Regnard.
- H. Desgrange.
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- MEMOIRE
- SUR LE
- CHEMIN DE FER A VOIE ÉTROITE
- PAR
- l;:dmon(! ROY
- INGÉNIEUR-CONSEIL DE L'EXPLOITATION DE CETTE LIGNE
- Indications générales.
- Le chemin de fer de Saint-Georges-de-Commiers à La Mure avec embranchement sur Notre-Dame-de-Vaulx, a été inauguré et ouvert à l’exploitation le 24 juillet par M. le Ministre des Travaux Publics, Deluns-Montaüd.
- L’objet principal de ce chemin est de desservir le bassin houiller anthracifère, dit de La Mure, situé dans les communes d’Aveillan, N.-D. de Vaulx et de Susville, canton de La Mure (Isère), et la petite ville de La Mure ayant une population de 3 500 à 4 000 habitants.
- La ligne principale a une longueur de 30 340 m.
- L’embranchement a une longueur de 2 328 m.
- Bien qu’à voie étroite de 1 m, cette ligne a été classée d’intérêt général, et construite par les Ingénieurs de l’État.
- Les dépenses de construction ont été couvertes :
- 1° Par une subvention du. département;
- 2° Par une subvention des Sociétés minières;
- 3° Le reste par l’État.
- La voie, les bâtiments des stations ont été également établis par les Ingénieurs de l’Etat.
- Le matériel roulant a été construit d’après nos données dans les ateliers de la Compagnie de Fives-Lille pour le cornpte.de l’État;
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- 844 —
- il est établi avec boîtes radiales, attelage central et freins agissant sur les essieux convergents, de notre système.
- L’exploitation de la ligne est faite par cette Compagnie sous forme de régie intéressée dont nous sommes l’Ingénieur-conseil.
- Justification des conditions d'établissement de la ligne.
- La création de cette ligne a été motivée par les considérations suivantes :
- La production annuelle des mines d’anthracite dépasse 100 0001, celle des carrières de ciments de première qualité du Valbon-nais, situées près de La Mure, atteint 20 000 t; la route reliant ces deux points importants de production locale, avec la voie ferrée de Grenoble à Gap, à la station de Saint-Georges-de-Com-miers, ne pouvait plus supporter un aussi important trafic, malgré des dépenses considérables d’entretien incombant au Département et aux intéressés. Ces industries importantes étaient en souffrance; le défaut de viabilité de cette route, la cherté des transports menaçaient même leur existence, par suite des facilités données, par l’établissement de nouvelles voies ferrées, à l’arrivage des houilles de la Loire, de l’Ardèche et du Gard sur le marché de Grenoble.
- Il y avait là des éléments certains de trafic et des intérêts sérieux à sauvegarder, mais il y avait aussi la prévision des dépenses relativement considérables de construction qui motiva le concours financier du Département et des principaux intéressés, pour obtenir la participation principale de l’État, à la construction de cette petite ligne.
- Située dans une contrée dont la configuration du sol eût été peu tourmentée, cette ligne eût probablement été établie à voie normale, mais les sinuosités de flancs abruptes et déchiquetés de la gorge du Drac, qu’il fallait suivre en se maintenant entre 200 et 300 m de hauteur au-dessus du fond du torrent, opposaient des difficultés insurmontables à l’établissement d’un chemin de fer à voie normale, avec rayon minimum de courbure de 2,50 m, en raison des dépenses auxquelles elles auraient donné lieu.
- Seul, l’emploi fréquent de très petits rayons de courbure avec une largeur réduite de plateforme, a permis d’établir un che-
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- min dont les dépenses de construction ne fussent pas hors de proportion avec l’importance des intérêts à desservir.
- L’établissement de cette voie ferrée présente, certainement, l’extrême limite des difficultés que peut offrir la construction d’un chemin de fer en pays de montagne, et en fait une ligne remarquable, même à côté de celle du Saint-Gothard, à laquelle elle ne le cède en rien au point de vue des difficultés vaincues et par l’aspect grandiose et sauvage de la gorge du Drac, au flanc de laquelle elle est en quelque sorte suspendue à une hauteur de 250 à 300 m au-dessus du fond de cette gorge.
- Le plan et le profil PL 192 indiquent combien le tracé est tourmenté, et la raideur des rampes de l’ensemble de la ligne.
- Description sommaire de la ligne.
- L’origine du tracé est à la station de Saint-Georges-de-Commiers, de la grande ligne de Grenoble à Gap, située à 17 km de Grenoble, et dont l’altitude est de 316,50 m.
- Pour desservir convenablement les mines et arriver sur le plateau des lacs de Laffrey et de Pierre Chastel, à l’extrémité sud duquel se trouve la petite ville de La Mure, la ligne devait passer sous le col de la Festinière, dont l’altitude est de 970 m : la distance, à vol d’oiseau, entre la gare de Saint-Georges et ce col, n’étant que de 12 km, il a fallu que l’Ingénieur trouvât dans les sinuosités de la gorge du Drac, dans la configuration des versants les moins escarpés de la montagne, le développement nécessaire pour s’élever de 600 m sans dépasser la pente maximum de 0,028 à 0,030, qu’il convient de ne pas dépasser sur les voies ferrées exploitées avec simple adhérence des roues motrices des locomotives sur les rails, pour des lignes susceptibles d’avoir de lourdes charges à remorquer, et c’était ici le cas.
- Il y est arrivé à l’aide de 5 boucles, tantôt en souterrain, tantôt en viaducs en courbes de 100 m de rayon, et a ainsi obtenu un développement de 24 km, qui lui a permis de passer sous le col de la Festinière par un souterrain en ligne droite de 1 071 m de longueur, et d’arriver sur le plateau de La Mure à une altitude de 924,50 m, avec un régime de rampes constantes de 0,025 à 0,0275, y compris trois petits paliers de 400 m de longueur, pour les trois stations intermédiaires de N.-D.de Gommiers, delà Motte-les-Bains
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- et de la Motte-d’Aveillan, d’où part l’embranchement de N.-D. de Vaulx, et dans laquelle se forment les trains de charbon.
- Au point culminant, vers le kilomètre 24, la ligne descend vers la station de La Mure, en suivant le pied des montagnes qui bordent le côté occidental du plateau, avec des courbes de 150 à 500 m de rayon et une pente maximum de 0,016, à l’altitude de 881 m.
- Le petit embranchement de N.-D. de Vaulx a de nombreuses courbes de 100 m de rayon pour pouvoir suivre les contours sinueux du versant oriental du ravin de Vaulx, au-dessus du fond duquel il est élevé de 150?ndans le trajet du premier kilomètre; sa rampe maximum ne dépasse pas 0,016.
- Le nombre des stations de la ligne est de sept, distantes les unes des autres de :
- Saint-Georges-de-Commiers— gare commmune delà grande ligne. N.-D. de Gommiers ... à 7 000 m de la précédente.
- La-Motte-les-Bains ... à 9 000 m —
- La Motte-d’Aveillan ... à 6 700 m —
- Peychagnard................à 3 700 m —
- La Mure....................à 3 900 m —
- N.-D. de Vaulx .... à 2 300 m de la Motte-d’Aveillan.
- Les tableaux ci-après donnent les indications générales de la configuration du tracé en plan et en profil.
- Tracé en plan
- LONGUEUR DES ALIGNEMENTS DROITS ET DÉVELOPPEMENT DES COURBES
- SAINT-GEORGES LA MOTTE EMBRANCHEM1
- à LA MOTTE D’AVEILLAN D’AVEILLAN à LA MURE de N.-D. DE VAULX TOTAUX
- Alignements droits 10 160 m 5 145 m 1 190 m 16 495 m
- Coürbes de500 à400“ de rayon 198 605 » 803
- — 401 à 301 '>. » 1 564 » 564
- ----- 300 à 201 — 1 138 387 y> 1 525
- — 2004151 — 1 309 308 176 1 793
- — 1504120 — 1 891 864 240 2 995
- - 100“ - 7 79-1 » 722 8 493
- 22 567 7 873 2 328 32 668
- •• O 30 340 m
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- Entre les kilomètres 40 et 44 il existe 5 courbes successives de sens inverse, de 400 m de rayon, séparées par des alignements droits de 54 à 57 m de longueur.
- Dans le seizième kilomètre il y a 7 courbes successives de 400 m de rayon et de sens inverse, dont 5 ne sont séparées que par des alignements droits de 40 m de longueur.
- Profil en long
- LIGNE PRINCIPALE ALTITUDE DIFFÉRENCE de NIVEAU LONGUEUR DES PALIERS entre PALIERS DÉCLIVITÉ MOYENNE
- Station de St-Georg.-de-Com. 316,50 » 700 0,002
- 161,50 6 200 0,026
- — N. -D. -de- Commiers. 478, » » 300 0,002
- 227, » 8 600 0,0264
- — La-Motte-les-Bains. . 705, » 7> 450 »
- 161,80 6 150 0,0263
- — La-Motte -d’Aveillan. 866,80 » 400 »
- 57,50 2 300 0,0250
- Faîte, kilomètre 25,2. . . 924,50 »
- 8,20 1 000 0,0082
- Station de Peychagnard. . . 916,30 480 3)
- j 35,30 3 300 0,0107
- Station de La Mure 881, » ' » 400
- (Embranchement. )
- Station de La-Motte-d’Aveillan 866,80 X* 200 »
- 18,90 1 800 0,0105
- Station N.-D.-de-Vaulx. . . 885,70 i 300 »
- Ouvrages d’art.
- Cette ligne contient une série de travaux d’art en maçonnerie, remarquables par la hardiesse avec laquelle ils ont été accrochés au flanc de la montagne pour franchir des anfractuosités qui servent autant à laisser le libre passage aux éboulements fréquents provenant du sommet de la gorge qu’à l’écoulement des eaux.
- Ce sont les viaducs de Pivon, de la Clapisse et de la Rivoire, 2 arches en arc de cercle de 25 et de 27 m d’ouverture et la série d’arcades soutenant la moitié de la largeur, de la plate-forme sur un immense clivage de calcaire très escarpé, uni comme une glace, d’où le voyageur, placé à 500 m au-dessus, du fond de la gorge,
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- admire, avec un certain sentiment d’effroi, l’aspect sauvage de la déchirure de la montagne au fond de laquelle le torrent du Drac roule ses eaux bourbeuses, et la perspective immense du plateau de Monestier, terminée à l’horizon par l’aspect imposant du mont Aiguille.
- Puis dans la vallée des Mottes qui ressemble à une fraîche oasis au sortir du désert, se trouvent trois viaducs, tous en courbes de 100 m de rayon, franchissant les ravins de Yaulx et de Loulaà des hauteurs de 34, de 22 et de 37 m au-dessus du fond de ces ravins.
- Tableau des ouvrages d’art principaux
- POSITION KILOMÉTRIQUE NOMBRE d’arciies OUVERTURE de CHAQUE ARCHE HAUTEUR MAXIMUM
- Viaduc de Pivon, plein cintre, 11,3 km 3 12 m 10 m
- — de la Clapisse — 13,5 3 12 13
- Pont en arc de cercle.... 14 1 25 15
- — — .... 14,3 1 27 22
- Viaduc de la Rivoire, plein cintre 14,4 4 10 12
- — Ravin de Vaulx — 17 9 10 34
- — Ravin de Loula — 18,1 3 10 22
- (Ces trois derniers viaducs sont construits en courbe de 100m de rayon.) 19,6 6 10 37
- Souterrains.
- Le nombre total des souterrains est de................ 18
- Leur longueur totale est de........................... 4.254m
- 4 ont une longueur de 300 à 400 m, le plus long a 1 071 m de longueur. Tous sont, en totalité ou en partie, en courbes de 100 m de rayon ou en forme d’S, à l’exception du grand souterrain qui est en ligne droite.
- Passages à niveau.
- Le nombre des passages à niveau avec maisons de gardes est
- pour la ligne principale de..............................14
- Pour l’embranchement de................................ 1
- Indépendamment des maisons de garde pour passages à niveau,
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- on a cru prudent d’établir trois maisons de garde-ligne dans les parties les plus escarpées de la gorge du Drac, afin de surveiller les éboulements de rochers ou d’avalanches provenant du sommet de la montagne qui pourraient se produire, et prévenir les accidents auxquels ils pourraient donner lieu.
- Les études et la construction de cette ligne remarquable ont été exécutées sous la direction de M. Gendre, Ingénieur en chef du département de l’Isère, aujourd’hui directeur des Chemins de fer de l’État ; par M. Ri voire-Vicat, ingénieur des ponts et chaussées, actuellement Ingénieur en chef des Hautes-Pyrénées.
- Voies.
- Les rails sonten acier, à doubles champignons inégaux, du type dit tête-de-bœuf ; ils pèsent 29,50 kg le mètre courant et ont 1 1 m de longueur.
- • Pour toutes les parties en courbe de moins de 300 m de rayon, ils ont été cintrés à chaud à l’usine.
- Les éclisses de joints sont à 4 boulons. !i
- Les sabots sonten fonte, du poids de 10 kg l’un: ils sont fixés sur les traverses par des tire-fonds.
- Les traverses sont en chêne ; elles ont 2 m de longueur et un équarissage de 0,20/0,15.
- Le sabotage est uniforme pour toutes les parties, droites ou courbes indistinctement : c’est-à-dire sans surélargissement pour les parties en courbes. '
- L’écartement intérieur entre les champignons des rails est de 1 m. -
- Le jeu total entre les champignons des rails et les boudins des roues (neuves) est de 0,015 m.
- Le ballast a une épaisseur de 0,45 m.
- Les rails sont posés à joints alternés, les joints de l’une des files correspondant au milieu de l’autre.
- En voie courante, le nombre des traverses par travée de 11 m est de 14; l’écartement, milieu à milieu, des traverses de joints est de 0,55 m.
- Les joints ôtant éclissés, sonten porte-à-faux.
- Bull.
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- On a, autant que possible, fait des raccordements paraboliques des courbes avec les alignements droits.
- Le surhaussement donné au rail extérieur, dans les courbes de 100 m de rayon, est de 0,120 m.
- La vitesse de marche réglementaire des trains ne dépassant pas 25 km à l’heure, le devers normal correspondant est, Y étant
- Y2
- la vitesse par seconde, —^
- Malgré toutes les prières et les supplications, et bien que nous ayons porté en temps opportun à la connaissance de l’Ingénieur qui a fait construire la ligne, le fait pratique consigné dans la note ci-après, nous n’avons pu obtenir que le devers fût réduit à 0,070.
- Note sur le surhaussement et la pose de la voie.
- La Société des chemins de fer économiques fait construire et exploite le réseau des chemins de fer à voie étroite de l’Ailier : sur l’une des lignes de ce réseau, de Moulins à Buxières, ouverte à l’exploitation en décembre 1886, il y a dans certaines parties des courbes en sens inverse de 115 à 125 m de rayon ; le devers, dans ces courbes, avait été établi suivant une formule empirique qui fit qu’on donna au rail extérieur de ces courbes un surhaussement de 0,120 m pour une vitesse de marche réglementaire ne dépassant pas 30 km à l’heure.
- Le matériel voitures à voyageurs est composé de voitures à bogies dont personne ne suspecte la facilité de passer dans les courbes à petit rayon; ses machines sont des locomotives tender à 6 roues accouplées avec essieu porteur sous la partie faisant tender, monté avec boîtes-Roy, que notre collègue, M. Level, directeur de la Société des chemins de fer économiques, a été le premier à faire appliquer sur les locomotives à voie étroite.
- Dans les trois premiers mois de la mise en exploitation du tronçon de Moulins à Buxières, il y eut 30 déraillements de voitures à bogies, et 8 déraillements de locomotives à l’entrée ou à la sortie des courbes ayant le devers exagéré de 0,120 m; justement préoccupé de cette série non interrompue de déraillements’ M. Level fit réduire les devers de 33 0/0 ; celui de 0,120 m fui
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- donc réduit à 0,080 m, et, quoique la vitesse de marche réglementaire restât la même, les déraillements cessèrent comme par enchantement.
- Ce fait se passe de commentaires ; si les mêmes accidents ne se sont pas produits sur la ligne de Saint-Georges-de-Commiers à La Mure, c’est uniquement grâce à la souplesse et à la facilité avec laquelle le matériel roulant, que nous avons fait construire pour cette ligne, passe dans les courbes et se prête aux dénivellations du plan de roulement que peut présenter une pose de voie défectueuse; mais il n’est pas dit que l’impunité soit acquise à cette ténacité dans l’exagération d’un principe que ne justifient ni la théorie ni la pratique.
- Depuis la mise en exploitation de la ligne de Saint-Georges-de-Commiers à La Mure jusqu’à ce jour, aucun déraillement en marche ne s’est produit, mais on a constaté que de nombreux affaissements et déformations de voie se produisent du côté du petit rayon : ce résultat n’a rien d’étonnant, attendu qu’avec le devers donné et maintenu jusqu’à ce jour, de 0,120 m, et la vitesse, de marche des trains, la charge par roue des essieux accouplés des locomotives sur rail est, du côté du petit rayon, de 5 700 à 6 000 kg; du côté du grand rayon, de 3 800 à 4 000 kg : d’où il résulte que la pression par centimètre carré exercée par les traverses, sur le ballast, du côté du petit rayon, est beaucoup plus grande sur cette ligne à voie étroite que sur les grandes lignes avec les plus lourdes locomotives.
- Ce devers exagéré nuit essentiellement au bon fonctionnement du matériel roulant ; il entrave le mouvement de radiation des essieux montés avec boîtes radiales, ainsi que nous l’avons constaté dans une tournée récente sur la ligne : il est donc aussi préjudiciable au matériel roulant qu’à la voie.
- Beaucoup d’ingénieurs croient que l’excès de devers est une garantie de sécurité contre l’action de la, force centrifuge, en cas d’un grand accroissement accidentel de vitesse.
- L’effet maximum de l’action de la force centrifuge se manifestera par le renversement du véhicule lorsque la résultante du poids de la masse totale du véhicule et de la force centrifuge viendra passer par le rail extérieur.
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- Pour la ligne et le matériel roulant dont il est ici question, les wagons à houille avec charge complète de 10 t pèsent 15 000 kg et le centre de gravité de la masse est à 1,20 m au-dessus du plan des rails.
- Si on cherche à quelle vitesse le renversement pourra se produire dans les courbes de 100 m de rayon, et pour différents devers, on trouve qu’il pourra avoir lieu :
- Avec devers de 0,120, à la vitesse de 87 km à l’heure;
- Avec devers de 0,060, à la vitesse de 80 km à l’heure;
- Sans aucun devers, à la vitesse de 75 km à l’heure.
- On voit par ces résultats le peu d’efficacité relative du devers exagéré sur le devers normal, c’est-à-dire celui déterminé par la "V2
- formule en prenant pour base de Y la vitesse de marche
- réglementaire; et que même sans aucun surhaussement, ce n’est pas l’action de la force centrifuge qu’il faut le plus redouter pour avoir des déraillements dans les courbes.
- Ce qu’il faut redouter, c’est une pose de voie défectueuse, et l’excès de devers y conduit forcément en augmentant la fatigue de la voie.
- Matériel roulant.
- La description de l’établissement de la voie qui précède, montre que, non par plaisir, mais par nécessité d’être ou de ne pas être, toutes les conditions constituant pour le matériel roulant ordinaires des difficultés et des dangers permanents d’exploitation se trouvent réunies sur le chemin de fer de Saint-Georges-de-Com-miers à La Mure.
- Pour un tel chemin, il convenait d’avoir un matériel roulant qui ne pût môme pas être soupçonné de présenter moins de sécurité dans les passages en courbe qu’en ligne droite : cette manière de voir était celle de l’Ingénieur en chef, M. Cendre, promoteur de la construction de cette ligne et devenu directeur général des chemins de fer au ministère des Travaux publics. C’est grâce à son esprit ouvert et à sa bienveillance, ët à la recommandation de M. F. Raymond, membre du Comité d’exploitation technique du chemin de fer, qui connaissait les applications déjà assez nom-
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- breuses de notre système de boîtes radiales faites au matériel roulant du chemin de fer du Nord par feu M. Édouard Delebecque, que notre proposition d’employer notre système de matériel roulant à l’exploitation de ce chemin de fer fût examinée par l’administration supérieure avec bienveillance.
- Cette ligne présente un champ d’application expérimental, qui fera ressortir qu’il n’y a pas à se préoccuper plus que de raison de l’emploi des petits rayons de courbures dans la construction des voies ferrées, aussi bien à voie normale qu’à voie étroite, quand on a un matériel roulant répondant d’une manière simple et pratique aux conditions à satisfaire pour assurer la sécurité de la circulation, aussi bien en courbe qu’en ligne droite : à ce point de vue, cette application pourra permettre de réaliser d’importantes économies dans les dépenses de construction des voies ferrées restant à exécuter, et épargner au Trésor public de nouvelles charges, à ajouter à celles déjà si lourdes qui lui sont imposées par toutes les lignes improductives, qui ont été décrétées depuis une quinzaine d’années.
- Description du système.
- Le train du châssis des voitures et wagons se compose de trois essieux nécessaires (P. 489, f%g 4 et %)."
- L’essieu du milieu est monté avec des boîtes à huile ordinaires qui ne peuvent prendre aucun déplacement transversal par rapport au châssis.
- Les deux essieux extrêmes sont montés avec des boîtes à huile pouvant se déplacer transversalement, d’une quantité égale à la flèche de la portion de courbe de plus petit rayon, adopté pour la construction de la voie, embrassée par les essieux extrêmes.
- D’où il résulte qu’en entrant dans une courbe, et par suite de l’action du champignon du rail sur les boudins des roues des deux essieux extrêmes, ces essieux se déplacent transversalement, sous le châssis, d’une quantité égale à la flèche de Tare embrassé par eux, attendu que l’essieu du milieu, placé au sommet de cet arc, ne permet pas le déplacement du milieu du châssis par rapport à la voie.
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- Mais on remarquera, à l’aide du schéma ci-après et du plan fig. 2, que les faces verticales de glissement des boîtes à huile des essieux extrêmes, dans leurs plaques de garde, ayant une direction très oblique de sens inverse pour chaque boîte d’un même essieu, il en résulte que, en même temps que le rail forcera l’essieu à se déplacer transversalement de m en m' avec ses.boîtes à huile qu’il
- entraîne avec lui, les plaques de garde, agissant en même temps sur les faces verticales obliques de ces boîtes, forceront la fusée a du côté du grand rayon à prendre 1a. position a\ et celle b du côté du petit rayon à prendre la position b\ de sorte que les axes des essieux extrêmes prendront une position convergente, a’ b\
- Il y a donc deux mouvements simultanés bien distincts : l’un transversal, dû à l’action du rail sur le boudin des roues des essieux extrêmes qui répond à la courbure de la voie; l’autre longitudinal, en plus, côté du grand rayon, et en moins, côté du petit rayon, dû à l’obliquité des faces verticales de glissement des boîtes à huile entre leurs plaques de garde, ce qui produit la convergence.
- Détermination de la trajectoire de mouvement des boîtes radiales.
- Nous avons dit que l’essieu du milieu n’a aucun déplacement transversal sous le châssis.
- Lorsque le wagon sera dans une courbe, son essieu du milieu correspondra au sommet de l’arc embrassé par les deux essieux extrêmes; ces deux essieux ayant pu se déplacer également sous le châssis, l’axe m n du châssis sera placé suivant une tangente au
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- sommet de l’arc embrassé, et l’essieu clu milieu, perpendiculaire au châssis, sera forcément normal à la courbe parcourue.
- Si on prend sur l’axe du châssis le milieu o de la distance m n de l’essieu extrême à l’essieu du milieu, que de ce point o comme centre on décrive un arc de cercle passant par le milieu des fusées de l’essieu extrême, position a b pour la marche en ligne droite, on aura la trajectoire de mouvement des deux extrémités de l’essieu extrême, pour qu’il se place toujours normalement à la voie, quel que soit le rayon de la courbe parcourue.
- En effet, lorsque par la poussée du rail sur le boudin de la roue, l’essieu a6, forcé de se mouvoir suivant la trajectoire en arc de cercle a k b, prendra sa position a' b', son milieu m viendra en m' correspondre avec la courbe médiane, en décrivant l’arc de cercle m m' ayant aussi o pour centre.
- On a om' =om =on; or on est tangent en n au sommet de l’arc de la courbe parcourue, embrassé par les deux essieux extrêmes ; par suite o m' sera aussi tangent à cette courbe en m' : dans ce mouvement, le triangle rectangle oam est venu prendre sa posi-oa'm', et a' m' direction de l’axe de l’essieu étant perpendiculaire à la tangente om' sera donc placé suivant le rayon de la courbe parcourue, quelque soit ce rayon.
- Nous venons de démontrer que la trajectoire théorique des boîtes radiales est un arc de cercle; c’est suivant ce principe que sont établies les boîtes radiales des voitures et des wagons; mais il nous arrive fréquemment, dans la pratique, de préférer une trajectoire droite qui donne, dans la limite réduite des mouvements transversaux, par. rapport au rayon de la trajectoire théorique, des résultats tout aussi bons : dans ce cas, l’obliquité de cette trajectoire, par rapport à l’axe de l’essieu, est donnée par la tangente de l’angle moaformé par le rayon allant du Rentre o au milieu de la fusée, avec l’axe du châssis. \
- Si l’on désigne :
- Par C la distance m n de l’essieu du milieu à l’un des essieux extrêmes ;
- Par L la distance de milieu à milieu des fusées,
- Par A l’angle moa :
- On a Tang A .
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- Te] est le cas des boîtes radiales de l’essieu porteur des locomotives dont nous parlerons plus loin.
- Dans la pratique, le rayon ou l’obliquité théorique des trajectoires sont toujours, l’un trop grand, l’autre'trop faible ; différentes considérations, telles que l’excès de jeu entre les champignons des rails et les boudins des roues, le manque d’espace nécessaire, ou la réduction forcée du déplacement latéral des essieux, obligent à les modifier ; il y a là une série de considérations techniques qui ne sauraient trouver place dans la simple description d’un ensemble de matériel roulant.
- Afin d’éviter que les essieux extrêmes se déplacent trop facilement sous le châssis, et que de ce déplacement trop facile il puisse en résulter, en marche, du mouvement de lacet, les surfaces du dessus de la boîte À et du dessous du patin B sur lequel s’appuie le ressort de suspension sont disposées en double plan incliné (PI. 189. Fig. 6 et 7).
- L'inclinaison de ces plans est de 8 0/0.
- La course de déplacement de la boîte est limitée par des taquets qui viennent butter contre les plaques de garde.
- Le patin B ou plan incliné supérieur de la boîte ne doit avoir aucun mouvement transversal ; il est maintenu dans ce sens par deux pattes qui embrassent les plaques de garde. Ce patin porte un réservoir d’huile pour le graissage des plans inclinés et des faces verticales de glissement des boîtes.
- Attelage' central.
- La circulation du matériel roulant dans des courbes à petit rayon implique nécessairement l’emploi d’un attelage concentrant au milieu des véhicules les actions du choc et de la traction, mais en général on reproche aux différents types d’attelage central employés jusqu’à ce jour, de laisser trop de facilité au mouvement de lacet de se produire.
- a» v v •: '
- La facilité de déplacement transversal laissée aux essieux extrêmes de notre type de matériel roulant, nous a conduit à chercher une disposition d’attelage centraltne gênant pas la formation poly-
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- gonale du train dans les courbes, combattant en même temps les effets du mouvement de lacet, tout en ayant des dispositions simples, permettant un attelage rapide et facile des véhicules entre eux.
- Les résultats obtenus par notre système d’attelage central répondent parfaitement aux conditions indiquées ci-dessus ; le mode d’attache des véhicules les uns avec les autres est simple et rapide : en marche, même à. des vitesses de 45 à 50 km à l’heure, les entrées et les sorties en courbe se font avec la plus grande douceur, et sans le moindre mouvement de lacet, aussi bien en courbe qu’en ligne droite. (PL 189. Fig. 1, 2, 3, 4 et 5.)
- Les tampons sont formés par un demi-cylindre vertical et font en même temps fonction de crochet de traction ; la vis de tension de traction est remplacée par deux anneaux qui embrassent, en dessus et en dessous de leur tige/les deux tampons. Ces anneaux ont un diamètre un peu plus grand (0,010 m) que celui du cylindre des tampons, pour permettre leur emmanchement facile pour atteler les véhicules. (PL 189. Fig. 4 et 5.)
- Chaque tampon est muni d’un anneau, cet anneau porte deux oreilles qui servent à le maintenir : au repos, c’est-à-dire le véhicule n’étant pas attelé, l’anneau est suspendu sous le tampon, ainsi que l’indique la coupe en élévation (Fig. 1), à un collier à oreilles qui peut tourner autour de la tige du tampon; lorsque les tampons des deux véhicules à atteler sont amenés en contact, on relève l’un des deux anneaux, au-dessus des tampons, en faisant tourner le collier D à oreille autour de la tige du tampon, à l’aide de l’anneau lui-même, puis on le laisse tomber pour embrasser les deux tampons; la seconde oreille de l’anneau se trouve engagée entre les deux oreilles supérieures du collier D' du tampon du deuxième wagon avec lequel on l’attelle à l’aide d’une cheville à contre-poids, ayant un ergot en mouvement de baïonnette, pour empêcher l’anneau de se relever en marche ; puis on relève le second anneau pour embrasser les deux tampons au-dessous des tiges, ainsi, que l’indique l’attelage formé .à l’autre extrémité de l’ensemble des wagons (Fig. 1),'et ce second anneau est enclenché avec le collier à oreille du premier avec une cheville à contre-poids semblable à celle déjà décrite.
- Chaque anneau, pris isolément,’est assez fort pour supporter
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- l’effort maximum de traction; on constitue donc ainsi un attelage double et de sûreté.
- L’attelage ainsi formé, on voit qu’il n’offre aucune résistance à la formation polygonale du train ; dans les courbes, les deux anneaux constituent un parallélogramme articulé, ne gênant pas les mouvements verticaux de chaque véhicule, dans une assez large limite pour répondre aux oscillations verticales dues à la suspension, ou à la différence de hauteur des tampons au-dessus des rails en raison de la charge que porte chaque wagon.
- On remarquera (Fig. 5) que chaque tampon ne forme pas un demi-cylindre complet; il reste entre les deux tampons, l’attelage formé, un jeu de 0,030 m, qui a pour but de faciliter l’attelage d’abord, et les démarrages ensuite, en permettant à chaque wagon de commencer son mouvement avant le suivant.
- De plus, les surfaces de contact des tampons ne sont pas unies, ainsi que cela se pratique dans tous les autres tampons, elles sont en forme de dents de scie; cette disposition, essentielle pour la rapidité de l’attelage, a pour but de centrer les deux tampons l’un par rapport à l’autre pour pouvoir passer autour les deux anneaux : sans cette disposition, lorsque les deux tampons sont rapprochés l’un de l’autre, ils pourraient être excentrés et il serait impossible de passer les anneaux autour des tampons et de faire rapidement l’attelage.
- Ces anneaux, établissant une solidarité transversale complète entre tous les véhicules d’un train, produisent, par synchronisme de mouvements de sens opposé, commençant à se manifester, l’annulation réciproque de chacun d’eux, d’où résulte une stabilité parfaite de l’ensemble, ainsi que le démontre la pratique.
- Freins continus.
- L’exploitation d’un chemin de fer ayant d’aussi longues et fortes rampes que celles indiquées dans la description de l’établissement de la ligne de Saint-Georges-de-Commiers à La Mure, entraînait l’application d’un frein continu à tous les véhicules ; en outre, dans le cas du gros trafic qu’il promettait, la plus grande partie devant s’effectuer dans le sens de la descente, il était économique et très avantageux pour l’exploitation, décomposer les
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- trains de marchandises de manière à ce que le travail en remonte du matériel vide de chaque train et le peu de marchandises courantes qu’il y aurait à remonter, correspondît sensiblement au maximum de la puissance de traction des locomotives ; dans ces conditions, les trains descendants devaient être beaucoup plus lourds que la charge que les locomotives pourraient remonter, et il fallait, pour réduire le personnel de serre-freins et assurer la sécurité, avoir un frein continu agissant sur tous les véhicules indistinctement.
- Nous avons adopté le frein à vide continu, système Schmitt-Hardy,[parce qu’il est plus simple, moins dispendieux à établir et à entretenir que le frein à air comprimé, et donne d’aussi bons résultats que ce dernier.
- Un essieu freiné par véhicule ne parut pas suffisant à l’administration, ce qui entraîna l’obligation de mettre des freins sur les roues des essieux montés avec boîtes radiales, sans gêner les mouvements de déplacement transversal et de convergence de ces essieux.
- Nous y sommes arrivés en établissant des freins à quatre sabots à chaque essieu extrême, agissant de chaque côté des roues. La timonerie de ces freins est suspendue au châssis, de manière à lui permettre de suivre tous les mouvements de l’essieu sans faire varier la pression des sabots sur les roues.
- Les tiges de pistons des freins à vide agissant sur un levier correspondant au milieu de l’armature qui porte les sabots, il en résulte que cette armature ne contrarie en rien les mouvements de déplacement et de convergence des essieux et que la pression des sabots sur les bandages des roues reste la même dans toutes les positions de l’essieu. On sait qu’avec les freins continus on ne laisse jamais plus de 0,010 à 0,015 de jeu entre le sabot et le bandage, et ce sont alors les boudins des roues qui agissent sur les sabots et entraînent la timonerie à suivre les mouvements transversaux de l’essieu.
- Par suite de la petite différence de longueur des bras du levier agissant sur les sabots de chaque côté 0.es roues, il y a environ 200 kg de plus de pression d’un côté que de l’àütre, mais cela ne nuit nullement au déplacemeht de l’essieu.
- Pour pouvoir obtenir la facilité'de faire suivre les mouvements de déplacement des essieux sans complication pour l’action des
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- tiges de piston sur le levier de la timonerie des sabots, nous avons placé le cylindre du vide horizontalement; il n’y a qu’un cylindre par véhicule, mais dans ce cylindre se meuvent deux pistons à poche en caoutchouc, un pour chaque timonerie de sabots d’essieu : cette disposition nous a permis de simplifier notablement la transmission de Faction des pistons sur le levier opérant le serrage des sabots, et de ne pas avoir de parties de ferrures descendant trop près du sol.
- Par une disposition spéciale de levier, les freins peuvent, lorsque le vide ne fonctionne pas, être actionnés à la main : 1/5 de wagons à marchandises comporte des freins à vis et les 4/5, des freins dits à mains, dont le serrage est maintenu par une crémaillère .
- Telles sont les dispositions spéciales et nouvelles qui caractérisent les châssis des voitures et wagons du chemin de fer de Saint-Georges-de-Commiers à la Mure.
- Suspension.
- Au lieu de menottes ordinaires de suspension, dont la longueur est fixe, nous avons mis des tiges simples de suspension avec écrous de rappel pour pouvoir permettre de régler facilement la hauteur des tampons au-dessus des rails quand besoin est.
- A tous les châssis, les ressorts de l’essieu du milieu sont de même longueur que ceux des essieux extrêmes, le premier ayant une feuille de moins que les seconds ; il en résulte que la charge d’aplatissement et de flexibilité par tonne de ces ressorts est en rapport inverse environ de 1/7.
- Caisses des wagons à houille.
- Le trafic principal de la ligne étant l’anthracite, sa jonction avec la ligne à voie normale se faisant dans une gare éloignée de tout centre de consommation, ce trafic devant dépasser 100 000 t par an, il fallait songer à rendre le transbordement aussi économique que possible, et éviter la dépréciation d’un combustible très friable destiné principalement au chauffage domestique.
- Les caisses de ces wagons sont tout en fer(; elles ont la même longueur et la même capacité en tonnage que ceux correspon-
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- dants de la grande ligne afin de simplifier les manutentions. Pour détériorer le moins possible le combustible, les trois panneaux formant chaque côté de la caisse ont été disposés de manière à s’ouvrir complètement en pivotant horizontalement autour de leur arête supérieure : un système d’enclenchement des trois panneaux régnant sur toute la longueur de la caisse, permet de les laisser s’ouvrir tous les trois en meme temps, par l’action delà poussée du combustible, en manœuvrant un simple levier (M, Fig. 3) situé à chaque extrémité de la tige à taquets d’enclan-chement qui règne au-dessous dn plancher, dans toute la longueur de la caisse. (PL 189, Fig. 1-3.)
- Les wagons de la petite voie étant placés sur un quai de transbordement élevé de 2 m au-dessus de la grande voie, le charbon s’écoule d’abord, puis est poussé à la pelle sur une trémie qui le conduit, avec le moins de choc possible, dans le wagon de la grande ligne.
- Les panneaux de tête sont bien maintenus à l’aide d’une lisse formée par un grand tube en fer creux, terminée par deux crochets, pour saisir l’armature en cornière des panneaux de tête ; cette lisse, relativement légère (40 kg), peut se monter et démonter facilement à. la main, et permet de pouvoir bâcher les wagons lorsqu’on veut les utiliser pour transporter des marchandises craignant d’être mouillées; toutes les dispositions sont prises pour cela.
- Le panneau du milieu peut s’enlever facilement aussi, et fait fonction de porte pour le chargement et le déchargement des marchandises ordinaires.
- Ce type de caisse se recommande pour les lignes à petit trafic, pour lesquelles on doit éviter la multiplicité et la complication du matériel.
- Ces wagons sont, comme nous l’avons dit, complètement en fer, châssis et caisse.
- La longueur intérieure de la caisse est de 3,400 m, sa largeur intérieure, 2,100 m. ; r
- La hauteur des côtés, 0,840.
- La hauteur de la lisse au-dessus du plancher, 1,450.
- Le poids du châssis et de la caisse, sans frein . . 4 300 kg
- Les freins à huit sabots avec guérite et frein à vis . 600 kg
- Poids total......... 4 900 kg
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- Ils portent 10 t de houille.
- D’après ce poids, on ne saurait accuser l’emploi d’un troisième essieu de faire augmenter le poids mort du matériel ; on retrouve facilement dans l’allégement du poids du châssis et des essieux, résultant de l’emploi de trois points d’appui dans la longueur, au lieu de deux, le supplément du poids du troisième essieu ajouté.
- Voitures. — Les caisses des voitures sont à compartiments séparés, suivant la coutume européenne; elles sont toutes du type mixte à quatre compartiments.
- Leur longueur et leur largeur à la ceinture sont uniformément de 6,25 m et 2,30 m.
- La hauteur du plancher à la toiture 2,07 m.
- Les compartiments de lre classe comportent 6 places.
- Les compartiments dé 2e et de 3e classes comportent 8 places.
- La longueur et la largeur par place sont:lre classe, 1,80—0,70; 2e classe, 1,36—0,57 ; 3e classe, 1,50—0,57.
- Ces voitures offrent donc autant d’espace et de volume par voyageur que celles des grandes lignes.
- Les voitures-fourgons comportent deux compartiments de 2e classe, et l’autre moitié de la caisse est occupée par le fourgon à bagages, dans lequel se trouve la manœuvre d’un frein à vis. Ces voitures sont lestées de 1 500 kg.
- Nomenclature du matériel construit pour la mise en exploitation
- indication des véhicules NOMBRE POIDS A VIDE NOMBRE DE PLACES OU TONNAGE
- Voyageurs
- Voitures mixtes lro et 3e classe h 6 000 kg 30 v
- — 2° et 3° classe 6 6 000 32
- — 2° classe et fourgon avec
- frein à vis, lesté 4 8 000 16
- Voitures-breack pour touristes. 2 5 300 32
- Marchandises
- Wagon à houille avec frein à main _ — avec frein à vis et siège de 100 4 850 104
- serre-frein. Wagon couverts à volets, frein à vis-guérite. 13 4 970 5 750 10
- — plates-formes à bouts tombants. . . 5 4 200 10
- Tous ces véhicules sont ainsi que nous l’avons déjà indiqué,
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- munis du frein continu à vide, système Schmitt-Hardy, avec huit sabots par véhicule.
- Tous les wagons à marchandises ont en outre un frein à main ou un frein à vis à raison d’un wagon sur cinq : les freins à main n’agissent que sur quatre sabots ; les freins à vis agissent sur les huits sabots du véhicule.
- La disposition des voitures mixtes que nous avons adoptée permet, pour une ligne ayant un faible mouvement de voyageurs, d’arriver à un poids mort de matériel roulant peu élevé, tout en donnant satisfaction à la condition imposée, en général, par le cahier des charges : d’avoir toujours des places de Ie, 2e et 3e classe dans chaque train, ainsi que nous l’indiquons ci-après :
- Composition du service des voyageurs
- PLACES OFFERTES
- | ——- POIDS MORT
- 2° 3e TOTAUX
- Voiture mixte de lro et 3° classe . . . . 6 » 24 30 6 000 kg
- Voiture de 2° classe et fourgon pouvant
- porter 2 500 kg 16 » 16 8 000
- 6 16 24 46 14 000 minim.
- Voiture mixte de 2e et 3e classe. . . . . ». 8 24 32 6 000
- 6 24 48 78 20 000 moyen
- On voit, par cette formation du service des voyageurs, qu’il reste une grande marge pour le service des marchandises, tout en ayant lin nombre de places très suffisant pour le mouvement des voyageurs des lignes de troisième ordre. Excepté quelques jours de foires et de marchés qui peuvent se présenter dans l’année, pour quelques-unes des localités desservies, la composition du train de deux voitures est suffisante. . ^ i .
- Nous avons fait établir, à titre d’essai, deux voitures-breack permettant aux voyageurs de pouvoir bien jouir de la beauté des sites que présente le parcours de la lignes Ces voitures sont très recherchées pendant la belle saison ; elles ont été faites surtout en vue d’attirer les nombreux touristes qui visitent les Alpes Dauphinoises chaque année4
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- DIMENSIONS PRINCIPALES DES CHASSIS
- VOYAGEURS
- Longueur des châssis des voitures à voyageurs 6,10 m Largeur des châssis des voitures à voyageurs . 2,08
- Longueur entre tampons. . .............. 7,00
- Diamètre des roues........................... 0,700
- Nombre d’essieux . . . .................... 3,00
- Écartement des essieux-extrêmes............ 4,00
- MARCHANDISES
- Longueur des châssis . ....................... 5,54
- Largeur des châssis........................ 2,08
- Longueur entre tampons.............. . . . 6,44
- Mêmes roues, mêmes essieux et même écartement des essieux extrêmes que pour les voitures à voyageurs.
- Les planches 189 et 190 donnent des détails suffisants, à titre de renseignements généraux, sur l’agencement des caisses des voitures et wagons.
- Les voitures de ce matériel présentent un espace, par voyageur, aussi grand que celui du matériel des grandes lignes; c’est, croyons-nous, un moyen de réconcilier le public avec les chemins de fer à voie étroite, dont, en général, le matériel de ceux établis jusqu’à ce jour laisse beaucoup à désirer, tant au point de vue du confortable que de la stabilité.
- LOCOMOTIVES-TENDER A SIX ROUES ACCOUPLÉES
- Les conditions d’établissement de la voie, de nombreuses courbes de 100 m de rayon avec rampe constante de 25 à 27 1/2 m, l’importance d’un trafic annuel de 120 à 140000 t que nous rappelons ici sommairement, l’obligation de ne pas dépasser une charge de 9 000 à 9 500 kg par essieu, imposée par l’Ingénieur de la construction de la ligne, et de pouvoir remorquer sur ces rampes un poids brut total, locomotive comprise, de 120 t à une vitesse de 15 à 20 km à l’heure, constituaient le programme suivant lequel nous avons établi notre projet de locomotive.
- Le type de la machine-tender à six roues accouplées avec essieu-
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- porteur à boites-Roy sous le tender, que nous avons adopté, est en quelque sorte la reproduction d’une locomotive ordinaire à six roues accouplées, des chemins de fer de l’État, transformée, suivant nos indications, en 1882, en machine-tender ayant donné de très bons résultats en exploitation sur la ligne de Clermont à Tulle, alors que cette ligne était exploitée par l’État, tant au point de vue du poids des charges remorquées, qu’à celui de l'usure des bandages, par rapport aux locomotives semblables, à tender séparé, fonctionnant sur la même ligne.
- Nous n’avions donc rien de mieux à faire que de conserver les dispositions générales de cette transformation, dans laquelle, pour ne pas trop charger les essieux accouplés, nous avions fait porter' par l’essieu à boîtes-Roy, environ la moitié du poids des approvisionnements. Nous insistons sur cette disposition dé faire porter la plus grande partie possible des approvisionnements, par l’essieu-porteur, parce qu’ils constituent une charge variable qui diminue progressivement en marche la puissance d’adhérence des essieux accouplés, et par suite celle de remorque des machines, au fur et à mesure de leur épuisement; moins ces essieux porteront d’approvisionnements, moins sera variable leur puissance d’adhérence.
- En outre, la réduction du poids des approvisionnements sur les flancs de la chaudière procure l’énorme avantage de pouvoir augmenter d’autant le poids de la chaudière et par suite la puissance de celle-ci, sans dépasser la charge limite des essieux sur rails. r
- Ce nouveau type de locomotive-tender comporte, dans son ensemble, des dispositions nouvelles que nous croyons bon de signaler :
- 1° La suspension de l’essieu-porteur est munie d’un balancier transversal, assez pratiquée en France et en Allemagne, pour éviter les causes des déraillements pouvant résulter cle fortes dénivellations, permanentes ou accidentelles, de la voie. Ce balancier fait, en outre, que dans les courbes, quel que soit le surhausse-nient, les charges sur les deux fusées de cet essieu restent toujours sensiblement égales.
- 2° L’essieu moteur est à coude extérieur aux roues, (Pl. 191, fig- 4), la charge et les efforts longitudinaux qu’il a à supporter sont répartis sur quatre coussinets, ainsi‘que cela a lieu pour les Bull. H;-. , * 5g
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- essieux à coudes intérieurs des locomotives à grande vitesse du chemin de fer du Nord.
- Ce coude extérieur est formé par une pièce de fer portant le bouton, une forte manivelle et une fusée supplémentaire : le bouton est calé dans le corps de la roue, comme tous les boutons de bielles motrices, de manière que l’axe de la fusée supplémentaire de la manivelle corresponde à celui de l’essieu ; cette pièce constitue ainsi, avec le corps de la roue, un coude extérieur dont la fusée supplémentaire prise dans un coussinet logé dans un longeron extérieur, fait que le coude est appuyé de chaque côté, et que la bielle motrice n’agit plus en porte-à-faux à l’extrémité d’un bouton, ainsi que cela a lieu dans toutes les locomotives à cylindres extérieurs.
- Les considérations qui nous ont conduit à adopter cette dispo-
- sition sont les suivantes :
- Le diamètre des pistons étant. .................. 0,400
- La tension de la vapeur dans la chaudière. ... 10 kg
- La distance de milieu à milieu des fusées intérieures de l’essieu..................................... 0,690
- L’écartement d’axe en axe des cylindres. . ... 1,520
- Dans la période du commencement d’admission la bielle motrice peut exercer, sur son bouton, un effort
- ~ = 12562 x 9 kg = 12 300 kg
- L’écartement des points d’encastrement de l’essieu étant 0,690. La distance du point d’applicalion de l’effort de la bielle motrice, au point d’encastrement le plus éloigné de l’essieu est égale à 1,055.
- D’où l’effort exercé sur le coussinet de la fusée située du côté du bouton sur lequel agit la bielle motrice sera =
- 12300 X 1,055
- 0,690
- = 18 800 kg.
- C’eût été là une condition de travail très défectueuse au point de vue de l’entretien et de l’usure des organes principaux de la machine; c’est pour ce motif que nous avons adopté la disposition que nous venons d’indiquer.
- En outre, cette disposition nous a permis, en prolongeant la manivelle extérieure d’une quantité égale à son fayon plus la demi-
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- largeur de la tête de bielle, de constituer un contre-poids M équilibrant cette manivelle, son bouton, et la tête de bielle motrice : et de n’avoir besoin de mettre, dans le corps de la roue motrice, qu’un contre-poids équilibrant la bielle d’accouplement et le corps de la bielle motrice. De sorte que le centre d’action compensatrice des contre-poids de la roue et de la manivelle, correspond sensiblement à celui des actions pertubatrices des bielles et de la tige de piston.
- Il y a, dans cette disposition, une solution simple et pratique qui pourrait, croyons-nous, avoir une application avan tageuse pour la compensation des perturbations violentes auxquelles sont soumises les locomotives à grande vitesse, et les grosses locomotives à huit roues accouplées, lorsqu’on veut accélérer leur vitesse.
- 3° Les longerons intérieurs s’arrêtent au foyer et sont solidement reliés par les cylindres, et des traverses, aux longerons extérieurs qui se prolongent pour supporter le foyer et la partie faisant tender.
- Cette disposition nous a permis d’avoir un foyer relativement très large et une bonne surface de grille sans la faire longue : si la grille est relativement courte, la chambre à feu est longue, et facilite le mélange et la combustion des gaz avant leur entrée dans les tubes. Cette longueur de la chambre à feu, plus grande que celle de la grille, résulte de la forme troncoïde donnée à la jonction du foyer avec le corps cylindrique de la chaudière (PI. 191, lig. 1).
- 4° Nous avons fait appliquer au foyer un carbonisateur ayant pour but de brûler la fumée et du charbon dit tout-venant, dont le principe est analogue à celui du gueulard de l’appareil Tem-brink : comme dès le commencement de l’exploitation on a brûlé de la briquette, et que toute innovation, pour la réussite de laquelle il faut le concours du bon vouloir des ouvriers appelés à s’en servir les premiers est certaine de ne pas réussir, si une volonté ferme ne leur impose pas la manière de s’en servir et de l’expérimenter sans parti pris, les' résultats de cette application sont sans importance et n’ont fait que constater les inconvénients de ne pas savoir ou vouloir s’en servir. Puis brûler la fumée est une question qui semble tellement1 platonique'à la plupart des ingénieurs, malgré les prescriptions cl'e la loi, que nous ne nous
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- sentons nullement disposés à entreprendre une campagne à ce sujet, dont on nous saurait mauvais gré.
- 5° Pour la bonne utilisation de Faction des boîtes radiales de l’essieu porteur placé sous le tender, la marche normale de la machine s’effectue cheminée en arrière, l’essieu à boîtes radiales marchant à l’avant. Ce sens de marche, pratiqué journellement par toutes les locomotives-tender faisant le service de la banlieue de Paris, a, dans l’origine, choqué les habitudes des mécaniciens, accoutumés de marcher la cheminée en avant. Aujourd’hui il n’en est plus ainsi, ils préfèrent marcher cheminée en arrière, parce qu’aucun objet ne gêne la vue pour s’étendre aussi loin que le permettent les nombreuses sinuosités de la ligne et le champ visuel restreint que l’on a dans les tranchées. L’instinct de la conservation leur a mieux fait comprendre que tous les raisonnements possibles, l’intérêt, au point de vue de la sécurité, qui s’attache à ce sens de marche de la machine en les débarrassant de la vapeur d’échappement, de la fumée, des déjections de la cheminée, et de l’écran que formerait devant eux le dôme, la cheminée, et les empêcheraient de voir les éboulements ou les pierres qui pourraient être tombés sur la voie.
- Notre raison à nous, c’est qu’il faut que l’entrée en courbe, sur les lignes à grands aussi bien qu’à petits rayons, s’effectue sous l’action d’un essieu monté avec boîtes radiales pour éviter des chocs à la machine et de la fatigue à la voie et l’usure des boudins des roues de l’essieu d’avant, qui est très rapide sur les lignes à petits rayons, presque dans le rapport de 1 à 4 lorsque l’essieu d’avant n’est pas convergent.
- Les boîtes radiales sont à trajectoires droites (PL 191, fig. 6).
- Le longeron porte des glissières ordinaires entre lesquelles peut coulisser, dans le sens vertical seulement, la boîte extérieure AA dont les faces intérieures sont inclinées conformément à la formule tang A = t modifiée suivant différentes considérations pra-
- tiques que nous avons déjà sommairement indiquées.
- La boîte intérieure B B, portant le coussinet, glisse donc horizontalement, seulement dans la boîte extérieure A A, la trajectoire de ce .mouvement de glissement étant une ligne droite, toutes les lignes d’axes de la boîte intérieure se déplacent parallèlement à eux-
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- mêmes. Si le coussinet était rigidement fixé dans sa boîte, lorsque l’essieu est déplacé et que, par suite du glissement de ses boîtes, il prend une position convergente, tandis que l’axe des coussinets resterait perpendiculaire à l’axe du châssis, il en résulterait des coincements des fusées dans leurs coussinets. Nous évitons cet inconvénient en donnant au coussinet, dans sa partie milieu, une forme cylindrique G G verticale, portant à sa partie supérieure un fort téton N (fig. 5) qui pénètre dans le dessus de la boîte intérieure, relie très solidement le coussinet avec sa cage, transversalement, tout en lui permettant de suivre les obliquités que prend la fusée dans les différentes positions convergentes imprimées à l’essieu par son déplacement et la direction de la trajectoire.
- Ge type de botte est ce que nous appelons le type classique; il est un peu plus dispendieux de construction que celui des boîtes de wagons, mais il présente l’avantage d’avoir très rarement des chauffages de coussinets, et de mettre complètement à l’abri de la poussière les surfaces de glissement des glissières obliques et des plans inclinés supérieurs.
- La seule différence apparente entre les locomotives en service et notre projet représenté planche 191 consiste dans les dispositions du mouvement de distribution, qui est à coulisse droite au lieu de la coulisse renversée et du mouvement Walckaerts, que tout le monde s’accorde à préférer, dans l’agencement des organes de changement de marche et de la sablière disposés, en exécution, d’une manière peu commode pour le sens de marche le plus convenable, bien indiqué d’avance, que requiert ce type de machine.
- CONDITIONS D’ÉTABLISSEMENT
- Les données principales qui ont servi adresser le projet de celte locomotive et à en déterminer les dimensions sont les suivantes:
- Rampes maximum du tracé. ............. 0,0275
- Rayon minimum des courbes............. 100 m
- Charge maximum à remorquer, en remonte. . 75à80 t Vitesse de marche à l’heure. . . . . . . • .18 à 20/cm Charge maximum sur rails par essieu .... 9 000 kg — — et par tolérance...... 9 500 kg
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- DIMENSIONS RÉSULTANT DE CES DONNÉES
- Diamètre des roues accouplées............. . 1,000
- — des roues porteuses...................... 0,700
- Écartement des essieux, 1er au 2e ) , 1,380
- _ 2e au 3e | accouPles - ,um
- — — 3e au 4e porteurs . . 2,250
- Empattement — .total de la machine. . 4,750
- Déplacement transversal de l’essieu-porteur . . 0,050
- Timbre de la chaudière........... 10 %
- Diamètre des cylindres .......................... 0,400
- Course des pistons 0,460
- Diamètre intérieur moyen de la chaudière . . 1,120
- Nombre de tubes .......................... . 159
- Diamètre extérieur des tubes. ........ 0,045
- Longueur entre les placjues tubulaires .... 3,550
- Surface de chauffes des tubes ........ 72,70
- — — du foyer ........ 5,80
- — — totale ................... 78,50
- Surface de grille ......................... 1,295
- Approvisionnement d’eau ................... 4 200 l
- — de charbon................ 1 200 kg
- Poids de la machine — àvicîe. . ... 29 700 kg — — approvisionnem. complets . 37 100 kg
- Répartition de charge : essieu porteur .... 8 200
- — — Ie essieu accouplé ... 9 980 kg
- — — 2e — ... 9 550
- — — 3e — ... 9 370
- Charge maximum d’adhérence motrice .... 28 800%
- En dehors des dimensions principales relatées ci-dessus, qui sont identiques pour le projet et la machine exécutée, les prévisions de poids et de répartition de charge étaient les suivantes pour le projet :
- . Poids de la machine à vide ................... 28 000 kg
- — avec approvisionnements complets. 36 300 kg
- Répartition déchargé: essieu-porteur. ..... 7 800 kg
- 1er essieu accouplé. ... 9 550 kg
- 2e — — ... 9 550 kg
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- Répartition cle charge : 3e — — ... 9 400 kg
- Charge maximum d’adhérence motrice...............28 400 kg
- Détermination de la résistance de traction.
- D’après les résultats d’expériences dynamométriques officielles, comparatives, de résistance de traction, en palier, entre le matériel wagons ordinaires, et celui de notre système, dans des courbes 80 m de rayon à voie normale, qui furent les suivants :
- RÉSISTANCE PAR TONNE
- TEMPS SEC
- VIDES CHARGÉS
- kg kg
- Wagons ordinaires 13,02 11,60
- Wagons système Ud. Roy . 7,48 5,25
- Nous avons compté, sur une résistance par tonne en courbe de 100 mde rayon et en rampe de 0,0275 m :
- Pour la locomotive, 27,500 kg + 11,500 = 39 kg.
- Pour les voitures et wagons, eu égard à la faible vitesse des trains et à la réduction de largeur de la voie, 27,500 kg-]- 6,500 =34 kg. Soit une résistance totale maximum de :
- Machine................ 37,000 t x 39 kg = 1 443 kg
- Voitures ou wagons.......... 80 t x 34 kg = 2 720 kg
- 4 163 kg
- Puissance de traction. d%l
- D’après la formule p —généralement employée pour déterminer l’effort maximum pratique de traction d’une locomotive et les
- 402X46
- données qui précèdent, on a F —10 kg x 0,60X qqq = 4 416 kg.
- t • „ 28 800 , .An r
- La puissance cl adhérence = —^------- = 4 10U kg.
- Les machines remorquent régulièrement en remonte, depuis l’ouverture de l’exploitation, des trains de 12 wagons à houille vides et même avec un peu de charge au besoin, soit 60 à 70 t, à la vitesse de 20 km à l’heure, avec la plus grande facilité.
- Tel est le résultat obtenu par ce type dé locomotive.
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- Si l’on compare ce résultat avec celui que donnent des loco-motives-tender à 6 roues accouplées série 3632 à 3637, ayant 83,90 m de surface de chauffe de la Compagnie P.-L.-M., et dont les charges réglementaires remorquées sur rampe de 27 mm avec des vitesses de 13 km, 18 km et 23 km à l’heure sont respectivement 60 t, 31 t et 39 t, on voit que nous sommes arrivés, malgré la réduction du rayon des courbes et de la largeur de la voie, à. réaliser un bon effet utile' de la locomotive sur les plus fortes rampes.
- Indépendamment du frein à contre-vapeur et d’un frein à vis, les locomotives, comme les voitures et wagons, sont munies du' frein continu à vide système Schmitt-Hardy, les sabots agissent sur les roues des deux essieux accouplés du milieu.
- Avec ce type de matériel, tout subterfuge dans la pose de la voie pour faciliter la circulation en courbe de l’ancien matériel, devient non seulement inutile, mais en quelque sorte nuisible.
- La suppression du surélargissement de la voie, dans les courbes, présentait une telle simplification dans le sabotage des traverses et la pose d’une voie aussi tourmentée, que nous n’eûmes pas de peine à convaincre l’Ingénieur de la construction, de le supprimer; mais en ce qui concerne le surhaussement, nous avons le regret d’avoir à rappeler encore le maintien du devers usité, dans la pensée, qu’en l’exagérant, on y gagne de la facilité et de la sécurité pour le passage dans les courbes, mais que nous estimons être essentiellement préjudiciable au bon fonctionnement de notre matériel roulant.
- En résumé, le matériel roulant, construit et employé pour l’exploitation du chemin de fer de Saint-Gfeorges-de-Commiers à La Mure, vient démontrer qu’aussi bien au point de vue de la sécurité et du confortable à offrir aux voyageurs, que de la puissance des machines, il n’est pas nécessaire de se préoccuper, autant qu’on l’a fait jusqu’à ce jour, de la réduction du rayon des courbes.
- Les conséquences de cette déduction permettront donc de réduire dans de notables proportions les dépenses de premier établissement de bien des chemins de fer restant à construire, et exploiter avec1 plus de sécurité, en grande vitesse, beaucoup de lignes déjà construites avec ce qu’on appelle des petits rayons (300 m), sur les chemins- de fer à voie normale.
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- LE PORT DE BILBAO
- PAT!
- M. G. DE GORDEMOY
- Parmi les visites les plus intéressantes accomplies par les membres de la Société qui sont allés à l’exposition de Barcelone, figure celle des travaux du port de Bilbao. Quoique je n’aie pas eu l’avantage de les voir, notre Président a bien voulu me demander d’en rendre compte, d’après les Mémoires de l’Ingénieur en chef, M. Évariste de Churruca, et j’ai accepté avec plaisir, heureux de montrer, une fois de plus, combien les travaux à la mer, pour être couronnés de succès comme ceux-ci, exigent l’étude approfondie et intelligente des conditions spéciales à la localité.
- Je n’hésile pas, en effet, à présenter comme un modèle le Mémoire primitif de M. de Churruca, inséré dans le tome XI des AnnaM de obras publics de Madrid. C’est une véritable boniie fortune que la lecture de cette étude approfondie, sincère, où rien n’a été négligé, et où l’on voit le projet des travaux surgir, comme une conséquence forcée, de l’examen de toutes les données du problème. Il serait à désirer que toutes les entreprises de ce genre fussent précédées d’un rapport pareil, et que ce rapport fût publié pour servir d’enseignement
- Le port de Bilbao, ou plutôt de Portugalete, consiste dans le lit du Nervion ou Ibaizaba, dont l’embouchure prend le nom de Ria de Bilbao. Elle arrive à la mer, sur la côte de Biscaye, dans une baie étroite et profonde ouverte au nord-ouest, et bornée à l’est par la pointe de la G aléa, à l’ouest par celle de Lucero.
- Dès les temps les plus reculés, la rivière a été utilisée comme port ; et sans entrer dans cet historique, il suffira de dire que jus-
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- qu’à ces dernières années, l’embouchure était protégée par deux quais, distants l’un de l’autre d’environ 160 mètres et situés l’un à l’ouest, du côté de Portugalete, l’autre à l’est le long du faubourg de las Arenas.
- Mais à la sortie des quais, les navires rencontraient une barre sur laquelle il n’existait guère que 1,15 m d’eau aux plus basses mers, de sorte que le port ne pouvait recevoir que des bâtiments d’environ 1 000 tonneaux, la marée variant de 1,40 m à 4,50 m. C’est pour changer cette situation que l’ingénieur, M. de Churruca, a conçu le projet que j’ai à vous exposer.
- Afin de le bien faire comprendre, il est indispensable de résumer en quelques lignes la longue suite d’études contenues dans le mémoire de M. de Churruca.
- Les sables dont se compose la barre ont une double origine ; les uns, en petite quantité, proviennent du fleuve lui-même ; ils ne sont d’ailleurs plus à craindre dans l’avenir, car les crues déposeront les nouveaux apports dans les bassins dragués, et surtout dans les courbes rectifiées dont il sera question plus loin.
- Restent donc les alluvions venant de la mer. L’étude de leur origine a été faite avec le plus grand soin, tant par des observations directes que par l’examen microscopique et chimique.
- Les deux rives de la baie de Bilbao ne se ressemblent guère. Sur la rive droite se trouve un amoncellement de sable de 1700 m de longueur suri 000 m de largeur, et qui porte le nom significatif de plage de las Arenas. Elle s’étend jusqu’à la pointe de la Begona. On trouve encore une petite plage, celle d’Algorta, entre les pointes delà Begona et de San Ignacio. Puis le sable disparaît à partir de ce dernier cap jusqu’à la pointe de la Galea (PL 193).
- La rive droite se compose d’un roc nu, à anfractuosités dans lesquelles on trouve des cailloux et du sable provenant des débris des coquillages qui vivent sur le rocher. Ce sable et ces cailloux restent toujours à la même place, et n’ont aucune influence sur le régime de la barre,
- Celle-ci est donc produite par les dépôts de la plage de las Arenas que les courants poussent toujours de l’est vers l’ouest, et qui sont ramenés eu sens inverse parles lames des tempêtes du nord-ouest.
- Ges dépôts, on le comprend bien d’après ce qui a été dit ci-dessus,
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- ne proviennent pas de plages lointaines, puisqu’on n’en trouve pas à l’entrée de la baie; ils sont le résultat de l’érosion des falaises qui s’étendent de la Ria jusqu’au cap San Ignacio; et les calculs de M. de Ghurruca, ainsi que la comparaison des cartes de diverses époques, même très anciennes, prouvent à l’évidence que l’apport annuel se réduit à une quantité très minime.
- L’examen chimique des sables des diverses plages mentionnées conduit à des conséquences semblables. D’un banc à l’autre, ils n’ont plus ni le même aspect, ni la même composition.
- Il s’agit donc d’un phénomène tout local, de peu d’importance, et contre lequel bien évidemment il était possible de lutter.
- Mais comment? On avait essayé, autrefois, d’arrêter les sables par une levée submersible, en pierres perdues, continuant le quai de las Armas, et qui subsiste encore sous le nom de Mojijonera. Les sables l’avaient débordée. Pourtant, ce mouvement même avait démontré que le dépôt ne se renouvelait guère. Pour se porter contre la Mojijonera et 1a. dépasser, le sable avait dû dégarnir la plage du côté de la Begona, et la quantité partie n’avait pas été remplacée.
- Avant les travaux actuels, la Ria se creusait difficilement un lit sur la barre. D’après un plan levé en 1878, au delà des quais le chenal (si l’on peut ainsi l’appeler), n’avait que 70 m de largeur entre les courbes de niveau de 1 m de profondeur à basse mer équinoxiale. Dans cet étroit espace, la cote maxima n’atteignait pas 1,15 m ; de sorte que la barre formait en réalité un plateau de sable de 200 m de longueur dans le sens du courant, et n’ayant environ que 1 m de mouillage. Parfois pourtant, par suite de circonstances favorables, la profondeur arrivait à 2 m.
- Le chenal était très variable ; mais sa tendance constante était de se porter à l’ouest, non seulement contre le quai de Portuga-lete et à la sortie du musoir, mais jusqu’à plus de 200 m au delà.
- Le fait est facile à expliquer par le mouvement des sables de la plage de las Arenas, qui poussaient le courant devant eux. Sans doute le chenal se serait nettement établi à l’ouest, sans les tempêtes qui, de temps à autre, le rejetaient de l’autre côté,
- Avec beaucoup de sagacité, M. de Ghurruca saisit la solution qui découlait naturellement de ces observations. Il fallait fixer définitivement le chenal à l’ouest, lui donner un point d’appui pour empêcher les sables de la rive droite de le rejeter pins loin, et
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- le soustraire à l’influence des tempêtes du nord-ouest. Un seul môle, continuant le quai de Portugalete, devait évidemment satisfaire à ces conditions : « Gomme conséquence de l’étude du régime de la barre, écrivait dès 1879 l’habile ingénieur, nous avons déduit la nécessité de prolonger le môle de la rive gauche en une ligne légèrement courbe ; de ce travail, nous espérons obtenir un canal permanent et dont la profondeur en basse mer ne sera pas moindre de 3 m, parfois 3,50 m, si l’on exécute aussi le dragage général de la rivière et la partie de rencaissement qui lui manque. »
- « Les principales raisons qui motivent cette déduction, ajoute-t-il, sont les suivantes : 1° parce que la force du courant se conservera mieux à l’abri de la prolongation projetée ; 2° que cet effet sera encore favorisé par la forme concave; 3° que le chenal étant abrité des vents dominants par le môle, la tendance du courant à se porter à gauche rencontrera moins d’obstacle ; 4° que les bancs de sable de droite, loin de nuire, auront encore pour résultat de diriger le courant contre le môle. »
- « Cependant, ajoutait M. de Churruca avec beaucoup de sagesse, si contre mon espérance, après exécution du travail, l’expérience indiquait la nécessité de prolonger le quai de la rive droite, on sera alors à même de l’effectuer, en remarquant toutefois que mieux vaudrait recharger et continuer la levée Mojijonera, ce qui serait une notable économie. »
- Enfin, comme complément d’étude indispensable, l’Ingénieur, par une centaine de sondages, établissai t que le rocher en cet endroit, ne se rencontrait qu’à une profon deur cle plus de 6 m au-dessous des plus basses eaux, et ne pouvait en conséquence nuire à l’action du courant sur les sables.
- Ces considérations préliminaires solidement établies, l’auteur ne cessait, pour le projet même des travaux, de s’appuyer sur l’observation des conditions spéciales de l’estuaire. Le môle à établir, il lui donnait pour direction « la meilleure de celles que prenait habituellement le chenal». Il était certain de cette façon, de recueillir et diriger convenablement les courants du flux et du reflux sur les bancs de la barre, pour y ouvrir un chenal profond, presque droit et fixe. Ce môle a 800 m de longueur ; il s’avance dans les fonds de 6 m, à 50 m au delà de la limite extrême qu’ait
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- jamais atteinte le talus extérieur de la barre. Enfin, M. de Chur-ruca lui donnait en plan la forme d’un arc de cercle de 3 000/n de rayon, dont la concavité est tournée vers le chenal.
- Cette forme a-t-elle joué un rôle dans le résultat final, qui a été excellent, ainsi que nous le verrons plus loin ? Il est très important d’examiner cette question. On connaît les travaux de M. Fargue sur la configuration du lit des rivières, et je n’y fais allusion que pour constater que, même de très loin, les calculsdu savant ingénieur ne sauraient trouver une application dans le cas qui nous occupe. Remarquons que le môle de 800 m de longueur, arc d’un cercle de 3 000 m de rayon, ne représente qu’un angle de 15°, et dont la flèche n’a guère que 25 m. Dans ces conditions, l’arc diffère à peine d’une ligne droite ; et la force centrifuge développée par la vitesse du flux ou du reflux est une quantité absolument négligeable. Je n’hésite donc pas à dire qu’à mon sens, la très légère courbure du môle n’a pas eu d’influence sur la fixation et l’approfondissement du chenal, qui s’expliquent très aisément par les considérations que j’ai exposées précédemment. Le môle nouveau de Portugalete eût été rectiligne que les résultats auraient été les mêmes. Et ils sont très beaux.
- Dès que le courant, avec sa tendance à l’ouest, eût trouvé dans les premiers tronçons du môle un appui, il se fixa contre ses parois et n’eut aucune peine à creuser un chenal à travers la barre. On espérait un approfondissement de 1,50 m à 2 m à la fin des travaux ; on l’avait obtenu après deux années (1880-1882). En 1888, le môle, terminé, le chenal atteignait une largeur de 80 m entre les courbes de niveau d’un mètre, et la cote minima était de 4,55 m au-dessous des plus basses eaux; l’approfondissement était donc de 3,40 m environ, beaucoup plus qu’on n’osait attendre. Peu de travaux ont donné de pareils résultats.
- Il est intéressant de les comparer à ce point de vue, avec ceux qui furent exécutés, de 1810 à 1838, à l’embouchure de l’Adour, près de là, et dont l’effet fut de reporter la barre en mer.
- Les conditions n’étaient plus les mêmes, la plage sablonneuse atteignant en France des proportions tout à fait différentes.
- Parmi les effets obtenus à Bilbao, il en est deux qu’il importe de signaler. La barre ancienne était plus élevée à l’extérieur, là
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- où se brisaient les lames, de sorte que l’entrée de la rivière en était rendue plus difficile. Aujourd’hui, la profondeur de 6 m à l’extrémité du môle s’est maintenue, et l’inclinaison du lit est dirigée vers la baie; les plus grandes profondeurs se rencontrent donc là où existe la houle. Les navires entrants n’ont à prévoir la quantité d’eau à laisser sous leur quille, pour atténuer les effets de la lame, que pour ce point extrême. S’ils ont moins d’eau plus près de terre, cette condition est de peu d’importance, puisque le chenal y est tranquille.
- La plage de las Arenas a subi une transformation curieuse : le courant, en creusant son lit, a coupé en talus sa rive droite dans le banc de sable, qui forme une sorte de môle parallèle à celui de la rive gauche. L’extrémité de ce banc présente une pointe qui tend à avancer dans la mer, au delà du musoir du nouveau môle; mais, grâce à la direction des vents de tempête, à chaque gros temps, cette pointe est démolie et le sable renvoyé à l’est; il y a donc lieu d’espérer qu’il s’établira un régime de compensation qui maintiendra l’entrée. Pourtant ces travaux sont encore trop récents pour qu’on regarde ces résultats comme définitivement acquis.
- Aujourd’hui, des navires calant de 18 à 22 pieds anglais peuvent pénétrer dans les pleines mers de morte ou vive eau, là où autrefois ne s’aventuraient que ceux de 11 à 13 pieds, et la déplorable réputation de cette entrée a fait place à une confiance justement méritée. Les frets ont diminué dans une très notable proportion et le trafic a presque quadruplé. Le port, il y a quelques années n’offrait qu’un tonnage de quatorze cent mille tonnes ; il a dépassé aujourd’hui quatre millions. Du leï juillet 1887 à la même date de 1888, l’importation a été de 548 070 t., l’exportation de 4 076 000 h, en tout 4 625 000 t.
- Drdgage de la partie inferieure de Id rivière. — Le Courant seul a suffi pour abaisser la barre de l’entrée * mais il n’aurait pu, bien entendu, enlever les dépôts de Sable et de vase accumulés dans la rivière elle-même, surtout dans la partie»élargie qui sert de mouiL lage devant Portugalete. On y a enlevé* à la drague* un peu plus d’un million de mètres cubes.
- J’àurâis pu arrêter là ce compte rendu, car on cdnnâît maintenant la partie principale, importan te * des travaux dirigés par
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- M. Evariste de Churruca. Il est bon de signaler pourtant la construction de plusieurs quais, et surtout la rectification d’une courbe très prononcée de la rivière, celle de Elorietta, qui a été heureusement transformée en une autre de 510 m de rayon à la rive extérieure, et 412 m pour la rive intérieure. Une autre rectification, devant les carrières d’Axpe, a permis l’établissement, dans l’ancien lit, d’un bassin de marée appelé, comme deux autres darses nouvelles, à rendre de grands services en débarrassant des navires la rivière déjà encombrée. Enfin, les quais qui, sur une longueur de 5 km., sont concédés généralement aux voies ferrées des compagnies minières, sont éclairés à la lumière électrique, de sorte que les travaux y sont ininterrompus.
- Il ne me reste plus, pour donner une idée complète de l’entreprise, qu’à faire connaître le mode de construction du nouveau môle de Portugalete. Il comprend :
- 1° Une charpente de fer, fondée sur des pieux à vis Mitchell et qui, outre qu’elle sert de pont pour la construction du môle dont le couronnement ne s’élève qu’à la hauteur de pleine mer de vive eau ordinaire, reste aussi comme superstructure définitive formant un tablier élevé à 7,50 m au-dessus des plus basses eaux ; 2° une base en enrochements, qui ne dépasse pas le niveau des basses mers, et dont les plus petits moellons pèsent au moins 1 tonne ; 3° un massif de béton coulé en tre les pieux en fer sur le substructum de pierres perdues, et qui n’a en général que 4,20 m de hauteur , hauteur suffisante pour guider les courants de flux et de refl ux ; inférieurement,' deux risbermes protègent le massif.
- Le môle a été ainsi construit sur 570 m de longueur ; sur les 30 m suivants, on a suivi le même système, sauf que le massif de béton a été élevé à la hauteur du tablier de la superstructure, qui n’aurait pu résister seule à la violence des lames en cet endroit,
- Ainsi qu’on le voit, le système adopté a été celui qui a été em« ployé à Buckie, et à la fermeture du gap de la Delaware, sauf que la charpente y était en bois.
- Pour les 200 derniers mètres du môle, on a renoncé au mode de Construction précédent* qui devait primitivement être employé sur toute la longueur ; mais la mer était trop violente pour le permettre;
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- Là, le môle se compose encore d’un substructum en enrochements, qui s’élève au niveau des basses mers, et dont le talus est protégé à l’extérieur par des blocs de béton de 30 t. La partie supérieure de cet enrochement est arasée par une chape en béton, coulée en place, de 0,50 m d’épaisseur. Le môle lui-même se compose de cinq assises de blocs de parement, disposés en carreaux et boutisses, et ayant les dimensions suivantes : 3m x l,50mx 1,28 m.
- Entre les deux parements est coulé, en place, un massif de béton de remplissage.
- La largeur de la section est de 10 m à la base; elle se réduit à 8 ni (par suite de retraites de 0,23 m à chaque assise) au sommet situé à 7,50 au-dessus des basses mers. La largeur, à la base et au sommet, s’augmente de 4 m au musoir.
- C’est donc le système employé aux môles de Tynemouth, nord et sud, par M. Messent; il est encore plus analogue à celui qui a été proposé par l’Ingénieur italien M. Trinchera.
- Un mur de garde de 3 m de hauteur et d’épaisseur, couronne la superstructure.
- Les blocs, construits à terre, d’un volume de ciment de Port-lancl, trois de sable et cinq de cailloux, étaient transportés dans des chalands à l’extrémité du môle. Là ils étaient pris et placés par une grue circulant sur le môle lui-même. Cette grue est tout à fait semblable à celle employée par Sir «John Coode à Port-Alfred (Cap de Bonne-Espérance).
- Dépenses. — Il est inutile d’entrer dans le détail des dépenses; car, pour les comprendre, il faudrait aussi faire l’énumération des travaux exécutés. La somme totale qui y a été affectée en onze années a été de 15 600 000 f. Quelques chiffres sont pourtant à noter comme pouvant servir de termes de comparaison.
- Ainsi, le nouveau môle de Portugaise a coûté 2931 000 /‘, soit 3 660 f par mètre linéaire. Le dragage de la partie inférieure de la rivière a été effectué, par adjudication, au prix de 1,60 f le mètre cube ; celui de la partie supérieure en régie, est revenu à 0,50 f. Ce dernier prix, à peu près dans les mêmes conditions, résulte du dragage en régie du lit de la rivière. Le mètre cube
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- enlevé et transporté à 16 km est revenu à 0,524 f se décomposant ainsi :
- Personnel..................................... 0,229 /
- Charbon ...................................... 0,076
- Menus frais (peinture, huile, eau, etc.) . . . 0,093
- Entretien du matériel...........................0,126
- 0,524 f
- On a consommé, par mètre cube de déblai transporté à la distance ci-dessus déterminée, environ 3,75 kg de charbon.
- Nouveau port. — Les magnifiques résultats obtenus par ces travaux ont déterminé la Junta de Bilbao à mettre à exécution un vaste projet, depuis longtemps à l’étude, mais qui semblait jusqu’ici hors de proportion avec les ressources de la localité : la construction d’un port conquis sur la baie. Les ressources inespérées provenant du développement du commerce, jointes à quelques subventions, ont permis enfin la réalisation de ce vaste projet, dû encore à M. de Churucca.
- Cet avant-port sera sera limité par deux môles : l’un partant de la côte du sud à 2 600 m environ de Portugalete, aura 1 450 m de longueur, sur deux directions; l’autre venant de la pointe de la Begona au Nord, aura. 1 072 m. L’entrée sera de 640 m, et elle est dirigée perpendiculairement à la direction des vents dominants, cette direction passant par les deux musoirs. L’avant-port jouira ainsi d’un calme relatif assez complet; et pourtant l’entrée, étant très large, ne sera pas difficile.
- Ce port artificiel, conquis sur la mer, servira aux opérations de manutention des grands navires; sa superficie sera de 287ha, dont 205 avec des fonds de 5 à 15 m au-dessus des plus basses mers.
- Les alluvions étant de très peu d’importance dans la baie, l’envasement n’est pas à craindre.
- Le système de construction des môles est analogue à celui de la digue de Livourne. Un enrochement de pierres naturelles est élevé jusqu’à la côte— 6 m (au-dessous clés plus basses mers). Jusqu’au niveau de celle-ci, le substratum est recouvert d’une couche de blocs artificiels de 30 à 50 me, jetés pêle-mêle. Leur surface supérieure est arrasée horizontalement par une chape de béton sur
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- laquelle s’élève une superstructure semblable à celle qui constitue les 200 derniers mètres du môle de Portugalete.
- Les dépenses sont ainsi estimées :
- Môle de l’Ouest........................ 22 000 000 /'
- Môle de l’Est. ........................ 7775000
- Ouvrages complémentaires du premier môle. 260 000 — — du second môle , 565 000
- 30600000
- La construction du môle de l’ouest a été mise en adjudication le 16 octobre dernier, et adjugée à une compagnie française, avec un rabais de 8 0/0. On estime que le nouvel avant-port sera terminé dans une dizaine d’années. Bilbao aura à ce moment sur l’Océan un port magnifique, aux vastes proportions, très sûr, d’entretien facile, et pouvant servir aussi bien aux flottes militaires de l’Espagne qu’aux navires du commerce du plus fort tonnage.
- Je répète en terminant que les ingénieurs français ne peuvent que retirer profit de la connaissance des beaux travaux de M. de Churucca, sur lesquels notre collègue M. R. Le Brun avait déjà appelé en 1886 l’attention de la Société, et qui ont contribué et contribueront encore dans une large mesure au développement et à la richesse de Bilbao. Avoir sa part dans la prospérité de sa patrie, quelle plus belle récompense peut ambitionjier un Ingénieur ?
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- COMPTE RENDU
- VISITE A L USINE CENTRALE D ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- --k—
- DU P AL4.I S-èOYAL
- M. L. BOUDENOOT
- Messieurs,
- J’ai l’honneur de vous présenter le compte rendu de la visite qu’un grand nombre de membres de notre Société ont faite, le samedi 17 novembre, à la station centrale delà Compagnie Edison, établie dans la cour du Palais-Royal.
- Le grand nombre de personnes qui se sont rendues à l’invitation de M. Yernes, que M. Brüll avait bien voulu nous transmettre, fait honneur à la renommée légitime qu’on t acquise, en matière de travaux d’électricité, les Ingénieurs de la maison Edison et que leur ont value les belles installations déjà faites ailleurs, dont quelques-unes vous ont été décrites ici même par M. Vernés. — Mais en même temps ce grand nombre a créé quelque difficulté tant pour les ingénieurs qui avaient à nous montrer les choses et à nous les expliquer, que pour les visiteurs eux-mêmes, dont les rangs trop pressés ne permettaient pas à tous de voir et d’entendre aussi bien qu’ils l’auraient désiré. — Cette difficulté, je l’ai a mon tour éprouvée quand il s’est agi de faire ce compte rendu, et mes collègues voudront bien, je l’espère, y avoir égard, s’ils s’apercevaient de quelque oubli ou de quelque erreur dans mon récit.
- Nous avons été reçus par MM. Chatard, administrateur de la Compagnie Edison ; Yernes, Ingénieur du service technique, et M. Chabrol, architecte du Palais-Royal. Ces messieurs nous ont d’abord conduits dans les bureaux de l’usine, qui sont situés au rez-de-chaussée, le long de la rue de Yalois, et fait voir, sur les plans et dessins, les installations que nous allions visiter.
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- Usine. — L’usine elle-même est tout entière dans un sous-sol qui a été creusé dans la cour du Palais-Royal et où l’on accède par un escalier partant des bureaux et par une galerie longue de 12m, large de 2 m et haute de 2,10 m,q'ui a été également percée tout entière pour le service de l'installation. L’usine occupe une surface rectangulaire de 28,65 m de longueur, 18 m de largeur et 5 m de hauteur: en tenant compte de l’épaisseur des murs et du sol artificiel qu’on a dû établir, on voit quel cube énorme de terres on a dû déblayer.
- Cette surface rectangulaire'est divisée en trois parties : un petit rectangle, à l’ouest, qui sert de galerie d’aération et qui n’a que 7,50 m de long sur 1,50 m de large ; la grande salle des machines qui a 21 m de long sur 18 m de large; et la salle des générateurs, à l’est, qui a 6,15 m sur 18 m.
- Le petit croquis ci-joint donne une idée sommaire de l’ensemble
- des installations. On voit que la galerie d’accès permet d’aboutir directement dans la salle des machines et aussi dans la salle des générateurs. Tout le personnel aura à passer par cettegalerie d’accès dont l’entrée est du côté de la rue de Valois, auprès des bureaux, de sorte qu’aucune allée et venue ne se fera dans la cour du Palais -Royal.
- Pendant la période de construction, tous les organes, toutes les pièces des machines sont1 amenés daifs la cour et descendus dans l’usine par Couverture supérieure de la galerie d’aération, dont le lanterneau sera établi à là fin’des travatix et ré'stëra aisément’ démontable.
- Cden e d a êraiï on
- Machines.
- Salle des Générateurs
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- Pour creuser cette immense salle, il a fallu mettre à jour les égouts, supprimer un grand puisard placé au milieu de la cour et destiné à recevoir les eaux de ces égouts, puis reporter ces derniers à côté de P usine, c’est-à-dire en faire des canaux qui la contournent à moitié de sa hauteur. — Cela fait, il a fallu prendre des précautions contre la poussée des terres et contre l’envahissement des eaux. Aussi a-t-on établi des murs très puissants, qui ont 1,80771 d’épaisseur à la base. Quant aux venues d’eaux, nous verrons dans un instant comment on s’est assuré contre elles.
- Le jour pénètre dans l’usine par des lanterneaux ou grandes baies vitrées qui couvrent chacun une grande partie des trois salles souterraines; et, pour une usine établie en sous-sol, on ne saurait guère avoir plus de clarté. Plusieurs de nos collègues ont même fait cette remarque, qu’un grand nombre d’usines à Paris, situées au rez-de-chaussée, ont beaucoup moins de jour, et que la Compagnie Edison peut, à bon droit, s’estimer heureuse des larges facilités que lui a procurées, dans toute cette installation, l’administration des Beaux-Arts, de qui relèvent les bâtiments et dépendances du Palais-Royal, et avec qui la Compagnie a pu traiter directement, sans autre ingérence — On voudrait pouvoir trouver des dispositions analogues dans les diverses administrations et autorités publiques, municipales et autres, de qui dépend la question de l’éclairage public et particulier dansla ville de Paris ; car, s’il en était ainsi, on verrait bientôt la' lumière électrique inonder les quartiers de la capitale, où on ne la rencontre encore, pour ainsi dire, qu’à l’état d’exception et de curiosité. ‘
- Le lanterneau central s’élève à 8,20 m au-dessus du sol de la salle des machines, c’est-à-dire à plus de 3 m au-dessus du sol de la cour du Palais-Royal. Autour de cette saillie en vitrage sera disposé un jardinet avec arbustes,.,de manière à la dissimuler ou à la faire ressembler à une serre placée au milieu d’un jardin.
- Salle des machines. —Mais revenons’ à la salle des machines, où nous sommes en très en premier heu. Une grande al lée longitudinale de 2,20 m de largeur règne en son' milieu ; à droite et à gauche s’élèvent les machines à vapeur et les machines électriques, séparées des murs par des allées latérales..de 2 pi de largeur. Le. jour de notre visite à l’usine la première desnxiaqhines était en montage : ce que nous avons pu vqiryà cette date, et çe que (Railleur
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- M. Vernes désirait alors nous montrer, c’est, passez-moi l’expression, l’infrastructure cle l’usine, et les différentes difficultés rencontrées et vaincues dans l’établissement des travaux de maçonnerie et de premier aménagement.
- Le croquis ci-dessus montre comment sont disposées les machines à vapeur et les dynamos dans la grande salle ; puis, dans la salle voisine, les générateurs. Le sol de tout cet ensemble est au-dessous du niveau des hautes eaux de la Seine. Pour se prémunir contre un envahissement possible des eaux pendant les crues du fleuve, M. Chabrol a commencé par établir sur toute la surface un lit de béton de 40 à 50 cm d’épaisseur, puis entre les massifs de deux machines voisines et s’appuyant sur eux, il a disposé des voûtes renversées de deux briques d’épaisseur et revêtues d’une chape en ciment. On est ainsi garanti contre toute inondation, d’autant plus que, pendant la marche, l’épuisement de la grande quantité d’eau qu’exigera la condensation, abaissera nécessairement le niveau de la nappe d’une certaine hauteur.
- L’allée longitudinale qui occupe le milieu de la salle est également constituée par une voûte renversée. L’air qui arrive par la galerie d’aération et qui est appelé à l’autre extrémité par le tirage des générateurs, pénètre dans la salle des machines, se répand dans les allées latérales et médiane, et assure la ventilation complète de l’usine. Des espaces libres sont ménagés dans le creux des voûtes renversées et constituent pour l’air un canal souterrain, d’où il s’échappe par. des grilles placées vis-à-vis de chaque machine.
- On comprend tout de suite comment de pareilles dispositions assurent une circulation aisée des personnes employées aux travaux de l’usine, en même temps qu’elles facilitent l’arrivée de l’air frais et le départ de l’air chaud.
- 11 y a, place pour huit machines à vapeur et pour huit dynamos de même force, actuellement prévus, et même pour plus au besoin. — On n’en n’établira d’abord que quatre ; les autres seront installés au fur et à mesure du développement des besoins
- Chaque machine à vapeur, du type Weyher et Richemond, est à triple expansion, avec quatre cylindres dont deux superposés. Elle marche à 160 tours et à 150 chevaux de force.
- ' -.H' j
- Chaque machine électrique est un dynamo Edison de 800 am-
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- pères et 120 volts, marchant à 325 tours et alimentant 1 000 lampes.
- Tous les échappements de vapeur aboutissent dans une grande cloche, ou réservoir, placée à l’extrémité Est de la salle ; elle a 1 m de diamètre et 3 m de hauteur et communique avec deux condenseurs, dont un seul suffira à faire le service des huit machines. Quand on ne marchera qu’avec une ou deux machines, il suffira de diminuer l’admission d’eau. Le vide est produit par un moteur spécial et se maintient très exactement. — L’eau de condensation provient d’un puits qu’on a creusé dans une des caves des bâtiments de la rue de Valois. C’est M. Arrault, notre collègue, de la maison Dru, qui a foré ce puits, lequel, à l’essai, a facilement donné 100 m3 à l’heure.
- Le forage est. de 47 m; il a été précédé d’un avant-puits de 3 m au fond duquel a été placée une pompe centrifuge Neut, actionnée par une dynamo fixée sur le sol de la cave. Cette pompe, destinée au service de nuit, donne 90 à 100 m3. Pour le service de jour, une seconde pompe, plus petite, et donnant 15 m3 a été installée au niveau du sol, tandis que la grande est au niveau de l’eau, afin de compenser l’abaissement du plan d’eau qui se produira pendant la marche. Enfin, trois réservoirs d’eau de 65 m3 chacun, ont été ménagés dans les caves voisines, de sorte que tout accident à la pompe pourrait être réparé sans arrêter la marche. Les eaux chaudes de la condensation sont refoulées dans des conduites qui les amènent aux égouts de là rue de Valois.
- Salle des. générateurs. — Si nous passons maintenant dans la salle des générateurs, nous voyons d’un seul coup d’œil l’ensemble des appareils de production de vapeur, qui seront alimentés par l’eau de la ville. Il y aura sept chaudières Bélleville de 1 800 kg chacune; cinq sont aujourd’hui complètement montées, et l’on commencera le service avec elles; les deux autres seront amenées quand il y en aura besoin ; mais l’on pense que les cinq'chaudières actuelles pourront fournir assez de vapeur pour les huit machines de l’usine. Le service du charbon se fera par la rue de Valois où une trappe le laissera tomber dans les caves placées sous les bureaux : de là des wagonnets, qui circuleront sur une vôië Decauville traversant la galerie d’accès dont nous avons parlé' plus haut, l’amèneront directement dans la salle des chaudières.’ Lés
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- carneaux de fumée aboutissent clans une longue conduite droite, de 24 m de longueur, légèrement inclinée, qui se rend au pied de la cheminée qu’on a logée dans une série de bureaux superposés de l’administration des Bâtiments civils : de la base au faîte, cette cheminée a 36 m environ de hauteur.
- De chaque côté de la conduite de fumée on a ménagé des petites galeries d’accès pour le nettoyage des carneaux ; une chicane placée au début de la conduite permet de procéder au nettoyage d’un ou deux générateurs pendant que les autres continuent le service.
- Tel est l’ensemble des installations intérieures à l’usine ; on peut juger, par cette description rapide, qu’il est parfaitement conçu, et qu’il prépare, pour le service courant d’exploitation, des facilités de toute sorte dans les manœuvres, et une véritable aisance pour le personnel.
- Il me reste à dire quelques mots des installations extérieures à l’usine, et tout d’abord de la canalisation électrique.
- Canalisation électrique. — Cette dernière est constituée par une ceinture générale formant un circuit fermé qui se compose de trois fils conducteurs ou câbles à section égale. Ces câbles sont portés par des isolateurs en porcelaine que maintiennent des supports, scellés à la voûte des égouts.
- Le courant est amené par des fîleurs en des points déterminés de la ceinture. Cette disposition, combinée avec l’usage des trois câbles conducteurs, fournit un équilibre du potentiel, difficile à maintenir autrement dans une canalisation sur laquelle se branchent un grand nombre de dérivations.
- Nous avons pu voir, par un regard laissé ouvert, la façon dont est placée dans l’égout toute cette canalisation électrique. Elle règne ainsi sur les quatre côtés du long rectangle qui forme le jardin du Palais-Royal : mais, les égouts n’existant que sur les côtés longs, on a dû* les prolonger au sud du côté de l’usine ; et, au nord, sous l’emplacement de l’ancienne Rotonde, on a posé, en tranchée, une large conduite en fonte à l’intérieur de laquelle est logé le circuit.
- 1 Tout le long de la ceinture se raccorderont les dérivations des abonnés. Chaque'branchement, spécial à un abonné, se composera !d’un 1 câble sous plomb' aboutissant à’ un compteur, muni d’un premier interrupteur du côïé du réseau et d’un second inter-
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- rupteur correspondant, du côté de l’appartement de l’abonné, à un tableau de distribution.
- Les grands clients de la station centrale sont aux extrémités du circuit : ce sont les deux théâtres du Palais-Royal et de la Comédie-Française; puis viennent le Conseil d’État, la Cour des Comptes, l’administration des Bâtiments civils et des Beaux-Arts ; ensuite l’éclairage des galeries et des arcades du Palais-Royal, enfin l’éclairage public et privé des immeubles attenants. — Dès aujourd’hui le placement de plus de 6 000 lampes est ainsi assuré ; il peut en venir autant et plus encore, la puissance de la station centrale pouvant être portée jusqu’à l’alimentation de 16 à 18 000 lampes.
- Depuis quelque temps déjà, comme chacun sait, les deux théâtres de la Comédie-Française et du Palais-Royal sont éclairés à l’électricité au moyen de machines provisoirement installées dans leur voisinage ; MM. Chabrol et Yernes nous ont fait voir tous les détails de ces installations.
- Théâtre du Palais-Royal. — L’éclairage du théâtre du Palais-Royal par l’électricité date de 1886. C’est le premier théâtre de Paris qui ait été entièrement éclairé à l’électricité (scène et salle). Il n’a pas attendu, comme les autres, l’incendie de l’Opéra-Co-mique pour renoncer à l’éclairage au gaz; et, à la suite de ce sinistre, alors qu’une panique régnait momentanément et faisait le vide dans les salles de spectacle, le Palais-Royal fut le seul théâtre où, pendant quelque temps, les amateurs de spectacle et les soiristes purent se croire en toute sûreté.
- L’éclairage de ce théâtre comprend 650 lampes, dont 300 de vingt bougies et 350 de dix bougies. Elles sont alimentées par deux machines, type Compound, de Weyher et Richemond, cl’une force de 35 chevaux chacune et marchant à 300 tours. Les dynamos sont du type Edison, à 50 volts et 480 ampères. Deux chaudières Belleville, de 700 kg, fournissent la Arapeur.
- Deux batteries d’accumulateurs Faure, pouvant alimenter cha" cune 200 lampes, servent à l’éclairage de jour eLforment une ré--serve, en cas d’accident sur. F une des, machines. Tous ces appareils et leurs accessoires sont établis dans les caves du théâtre et dans le sous-sol du péristyle qui termine^ep ce point les ^galeries du Palais-Royal; le peu d’espace dont„on,,disposait, les couloirs étroits, le peu de hauteur des caves, tout a contribué à entourer
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- cette installation de difficultés qui ont été heureusement vaincues.
- Lorsque la station centrale fonctionnera, elle viendra alimenter tous les foyers du théâtre du Palais-Royal, et les machines et appareils ci-dessus décrits seront enlevés.
- Seuls, les appareils de réserve et de secours seront conservés, mais chargés aussi pendant la journée par les machines de la station centrale.
- Théâtre-Français. — En sortant du théâtre du Palais-Royal, nous avons été conduits au Théâtre^Français que MM. Chabrol et Yernes nous ont fait visiter de fond en comble.
- Disons tout de suite que la Comédie-Française est maintenant éclairée, depuis le 22 août 1887, par 1000 lampes à incandescence, dont 700 environ de 10 bougies, 200 de IG et 100 de 32 bougies. Ces foyers sont alimentés par 2 machines Edison de 110 volts et 320 ampères j qu’actionnent deux locomobiles Weyher et Richemond de 40 chevaux chacune : deux batteries d’accumulateurs, pouvant alimenter chacune 150 lampes, constituent uni appareil de secours ou de réserve. Toutes ces machines, sauf les dernières, disparaîtront dès que fonctionnera la station centrale.
- Notre visite au Théâtre-Français, qui s’est prolongée jusqu’à midi, a été particulièrement intéressante, en ce qu’elle nous a permis d’apprendre, dans une magnifique leçon de choses, tout ce qu’est un théâtre moderne; et ceux d’entre nous, qui n’en avaient pas visité encore, ont été surpris de la multiplicité des organes, des charpentes et des appareils qui constituent toute la machinerie : trappes, herses, portants, treuils, câbles, c’est un enchevêtrement de pièces et d’organes si compliqué qu’on comprend toute la nécessité d’un personnel de machinistes très expérimenté et bien dirigé pour en assurer la manoeuvre aisément et sans péril.
- En même temps que M. Yernes nous faisait voir les appareils multiples à l’aide desquels l’éclairage électrique pénètre dans tous les locaux de la Comédie-Française, M.'Chabrol nous montrait sur place tout ce que l’onc peut faire pour écarter d’un théâtre les chances d’incendie. C’est ainsi que l’habile et prudent architecte qui, au début de notre visite, à notre arrivée dans l’usine en sous-sol de la cour du Palais-Royal, nous avait indiqué les moyens employés par lui i pour se garder contre l’eau, nous apprenait, à la fin, comment il se gardait contre le feu.
- L’eau! le feu!’ qui sont pour l’homme de si précieux, de si in-
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- dispensables auxiliaires, sont parfois aussi ses plus redoutables ennemis : les ingénieurs et les architectes doivent apprendre à s’en servir, mais en même temps à les maîtriser.
- Tout ce qu’il est humainement possible de faire aujourd’hui pour créer la sécurité dans un théâtre a été réalisé rue Richelieu; et nous avons pu nous en rendre compte avec M. Chabrol, qui nous a dirigés dans le dédale des escaliers et des couloirs, dans la salle et sur la scène, sans oublier de nous conduire dans les loges et au foyer des artistes, qui présentent à la Comédie Française un attrait de curiosité tout particulier.
- Nous avons, ce jour-là, compris de nos yeux l’exactitude de la définition que nous donnait d’un théâtre notre ancien Président, M. Trélat, lorsqu’il nous disait, le 21 octobre 1887, qu’un théâtre est essentiellement une scène et une salle, la scène ayant trois fois la hauteur de la salle, de telle sorte que le vide de la scène doit être surmonté d’un vide égal, le dessus, et doit, en surmonter un semblable, le dessous.
- M. Trélat ajoutait, en résumant sa communication, que trois grandes précautions sont à prendre pourpréserver un théâtre, ,du feu.
- Précautions contre Vincendie. — La première consiste à rendre la scène inincendiable en y installant la lumière électrique et en enduisant les décors de matières ininflammables. — Le feu prenant presque toujours à la scène, cette précaution, prise rigoureusement, supprime, pour ainsi dire, l’incendie. —; La deuxième précaution consiste à isoler la scène de la salle; et ;la(troisième, à désemplir les salles, à percer leurs parois, à préparer le sauvetage et à faciliter le service des pompiers.. — Ces deux dernières précautions sont salutaires, mais ne constituent qu’un remède et non une préservation presque absolue comme la première. lfl . ;
- Avant l’incendie de l’Opéra-Comique, le Théâtre-Français était, et il est resté depuis, l’un des mieux aménagés au point de vue de la troisième précaution ; et nous avons pu, voir,, en les parcourant de bas en haut, que les dégagements sont nombreux, les escaliers et les couloirs larges et.faciles, „tous munis, à des intervalles rapprochés, de prises d’eau que vérifie chaque jour le personnel des pompiers attachés au théâtre, et qu’alimentent un grand nombre de réservoirs constamment maintenus en bon état de service et de fonctionnement. ... ,q , ,s. ^
- Les deux premières précautions ont,été prises à la suite de l’in-
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- cendie de l’Opéra-Comique. En cinq semaines, du 10 juillet au 22 août 1887, l’établissement du rideau de fer et de ses accessoires, d’une part, et l’installation de l’éclairage électrique, d’autre part, ont été faits à la fois par MM. Edoux et Yernes. Je n’entrerai pas dans le détail de ces installations, que ces messieurs nous ont décrites eux-mêmes dans la séance du 21 octobre 1887. Je rappellerai seulement que M. Chabrol a bien voulu faire fonctionner sous nos yeux le rideau de fer qui sépare d’une façon complète la scène de la salle ; et aussi le chariot mobile, placé sur le toit de la scène, qui, en roulant sur des rails, ouvre pour les gaz chauds une sorte de grande soupape d’échappement, laquelle, avant l’installation du rideau de fer, ôtait au trou du lustre de la s:;lie une partie de son danger comme cheminée d’appel.
- M. Vernes, a son tour, nous a montré avec quelle facilité se font les diverses manœuvres de l’éclairage. Tous les appareils (lustres, portants, herses, rampes) sont commandés, au jeu d’orgue, par des rhéostats qu’on manœuvre au moyen de manettes. Celles-ci sont reliées, en raison du peu d’espace libre, à des bielles dont le mouvement se transmet, par une crémaillère, à un secteur à contacts.
- Nous avons vu, en un moment, s’allumer et s’éteindre le lustre tout entier, puis la partie du lustre qui, en cas d’accident aux machines, resterait allumée par l’appareil de secours.
- Nous avons vu ensuite la scène et la salle s’éclairer tour à tour de feux ordinaires, de feux rouges et verts ; puis on nous a mon. tré la manœuvre d’un portant, d’où a disparu tout danger par la suppression de la flamme vagabonde du gaz, et enfin la manœuvre de la rampe.
- Cette dernière a dû être installée de nuit ; et ce petit détail est à citer parce qu’il montre combien les artistes de la Comédie-Française sont jaloux de la tradition et acceptent difficilement tout changement dans leurs coutumes. — Avant que la rampe actuelle fût établie, il y a quinze mois, on se servait encore de lampes à l’huile ; et les sociétaires s’opposaient absolument à ce qu’elles fussent changées et à ce qu’on les remplaçât par des lampes électriques.
- Sûr de réaliser un progrès et une amélioration dont on lui saurait gré après coup, M. Yernes lit enlever l’ancienne rampe et la remplaça en une nuit par la rampe électrique. De une heure du
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- matin à une heure du soir, peu avant le moment de la répétition quotidienne, tout fut fini. —A leur arrivée, les artistes ne manquèrent pas de se récrier, de réclamer l’huile à grands cris, de protester, etc. ; mais il fallait bien, ce jour-là du moins, répéter avec la rampe électrique. On commença donc ; puis le soir la représentation ordinaire se fit encore avec la même rampe ; déjà l’on cessait de maugréer : la supériorité de l’électricité, comme commodité et comme confortable, n’était pas à nier ; des lampes à l’huile on parla peu le lendemain, plus du tout le surlendemain, et ce fut fini. ,
- Cette anecdote nous montre que les ingénieurs rencontrent parfois des résistances irréfléchies lorsqu’ils veulent réaliser certains progrès et qu’alors ils ne doivent pas hésiter, quand ils sont sûrs d’eux-mêmes, à aller de l’avant, à imposer l’amélioration et à mettre les gens en face du fait accomplit ;
- La visite dont je viens de résumer le compte rendu, s’est terminée vers midi, après avoir duré près de trois heures, et nous a laissé à tous d’intéressants souvenirs. Pour moi, lorsque je me suis mis à y songer pour vous en faire la description, je n’ai pu m’empêcher de songer en même temps à ces fées des contes de Perrault qui donnent un coup de bagüette pouf illuminer tout à coup leurs palais enchantés de mille féux divers. — Aujourd’hui,' pensé-je, le coup de baguette est remplacé par un bouton qu’on presse ou bien une manette qu’on‘ tourne. ''>'n
- Quant aux fées, ce sont MM. les ‘Ingénieurs électriciens’ qui leur ont succédé. ’ i . > < o
- Je crois être T’interprète de tous les visiteurs du 17 novembre, et de la Société des Ingénieurs civils, en remerciant les fées du Palais-Royal, pardon, je veux dire M.MV lès Ingénieurs’Vernés et ses collègues, de la courtoisie et de l’amabilité avec lesquelles ils nous ont fait les honneurs1 de leurs travaux: •
- Nous espérons les revoir quand ils ‘seront: terminés, et jpour n’ôtre pas alors envahis sous le flot des curieux,' ils feront flfien dû demander qu’on se partage en plusieurs groupes, ce qui "permettra de mieux juger leurs'travaux et de mieux profiter ^leflà leçon
- de choses.
- Paris,' ce 1er décembre 1888. 's s 1
- tipmq boa
- Z’mriï-.
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- ANALYSE DE L’OUVRAGE
- DE
- SIR I. LOWTHIAN BELL
- Traduit en français par M. HALLOPEAU
- FAITE EN SÉANCE DU 7 DÉCEMBRE 1888 PAR M. S. JORDAN
- Les recherches théoriques et les publications techniques ayant trait à la métallurgie du fer étaient peu nombreuses en Angleterre il y a vingt-cinq ans ; on n’y possédait guère que le remarquable livre de M. le docteur Percy, écrit surtout au point de vue chimique. M. Isaac Lowthian Bell de la maison Bell frères, propriétaire d’une très importante usine à fonte près Middlesbro, fut en 1868 l’un des promoteurs et fondateurs de VInstitut du fer et de Varier dont le but était d’établir des relations suivies entre les métallurgistes anglais, et de provoquer des communications techniques et scientifiques relatives à la métallurgie du fer. M. Bell montra l’exemple en publiant dès 1869, dans le journal de la Société chimique, la Chimie du haut fourneau, dans les Transactions de l’Institut du fer et de l’acier, s un mémoire sur la production et Vutilisation de la chaleur dans les hauts, \ fourneaux, et dès que le Journal de cet Institut fut créé, il l’inaugura en quelque sorte par la publication d’un grand travail intitulé Phénomènes chimiques de la fabrication de la fonte, quiv dura pendant les deux années 1871 et 1872. Depuis cette époque, M. Bell auquel sa situation dé principal propriétaire d’une grande usine, d’ancien président (en 1872) de l’Institut du fer et de l’acier, fournit des moyens d’investigation précieux et qui est,doué d’une activité corporelle qui lui a permis de visiter, dans de fréquents voyages, non seulement les principaux centres (dë l’industrie du fer en Europe, mais aussi en Amérique, M. Bell n’a pas cessé de se livrer à toute une série
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- d’expériences et de recherches dont il a généreusement publié les résultats dans une série de mémoires, expériences souvent difficiles, longues et aussi coûteuses, puisqu’elles s’effectuaient souvent dans les appareils mêmes des usines et non dans un laboratoire. Les Bulletins de toutes les Sociétés techniques anglaises, ceux de l'Institut des ingénieurs des mines américains, d’autres encore contiennent un grand nombre de mémoires originaux relatifs surtout aux hauts fourneaux et à la fabrication de la fonte, objet principal des études de M. Bell qui s’est moins occupé de la fabrication du fer et de l’acier. .
- Si les maîtres de forges anglais ont eu longtemps la réputation méritée de n’attacher d’importance qu’aux résultats pratiques et de mépriser en quelque sorte les théories et les recherches de laboratoire, les publications de leur Institut montrent qu’ils ont bien changé. Il est peu d’usines anglaises maintenant, où le laboratoire ne tienne pas la place qui lui appartient et où les chefs n’aient pas appris à étudier avec son aide, les résultats de leurs opérations ; n’avons-nous pas vu un1 praticien' anglais, l’un des plus habiles il est vrai, tracer lui-même devant une assemblée de confrères, les courbes représentatives du départ des impuretés de la fonte dans l’opération Bessemer? Si ce grand changement est dû surtout, selon M. Jordan, aux embarras primitifs, aux succès ultérieurs du procédé Bessemer, à l’exemple donné par M. Bessemer, cherchant à trouver la cause de ses insuccès avec certaines fontes et de ses succès avec d’autres, il est dû aussi pour une part importante aux efforts et aux travaux de M. Bell. Ses confrères ont hautement reconnu les services qu’il a rendus à leur industrie en lui décernant en 1874 là première médaille instituée par l’Institut du fer et de l'acier. S. M, la Reine Victoria a couronné sa carrière de métallurgiste en l’anoblissant comme elle l’a fait aussi pour MM. Bessemer, Whitworth, Samuelson, etc.
- M. Bell n’est pas seulement technicien, il est aussi économiste et a publié un ouvrage\ d’économie industrielle- et de statistique sous le titre de l'Industrie du fer dans le 1 Royaume-Uni comparée à celle des autres nations (-i 886)v IIm’est pas seulement spécial dans l’industrie du fer, mais aussi dans celle des’prôduits chimiques,'comme pourraient en témoigner plusieurs membres de notre Société. U ne sera peut-être pas sans intérêt d’e signaler ici là singulière coïnci-
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- dence qui a fait de la grande usine à fonte de MM. Bell frères à Port-Clarence, au bord de la Tees, en face de Middlesbro, une grande usine productrice de sel : on avait reconnu depuis longtemps, dès 1862, je crois, qu’il existait un dépôt de sel au-dessous de la ville de Middlesbro (découverte due au hasard d’un sondage pour eau douce) ; MM. Bell l’avaient constaté eux-mêmes à plusieurs reprises, mais ce n’est qu’en 1881 qu’ils décidèrent l’établissement d’un sondage important et la création d’une saline (comme il en existe dans l’est de la France), à Port-Glarence, reprenant ainsi une industrie qu’ils avaient déjà pratiquée à l’usine de Washington (Durham), dont notre collègue M. Brivet a été l’habile Ingénieur-chimiste, usine où on a longtemps fabriqué l’aluminium par le procédé de Deville, où M. Brivet a aussi fabriqué, en quantité relativement importante, le thallium fourni gracieusement par MM. Bell à plusieurs laboratoires du continent. Les résultats avantageux obtenus par la saline de Port-Glarence ont amené la création de plusieurs établissements voisins semblables. MM. Bell, non contents de -cette double industrie, en entreprennent en ce moment une troisième, celle de l’acier sur sole, avec le concours de notre collègue M. Pourcel, par la création d’une aciérie dont le projet est grandiose.
- G’èst au milieu de cette diversité d’occupations que M. de Low-thian Bell, qui est un écrivain fécond, a encore trouvé le temps de réunir dans un livre qu’il a intitulé : Principes de la fabrication du fer et de l’acier et qui a paru en 1884, ses plus importants travaux techniques et économiques.
- Notre collègue M. Hallopeau vient de rendre aux métallurgistes français le service éminent de mettre à leur portée la partie technique de cet ouvrage en la traduisant dans notre langue : notre industrie doit lui en savoir le meilleur gré. J’aurais voulu pouvoir résumer le contenu de ce, .livre important et vous en donner une idée sous une forme concise et intéressante pour tous. Mais l’ouvrage de M. Bell ne s’y prête guère : sa lecture est laborieuse parjsuite de la multiplicité des faits et des documents rapportés, et aussi par suite de la manière spéciale dont ils sont classés. J’ai dû renoncer à vous, présenter un résumé-méthodique et critique set me contenter.,d’une fanalyse dans laquelle je chercherai
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- à indiquer assez bien la substance du livre pour tenter les spécialistes de faire plus ample connaissance avec lui.
- La partie technique, traduite par M. Hallopeau, comprend quatorze chapitres qui forment un peu moins des deux tiers de l’ouvrage de M. Bell, le dernier tiers étant consacré à des études statistiques, économiques et commerciales que notre collègue a réservées pour une traduction ultérieure. Sur ces quatorze chapitres, huit, représentant les deux tiers de la portion techniquey sont consacrés à la fabrication de la fonte, objet des études favorites de M. Bell.
- Le premier chapitre, Introduction, renferme quelques considérations générales sur l’état présent et sur l’avenir de la métallurgie du fer au point de vue anglais.
- Le second chapitre est une Histoire du fer depuis les temps les plus reculés jusqu’à nos jours. L’auteur y fait ressortir avec juste raison les services que la métallurgie du fer, — j’allais dire l’humanité, — doit à cette pléiade d’inventeurs anglais qui s’appellent Abraham Darby, Henry Gort, Rogers, Neilson, Ressemer, Siemens, etc.
- Le troisième chapitre est consacré à la Méthode dite directe de fabrication du fer avec les minerais et M. Bell, après avoir examiné les divers procédés anciens ou nouveaux (procédés primitifs, Catalan, Clay, Ghenot, Blair, Dupuy, Siemens, etc.), conclut à la supériorité économique de la méthode dite indirecte dans laquelle-on fabrique d’abord de la fonte pour l’affiner ensuite.
- Le quatrième chapitre est relatif à In Préparation des matières premières pour le travail des hauts fourneaux, savoir la fabrication dm coke, celle du charbon de bois, le grillage des minerais de fer et celui de la castine. M. Bell signale la manière grossière et peu scientifique dont la carbonisation de la houille s’opère en Angleterre; mais il convient d’indiquer que, depuis la date de son livre (1884), cette question a fait l’objet de nombreuses études dans ce pays et que si pour les cinquante années antérieures-la fabrication du coke y avait fait peu de progrès, il n’en a pas’ été de même depuis. Les fours à coke lés plus perfectionnés, ceux même avec utilisation des produits volatils !de la distillation, y ont été introduits et commencent à s’y propager.
- Le cinquième chapitre, intitulé 1 eHaut Fourneau, commence l’étude de cet appareil au point de vue calorifique. M. Bell examine
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- la rédaction de l’oxyde de fer par le carbone, l’oxydation du fer par l’acide carbonique, l’influence des diverses températures sur ces réactions, celle des dimensions des hauts fourneaux sur l’économie de la réduction, sur la composition et la température des gaz qui s’échappent des gueulards. Quelques diagrammes mettent en relief les idées de M. Bell sur les températures auxquelles l’acide carbonique commence à agir sur le carbone (818°), l’oxyde de carbone commence à agir sur le peroxyde de fer (149°), le carbone sur le peroxyde de fer (400°), l’acide carbonique sur le fer (426°), ainsi que sur les températures dans les zones successives de deux hauts fourneaux de hauteurs différentes (14,50 m et 26,40 m). Il montre aussi par un diagramme qu’au delà de 736 m3 l’augmentation de la capacité des hauts fourneaux du Cleveland n’a plus d’effet avantageux.
- Le sixième chapitre traite de Y Emploi du vent chaud, de sa théorie, et montre l’analogie qui existe entre le chauffage du vent et l’augmentation de la capacité du haut fourneau. M. Bell établit qu’il y a aussi une limite de température pour le vent chaud au delà de laquelle des accroissements ne présentent plus d’avantages réels.
- Le septième chapitre, l’un des plus considérables par son étendue, est consacré à l’étude de la Quantité et de ' la Qualité de combustible exigées dans le haut fourneau alimenté avec de l'air à différentes températures. M. Bell montre l’influence des diverses qualités de coke et des diverses natures de minerais, et établit que pour le minerai de sa région (Cleveland), la limite inférieure possible de la consommation de combustible est 976 kg par 1 00 J kg de fonte ; il compare, au point de vue de l’effet utile du combustible, des hauts fourneaux de diverses dimensions traitant ce minerai, puis aussi du minerai de Bilbao. Puis il rapporte des données d’expérience sur les hauts fourneaux consommant comme combustible de la houille crue d’Ecosse, du Staffordshire, de l’anthracite, du charbon de bois, du bois torréfié, du lignite, de la tourbe : il explique les causes de la faible consommation de charbon de bois (700 à 800 kg) par tonne de fonte observée dans divers fourneaux de Styrie, de Carinthie, de Suède et expose pourquoi le gaz naturel et le pétrole, quelques services qu’ils rendent dans d’autres appareils métallurgiques, ne' lui paraissent pas des combustibles pour le haut fourneau. 4 7 . i! ;
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- Le huitième chapitre est intitulé : Des 'produits solides du haut fourneau, et s’occupe surtout de la composition des fontes dans les allures à l’air froid et à l’air chaud, de l’état du carbone dans les fontes, de l’introduction du silicium, du soufre, du phosphore, du manganèse et d’autres métaux dans les fontes, sans oublier les résidus comme la limaille de graphite, le laitier, les poussières de gaz. On y trouve un grand nombre d’analyses.
- Le neuvième chapitre étudie les Réactions chimiques qui se produisent dans le haut fourneau. M. Bell y examine les changements qui s’effectuent dans les charges au point de vue chimique pendant qu’elles descendent du gueulard à la partie inférieure de l’appareil. Il étudie d’abord la composition et la température des gaz du gueulard dans un haut fourneau du Cleveland, puis la rapidité plus ou moins grande dont s’opère la réduction de l’oxyde de fer en présence d’un courant d’oxyde de carbone mélangé d’acide carbonique; il discute la cause du singulier dépôt de carbone pulvérulent qui s’effectue par le dédoublement de l’oxyde de carbone dans des régions où la température ne dépasse guère 400°, et conteste l’exactitude des vues de M. Gruner sur la nécessité de la présence du fer métallique pour que ce dédoublement, qui s’effectue avec dégagement de chaleur, ait lieu. Il examine ensuite les circonstances dans lesquelles l’acide carbonique provenant de la réduction de l’oxyde de fer par l’oxyde de carbone peut être ramené par le combustible à l’état d’oxyde de carbone et montre que l’acide carbonique résultant de la s dissociation du calcaire subit toujours cette réduction. Après ces études de la partie supérieure du fourneau, M. Bell examine la formation du courant d’oxyde de carbone dans l’ouvrage et montre comment la composition de ce courant change à mesure qu’il s’élève, en étudiant cette composition en même temps que la température dans les zones successives de deux hauts fourneaux l’un de 24,40 m et l’autre de 14,50 m. Il signale la présence de cyanures de potassium et de sodium dans le courant gazeux et indique leur action. Il donne des analyses des fumées qui accompagnent les gaz, recueillies à diverses hauteurs dans le fourneau, et discute,les provenances du zinc, du plomb, de l’ammoniaque, de la lithine et des bases terreuses (chaux, magnésie, alumine) qu’on trouve aussi avec la silice dans les fumées recueillies à une certaine hauteur. Ce cha-
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- pitre est particulièrement intéressant par le grand nombre de données expérimentales qui s’y trouvent.
- Le dixième chapitre intitulé: Des quantités de chaleur développées par le combustible dans le haut fourneau, revient sur des considérations qui ont déjà fait l’objet d’une partie des chapitres précédents. M. Bell examine les causes qui font varier l’effet utile du combustible dans le fourneau et établit les éléments du bilan des quantités de chaleur développées et absorbées dans les différentes régions et par les diverses réactions chimiques qui ont lieu dans le haut fourneau, en considérant d’abord uniquement l’emploi du coke comme combustible : puis il applique les mômes calculs à l’emploi du charbon de bois, en se servant de données recueillies sur les hauts fourneaux de Styrie et de Suède. On trouve ici les résultats des expériences de M. Bell et de celles de M. Akermann sur l’action réductrice exercée par le coke dur, le coke tendre, le charbon de bois à diverses températures sur l’acide carbonique, expériences qui montrent qu’entrela température de 900° et 1 000° l’action du charbon de bois est considérablement (5 à 6 fois au moins) plus énergique que celle du coke. Le chapitre se termine par une comparaison entre les compositions des gaz du gueulard des hauts fourneaux au charbon de bois (d’après Bunsen, Ebelener, Scheerer, Tunner) et au coke, et une étude des températures d’après Tunner, dans un fourneau de Styrie. Un postscriptum vient ajouter à ceux qui précèdent des calculs relatifs aux hauts fourneaux au charbon de bois des États-Unis et aux résultats qu’y a fournis l’emploi du vent chaud.
- Le chapitre suivant, le onzième, termine l’étude du haut fourneau, avec le titre : De VHydrogène et de certains composés hydrogénés dans le haut fourneau. M. Bell montre d’abord quelle peut être l’origine de l'hydrogène qui se trouve en proportions variables dans les diverses régions des hauts fourneaux au coke et cite des expériences de laboratoire qui prouvent le fgrand pouvoir réducteur de ce gaz sans qu’il soit possible, dit-il, de démontrer la nature précise du rôle qu’il joue dans les1 "réactions du four-neau. Il passe ensuite à l’examen des gaz qui’ s’échappent des hauts fourneaux alimentés à la'5 houille crue et indique le parti qu’on en tire à l’usine de Gartscherrie en Écosse par la condensation du goudron et de l’eâu ammoniacale contenus. Puis il
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- reprend ses calculs de calories en les appliquant à un haut fourneau écossais traitant du blank-band et du minerai de Bilbao et à un haut fourneau du Centre traitant des minerais oolithiques ; il conclut en montrant qu’au point de vue de l’effet utile du carbone contenu dans le combustible, la marche à la houille crue est un peu moins avantageuse, toutes choses égales d’ailleurs, que celle au coke, mais que l’avantage revient à la houille crue quand on fait entrer en ligne de compte les frais et déchets de fabrication du coke et les produits qu’on retire des gaz du haut fourneau. Toutefois, comme on ne peut employer que la houille crue en morceaux, le meilleur système, dit M. Bell, serait probablement d’employer crus les gros morceaux et de carboniser les menus.
- M. Bell revient ensuite aux produits accessoires des hauts fourneaux à la houille crue, spécialement à l’ammoniaque ; il indique que dans les gaz de ses fourneaux au coke de Port-Clarence il a trouvé peu d’ammoniaque, tandis que, d’après M. Weldon, on retire des gaz des hauts fourneaux de Garstcherrie une quantité d’ammoniaque correspondant à environ 10% de sulfate par tonne de houille crue employée.
- Ce chapitre se continue par deux digressions. La première est relative à Vutilisation des sous-produits de la distillation de la homlle dans la fabrication du coke, sujet encore un peu neuf en Angleterre à l’époque (1884) où M. Bell écrivait son livre., La seconde est relative à la fabrication du gaz à l’eau, soit avec le coke, soit avec la houille crue; elle contient des notes de M. Bell sur cette fabrication à Essen. M. Bell termine en discutant l’emploi du gaz à l’eau injecté par les tuyères comme combustible dans le haut fourneau et en montre l’inapplicabilité en citant une expérience faite sur le continent. Il indique aussi les résultats négatifs donnés par l’injection de pétrole par les tuyères dans un haut fourneau au charbon de bois, aux États-Unis.
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- Après ces huit chapitres consacrés à l’étude de la fabrication de la fonte et du haut fourneau, objetM spécial et favori de ses études, M. I.-L. Bell s’occupe dans le chapitre douzième de la production du fer malléable par l'affinage{de la fonte, au bas foyer en n’y consacrant toutefois que quelques pages. Il fait ressortir d’abord l’effet oxydant du travail au bas foyer pour affinage de la fonte comparativement au travail réducteur du même appareil ou feu catalan
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- pour la réduction des minerais, et montre comment, malgré l’inconvénient d’un déchet notable de métal et d’une consommation également notable de combustible, le bas foyer ou feu de Lancas-hire a conservé jusqu’à présent en Suède et en Russie, surtout, une réelle importance industrielle, grâce à la pureté des produits qu’il fournit et qui sont, dit-il, des produits finis, alors que le four à puddler ne donne que des produits intermédiaires. 11 décrit le travail d’un feu de Lancashire en Suède et le compare à celui d’un feu analogue fonctionnant en 1727 en Angleterre, et dont il a pu retrouver tous les éléments. L’auteur ne s’occupe pas des autres systèmes d’affinage au bas foyer et ne paraît attacher d’importance qu’au système dit Lancashire, importé autrefois d’Angleterre en Suède, quoique le système dit de Rannemora, qui sert dans ce pays à fabriquer les fers destinés à la cémentation et à la fabrication des aciers fins au creuset, alors que le système dit Lancashire sert plutôt pour les fers destinés à la tréfilerie, ait bien encore son intérêt. Il passe complètement sous silence, au point de vue historique, comme au point de vue technique, les procédés dits Allemand, Comtois, etc., qui, cependant, ont été les premiers employés pour l’affinage de la fonte, et sont probablement les ancêtres des procédés dits Wallons, employés dans le pays de Galles et en Suède.
- Le treizième chapitre traite du feu de raffinerie (ou finerie) et du four à puddler. Il débute par un historique intéressant : l’invention par Cort du puddlage sur sole en sable, celle par Rogers du puddlage sur sole en fonte recouverte d’oxyde de fer, l’emploi des feux de finerie pendant de longues années pour transformer la fonte en métal fine, c’est-à-dire dépouillé de tout ou partie du silicium ou du phosphore de la fonte, et fait voir que cet emploi, combiné avec celui du puddlage sur sole en oxyde de fer, a permis de traiter des fontes avec lesquelles on n’aurait pu obtenir de produit suffisamment affiné sur les soles en sable de Cort.
- Le finage préalable de la fonte dans un bas foyer, ou feu de finerie, alimenté avec du coke pur, et le puddlage subséquent de cette fonte finée, constituent une formule de travail intermédiaire entre l’affinage ancien au bas foyer, et l’affinage plus moderne au four à puddler. C’est celle encore usitée dans les établissements du Yorkshire, comme Low Moor (où je l’ai vu pratiquer il y a peu
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- d’années), Bowling, Monbridge, bien connus pour la qualité spéciale de leurs produits, et aussi dans la forge de Tudhoe, dans le nord de l’Angleterre. M. Bell étudie le finage, en discute les résultats d’après des données recueillies dans ces usines, et montre comment cette opération préliminaire enlève au métal la presque totalité du silicium, une portion notable du phosphore, sans l’appauvrir sensiblement en carbone et en soufre.
- Le coût assez élevé de cette opération du finage a conduit à son abandon dans la plupart des usines à fer, surtout lorsqu’on eût appris, en grande partie grâce à feu M. E. Williams, à garnir les soles de puddlage avec des matières réfractaires oxydantes, comme des minerais de fer riches. M. Bell expose cette transformation de la formule de travail, et examine si elle a amené ou non un amoindrissement dans la qualité des fers bruts obtenus, spécialement pour ceux destinés à la fabrication des rails, en concluant pour la négative (l’emploi au puddlage d’un excès de garnissage en oxyde de fer permettant de se débarrasser du phosphore aussi bien qu’avec le finage préalable), tout en faisant une réserve au point de vue de la quantité de scorie qui peut se trouver intercalée dans le fer.
- L’auteur traite ensuite la question du puddlage mécanique en rapportant d’abord les essais faits par M. Menelaus, à Dowlais, puis l’introduction en Angleterre de 1 'appareil Banks, qui a permis d’obtenir mécaniquement des fers parfaitement comparables à ceux du Yorkshire au point de vue de la pureté chimique, et de la résistance mécanique, tout en contenant cependant une proportion de scories interposée un peu plus forte, à cause du mode de cinglage en grosses masses, mais sans amener une réduction réelle du prix de revient du puddlage. Cependant le four à pudd-ler rotatif Banks ne s’est pas répandu comme on aurait pu le croire. M. Bell l’explique en citant la phrase suivante d’un des maîtres de forges américains qui l’ont le plus pratiqué : « Comme travail du métal, il est sans égal; comme appareil de fusion, il est inférieur à beaucoup d'autres ; comme durée, il est celui qui s’use le plus vite; comme facilité de réparation, il est des plus difficiles à réparer. »
- M. Bell espère mieux, d’après les résultats qu’il a pu connaître d’un travail de deux ans, du four rotatif employé au Creusot (ima-
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- giné par un de nos collègues, M. Bouvard) et importé en Angleterre aux forges de Monkbridge. Le four Bouvard travaille le métal aussi bien que le four Danks, permet d’avoir des loupes moins grosses, dure plus longtemps et se répare plus aisément.. Aussi est-il, d’après M. Bell, une solution satisfaisante du problème du pud-dlage mécanique.
- M. Danks considérait son four comme devant servir à la production directe d’une certaine quantité de fer provenant du minerai employé en garnissage et se préoccupait peu de l’usure de ce garnissage. Peut-être avait-il raison, semble dire M. Bell d’après M. E. Williams, et peut-être les fabricants de fer n’ont-ils pas apprécié tout l’intérêt du four Danks à ce point de vue; mais il est arrivé au moment où par suite des nouveaux procédés de fabrication de l’acier en grandes masses, l’acier commençait à remplacer le fer pour beaucoup d’usages, * un jour après la fête» ou «comme la moutarde après dessert », selon l’expression familière de M. E. Williams.
- M. Bell passe ensuite rapidement sur les essais d’emploi de quelques réactifs — médecines comme disent les Anglais -— au four à puddler, qui n’ont pas eu de résultats pratiques généraux.
- Il termine ce chapitre en faisant prévoir la presque disparition des fours à puddler qui seront remplacés par les appareils à fabriquer le métal fondu (quoique, dit-il, le four à puddler permette encore de fabriquer plus ^économiquement les grosses tôles) et en donnant une statistique comparative des fours à puddler anglais en 1873 et en ;1882 (g264 contre 4 369).
- Un appendice faisant digression fournit des données intéressantes aux ingénieurs çle Chemins de, 1er sur la durée comparative des rails en fer et en acier employés depuis 1847 par la Compagnie du North Eastern Bailway, dont M. Bell est un des administrateurs: il conclut en disant que la Compagnie,sera satisfaite si les rails d’acier actuellement en service ont une durée double de ceux en 1er de
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- même poids (82 livres le yard soit 41 k le mètre environ) c’est-à-dire s’ils sont encore en état de servir au bout de vingt-deux ans au trafic actuel, au lieu de dix à douze ans et demi.
- Le dernier chapitre de la partie de l’ouvrage traduite par M. Hallopeau, est intitulé: Des méthodes plus récentes pour Vélimination des substances absorbées par. le fer( pendant son passage dans le
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- haut fourneau, et s’occupe principalement de l’acier Bessemer et de l’acier sur sole. 11 débute par des considérations générales sur l’invention de Bessemer et sur ses avantages comparativement au puddlage en remarquant qu’elle n’était applicable qu’avec des fontes spéciales ou aciére-uses et qu’elle a amené les fabricants d’acier anglais à importer des quantités considérablement croissantes (435 0/0 d’augm. en dix ans) de minerais étrangers, la production de la Grande-Bretagne en minerais hématite ne pouvant à beaucoup près suivre l’accroissement de la fabrication de l’acier. Après cette introduction,qui montre toute l’importance du sujet, M. Bell entreprend l’étude détaillée des circonstances qui agissent sur l’élimination du phosphore dans les procédés d’affinage déjà examinés, et qui sont, suivant lui: la durée de l’opération, la nature de l’atmosphère de l’appareil, la composition de la scorie et la température à laquelle le procédé a recours. En examinant ces diverses circonstances il rapporte les expériences de M. Snelus et de M. Tamm sur la composition des gaz du convertisseur, les analyses de métal et de scories de M. le professeur Kupelwieser et de son propre laboratoire de Glarence.
- Puis, après avoir rendu justice aux prévisions de M. Gruner, qui affirma l’impossibilité de déphosphorer le métal en présence d’une scorie trop siliceuse, il en arrive à l’exposé de son propre procédé de purification de la fonte par une sorte de lavage avec de l’oxyde de fer liquide ou plutôt à proprement parler avec une scorie riche en oxyde de fer : M. Bell attachait dans l’application de ce procédé une grande importance à ne pas avoir une température trop élevée, tandis que M. Gruner considérait surtout la teneur en silice de la scorie employée. Ce mode de lavage de la fonte à l’oxyde de fer que MM. Bell essayaient à Glarence en 1877 dans un four à puddler Banks, était aussi* la base d’un procédé d’épuration de la fonte mis en pratique à Essen par la maison Krupp et qui s’est répandu à l’époque dans quelques usines. Dans le procédé Krupp on employait comme réactif épurant une scorie fournie par la fusion d’un minerai de fer manganésifère et contenant par suite del’oxycle de manganèse en même temps que -de l’oxyde de fer. Mais ces procédés d’épuration ont perdu toute l’importance qu’ils pouvaient avoir'depuis l'a mise en pratique du procédé Bessemer basique dont M. Bell rapporte la genèse en y asso-
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- ciant les noms de MM. Snelus, Thomas et Gilchrist, Windsor Richards, pour en arriver ensuite à l’exposé de ses principes et de ses résultats. Ils ont été trop complètement présentés à la Société par M. F. Gautier, dans plusieurs occasions, pour qu’il soit intéressant de s’y arrêter ici.
- Je signalerai seulement en passant deux points. D’abord la comparaison des compositions moyennes de 20 rails en acier Besse-mer acide et de 20 rails en acier basique, tous fabriqués dans le Gleveland, d’après des analyses faites par la Compagnie du North Eastern Railway, montre, qu’au point de vue des teneurs en carbone, en manganèse, en phosphore, ces derniers sont identiques aux premiers.
- Ensuite, une comparaison que fait M. Bell entre les quantités de chaleur produites par les combustions intermoléculaires dans l’affmage Bessemer acide et dans l’affmage Bessemer basique, semblent montrer que ce dernier exige un plus grand nombre de calories par tonnes d’acier que le précédent, et que pour les fournir il est besoin de l’oxydation d’une quantité de fer supérieure, ce qui entraîne un déchet plus grand; mais les calculs de cette nature sont toujours plus ou moins hypothétiques en présence de l’incertitude des données relatives aux capacités calorifiques du métal et des scories à très hautes températures.
- Après les procédés pneumatiques, M. Bell passe au procédé de fabrication d’acier sur sole Siemens-Martin, il le décrit d’après une visiteauxaciériesdeGratz et s’applique surtout à faire ressortir son intérêt au point de vue de l’utilisation des vieux rails, tout en disant quelques mots du procédé au minerai, de l’emploi du four Pernot. Il termine ses observations en montrant que l’acier sur sole coûte, toutes choses égales d’ailleurs, plus cher que l’acide Bessemer et en cherchant par des analyses à établir les mérites comparatifs de ces deux aciers sans cependant vouloir conclure.
- Le chapitre se termine par quelques brèves remarques sur Y acier cémenté, sur Y acier Wootz, sur Y acier affinéau bas foyer, sur Y acier puddîé et même Y acier naturel au minerai. Un postscriptum est consacré aux cellules Giers pour les lingots d’acier.
- L’analyse qui précède montre que le livre de M. I.-L. Bell n’est pas un traité de la métallurgie du fer : il est intitulé du reste, Principes de la fabrication; il paraît surtout destiné à présenter
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- l’ensemble des travaux de l’auteur et à exposer ses idées résultant d’expériences et de recherches personnelles sur les questions spéciales qu’il a étudiées et non pas à traiter ex professo et dans un ordre méthodique l’ensemble des procédés et de leurs théories. M. Bell explique dans sa préface les circonstances qui l’ont engagé à développer, par exemple, spécialement la partie relative au haut fourneau, à revenir quelquefois, comme dans le vne chapitre, sur des sujets déjà antérieurement traités, et les spécialistes lui ont su gré d’avoir augmenté ainsi le nombre des faits mis à leur disposition et des considérations qu’il livre à leur appréciation. Des lecteurs français regrettent, m’a-t-on dit, de ne pas trouver dans ses exposés historiques, une indication suffisante de la part prise par quelques concitoyens dans la genèse de certains procédés ; mais ils ne doivent pas oublier que le but de l’auteur n’était pas de faire des recherches d’antériorités et qu’il expose seulement à ce point de vue l’état de l’opinion d’un maître de forges anglais qui peut ne pas avoir eu toujours connaissance d’expériences faites à l’étranger et souvent peu divulguées.
- L’ouvrage a paru en 1884 et depuis cette date, les procédés nouveaux, sur lesquels M. Bell s’est relativement peu étendu, se sont développés, c’est pourquoi son traducteur, M. Hallopeau, l’a fait précéder d’un intéressant avant-propos dans lequel il expose rapidement les progrès faits depuis 1884 en visant par exemple l’obtention des produits fondus doux, soudables, au moyen du four à sole basique, du four à sole neutre de MM. Valton et Remaury, du petit convertisseur de Stenay, l’obtention des aciers moulés soudables par les procédés Robert et aussi dans le convertisseur de Stenay dont M. Hallopeau préconise l’emploi et auquel il prédit le plus brillant avenir.
- Notre collègue considère avec raison les progrès’ de la fabrication des aciers fondus dans des appareils de petites dimensions et peu coûteux comme devant porter un coup mortel à l’industrie déjà déclinante du puddlage. La recherche du meilleur petit convertisseur réellement pratique et approprié à une fabrication d’importance médiocre est, en effet, à l’ordre du jour, en France, comme en Angleterre, comme en Allemagne, comme aux Etats-Unis; d’après notre collègue, la solution serait dès à présent obtenue. Je n’ai pas une expérience personnelle du nouvel appareil qui me
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- permette d’émettre une opinion à ce sujet et je ne puis que souhaiter vivement, pour l’honneur de notre métallurgie nationale, qu’il en soit ainsi.
- En terminant je veux répéter encore que les métallurgistes français doivent être reconnaissants à M. Hallopeau de leur avoir fourni le moyen d’étudier, dans leur propre langue, les travaux d’un homme aussi éminent que Sir Isaac Lowthian Bell.
- S. Jordan.
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- CHRONIQUE
- N* 108
- Sommaire. — Unification des méthodes d’essais de matériaux. — Chemin de fer (n Chine.
- — Développement de la Société des Ingénieurs Civils. — Precsion du vent. — Travail
- développé par un rameur.
- tarification «Ses BBaëtlaoaSes «l’e^sals «Ses matëfl’larax. —Au
- moment où'oîTse"préoccupeTTorganiser, à l’occasion de l’Exposition universelle de 1889, un Congrès international pour l’unification des méthodes d’essais des matériaux, il n’est pas inutile de rappeler ce qui a été fait, dans cet ordre d’idées, dans les conférences tenues à Munich en 1881 et à Dresde en 1886, conférences dont la réunion avait été provoquée par le professeur Bauschinger. Le but en était de coordonner l’immense quantité de recherches pratiques qui sont faites tous les jours dans les établissements de construction et les laboratoires techniques, de manière à les rendre comparables et d’arriver ainsi à une connaissance plus parfaite des propriétés générales des matériaux employés par l’architecte et le constructeur.
- Nous ne croyons pouvoir mieux faire qu’en reproduisant d’après une communication de M. Boulvin à l’Association des Ingénieurs sortis des Écoles spéciales de Gand, le règlement provisoire déjà adopté pour l’unification des méthodes d’essais dans l’empire allemand.
- I. — Prescriptions générales.
- Ce chapitre énonce les conditions auxquelles doivent satisfaire les bancs d’épreuve, ainsi que certaines recommandations d’ordre général :
- *1° L’appareil doit pouvoir être vérifié facilement et souvent ; la pression doit pouvoir être appliquée d’une manière continue, soit par vis, soit par une presse hydraulique.
- 2° Les forces appliquées, soit pour l’extension, soit pour la compression, doivent se répartir d’une manière uniforme sur toute la section, ce qui conduit pour la compression à rendre les surfaces d’appui bien planes et à donner à l’une des têtes un peu de liberté en tous sens; pour l’extension, les attaches sphériques sont recommandées s’il s’agit d’éprouvettes rondes ; s’il s’agit d’éprouvettes plates, on peut se contenter du système ordinaire qui consiste à percer un trou dans les bouts élargis et à établir la connexion par un boulon. L’emploi d’attaches en coin qui s’impriment d’eux-mêmes dans l’éprouvette est jugé défavorablement.
- 3° Les recherches doivent toujours comprendre un examen microscopique ou chimique ou tous les deux réunis.
- 4° Les matériaux doivent être essayés d’après le système de déformation auquel ils doivent pratiquement résister.
- 5° Les matériaux qui ont à résister au choc, doivent subir des épreuves dynamiques au moyen d’un appareil de choc. L’usage d’un mouton du poids
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- de 500 kg est recommandé et le projet de règlement entre dans le détail de la construction de l’appareil de choc, la forme du mouton, son système de guidage et d’attache; la chabotte doit avoir au moins dix fois le poids du mouton et la fondation doit être aussi peu élastique que possible. Les chutes inférieures à 6 m sont préférables aux chutes plus élevées et, si le travail du choc n’était pas suffisant, c’est par l’augmentation du poids du mouton qu’il conviendrait d’augmenter le travail en prenant de préférence un chiffre rond, par exemple 1 000 kg. Il est essentiel de mesurer la résistance due au frottement des guides et les appareils dans lesquels cette résistance serait supérieure à 2 0/0 dupoidsne devraient pas être employés.
- II. — Essais de fer forgé et d’acier.
- (Le fer forgé comprend le fer soudé et le fer homogène.)
- A. Essai des rails. — 1. Essai de choc normal.
- 2. Essai par extension sur une éprouvette à prélever à un endroit désigné du profil.
- 3. Essai de flexion.
- 4. La recherche de l'influence des différents systèmes de centres de roues est indiquée comme sujet d’investigation.
- B. Essieux. — 1. Essai au choc tant au milieu que sur les fusées.
- 2. Essai par extension.
- 3. L’essai de flexion n’est pas nécessaire.
- G. Rayons de roues. — 1. Essai au choc.
- 2. Essai à l’extension.
- 3. L’essai par martelage n’est pas nécessaire.
- D. Fer soudé pour ouvrages de ponts. — 1. Essai par extension.
- 2. Essai de pliage à froid et à chaud.
- 3. L’essai de cassure est jugé inutile.
- E. Fer homogène pour ouvrages de ponts.—1. Essai par extension comme pour le fer ordinaire ; — 2. Essai de pliage à froid et à chaud.
- F. Fér soudé pour chaudières à vapeur.
- a. Pour les tôles : 1. Essai par extension ; — 2. Essai de pliage ; — 3. Essai de poinçonnage et de forgeage.
- b. Pour.les fers d’angle : 1. Essai par extension ; — 2. Essai de pliage; — 3. Essai de forgeage et de poinçonnage.
- c. Pour le fer à rivets : 1. Essai (l’extension ; —2. Essai-de pliage et essai
- de forgeage. s
- L’essai des fers d’angle au point de vue de la soudabilité est utile, mais pas nécessaire.
- L’essai de cassure à chaud n’est pas nécessaire, attendu qu’il peut y être procédé en même temps qu’eà l’essai de pliage à chaud.
- G ..Fer homogène pour chaudières à vapeur.
- Le fer homogène (fers profilés . ou tôle? obtenues par les procédés
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- Bessemer, Martin, Thomas), doit subir pour les chaudières fixes, locomotives et marines :
- 1° L’essai d’extension;
- 2° L’essai de pliage à froid et à chaud suivant certaines prescriptions ;
- 3° L’essai de pliage après trempe dans l’eau à 25 degrés centigrades, l’éprouvette ayant d’abord été chauffée à une température de 550 à 650 degrés, c’est-à-dire au rouge cerise sombre;
- 4° L’essai de forgeages à chaud; l’essai de poinçonnage ne doit pas être fait, le poinçonnage devant être évité dans les tôles de fer homogène ;
- 5° Pour certains usages, l’essai de soudabilité doit être exigé.
- H. Fil de fer.— 1. Essai au choc ;—2. Essai à l’enroulement;—3. Pliage alternatif autour d’un mandrin de 5 mm.
- J. Cordages métalliques. — 1. Essai d’extension ; — 2. Essai au choc longitudinal.
- K. Mesures à faire dans les essais d’extension :
- I, Il faut mesurer :
- a. La résistance à la traction ;
- b. La contraction transversale dans la section de rupture ;
- c. L’allongement à la rupture; '
- d. La limite d’élasticité.
- 2. 11 est essentiel de construire le diagramme delà charge et de l’allongement par de nombreuses observations pour toutes les machines qui ne fournissent pas un tracé automatique.
- 3. Dans le tracé du diagramme, il est nécessaire d’avoir égard au temps pendant lequel l’opération s’accomplit.
- 4. L’attention doit se porter dans le diagramme sur les points suivants :
- a. Limite de proportionnalité des allongements ;
- b. Limite de tension ;
- c. Commencement des allongements permanents ;
- d. Charge totale inaxima (chute du levier) ;
- e. Limite de rupture.
- 5. La surface du diagramme doit être prise jusqu’à la rupture.
- L. Dimensions des éprouvettes pour les essais d'extension.
- Les éprouvettes rondes sont de quatre types (10, 15, 20 et 25 mm de diamètre) ; elles ont une longueur de 200 mm entre les repères et 220 mm entre lesépaulements ; l’allongement est calculé sur 200 mm. 1
- 2. Les éprouvettes plates ont des longueurs comme ci-dessus.
- 3. Dans les cas où il est indifférent d’opérer sur certaines dimensions transversales, on adoptera une section de 30 x 10.
- 4. Si l’épaisseur est donnée, comme pour les tôles , on adoptera 30 mm de largeur jusqu’à 24 mm d’épaisseur ; à partir de 25 mm d’épaisseur, on prendra l’épaisseur de la tôle pour largeur et on opérera sur 10 mm dans l’autre sens. Dans ce dernier cas, pour ne pas perdre la croûte du laminage, l’éprouvette doit être confectionnée aux têtes; d’une manière spéciale.
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- Les dimensions indiquées ci-dessus peuvent être réduites de24 et2fimj?z à 16 et 17 respectivement si le banc d’épreuves dont on dispose est insuffisant.
- fi. Pour les fers profilés, les éprouvettes ont également 20 mm de largeur, on les choisira de manière à ce que l’essai porte sur la totalité du profil.
- 6. La croûte du laminage doit rester adhérenie à toutes les éprouvettes.
- III. — Essai de la fonte.
- 1. Les éprouvettes reçoivent la forme de barres prismatiques de 1,10 m de longueur (1 m de longueur utile) et de 3 cm de chaque côté.
- 2, 3, et 4. Elles sont coulées horizontalement en sable étuvé avec une masselotte de 0.15 m de hauteur; les trous de coulée sont au nombre de deux, disposés au tiers de la longueur; si la coulée a lieu autrement, il en est fait mention.
- fi. L’essai détermine :
- a. La résistance à la flexion jusqu’à la rupture de trois de ces éprouvettes.
- b. La résistance à l’extension de deux des tronçons obtenus ainsi pour chaque barre ; ces tronçons étant à cette fin façonnés en éprouvettes de 20 mm de diamètre et 200 mm de longueur utile.
- e. La résistance à la compression sur des prismes de 3 cm de hauteur tirés do tronçons résultant de l’essai a; le nombre des essais de compression est aussi de deux pour chaque barre.
- 6. Les éprouvettes pour la flexion et la compression doivent conserver les faces brutes de la coulée.
- 7. Les pièces spéciales, qui par leur nature sont soumises à des efforts spéciaux, sont vérifiées.en outre par d’autres moyens.
- IV. — Essai des bois.
- \. L’indication de la provenance, des conditions du terrain et de la croissance, doit être donnée si possible.
- 2. Les grandes différences locales qui affectent les échantillons obligent à procéder sùr trois éprouvettes au moins.
- 3. Les caractères extérieurs de la section longitudinale et de la section transversale doivent être décrits.
- 4. Le poids spécifique est donné après dessiccation à une température de
- 101 à 109 degrés centigrades. — L’état hygrométrique est donné au moment de l’essai. ’ .
- o. Des essais de compression et de flexion servent de mesure à la résistance. ;
- a. L’essai-.à la compression s’opère sur des prismes.de G,lfi m de largeur et 0,10 x 0,10 m de section.
- b. L’essai de flexion s’opère sur des barres de 0,10 X 0,10 m de section et de l jS0 ?n de longueur utile . (1,60 m de longueur totale), avec interposition d’un cavalier de 20 mm d’épaisseur et de 0,20 m de longueur pour
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- éviter d’endommager le centre de la pièce. La flexion' est poussée jusqu’à la rupture bien caractérisée, l’arrachement.
- c. La tension à la rupture est calculée par la formule de la flexion, en supposant qu’elle soit applicable jusqu’à la rupture.
- d. La mesure de la qualité est donnée par le travail de flexion jusqu’à la rupture.
- 6. Pour un tronc entier, les éprouvettes doivent être choisies de certaine manière.
- 7. Pour les recherches de résistance, il est nécessaire d’indiquer la direction de la force par rapport aux couches annuelles.
- V. — Essai des matériaux de construction des navires.
- 1. Ceux en fer soudé tels que tôles, fers d’angle et fers profilés, fers à rivets, doivent être essayés :
- a. Par l’épreuve d’extension.
- b. Par l’épreuve de flexion à froid.
- c. Par l’épreuve de flexion à chaud (pliage) ou épreuve de forgeage.
- 2. Ceux en fer homogène ou acier homogène doivent être essayés :
- a. Par l’épreuve d’extension.
- b. Par le pliage à froid. i
- c. Par le pliage à chaud ou le forgeage. / ^
- d. Par la trempe et l’essai du pliage après trempe. v
- c. Le cas échéant, la soudabilité est vérifiée. i . i
- D’une manière générale, ces essais doivent être conduits comme ceux des
- tôles de chaudières. !
- VI. — Essai des matériaux pierreux.
- A. DES PIERRES EN GÉNÉRAL .
- Les pierres sont essayées au point de vue de leur résistance au rodage ou au forage.
- 1. Ces recherches sont pratiquées en y creusant un trou a au moyen d’un fleuret et d’un appareil dé choc, ou b au moyen d’une machine* perforatrice.
- Comme appareil de choc, on peut citer celui qui est décrit dans de Deutsche berg und hutten-mannischen Zeitung. 1882, nos 33 et 34.
- Le travail dépensé en kilogrammètres pour pratiquer une ouverture de dimensions données peut être'mesuré, soit que l’on emploie la méthode a ou la méthode b.
- 2. Divers éléments exerçant une influence sur le résultat, on recherchera au préalable les dispositions (diamètre des trous, travail du choc, pression, angle des taillants) qui donnent le résultat le plus favorable. • -C
- 3. Ces recherches préalables ayant été faites, on pratiquera par le battage des trous de 25, 35, 45 et 65'mm‘pourlesquels toutes les observations seront relevées. Pour les machines perforatrices, on s’en tiendra autant que possible aux diamètres de 45 et 65 mwi.K
- Bull.
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- 4. Pour compléter les recherches, il est bon d’essayer les pierres à la compression, au cisaillement et au point de vue de l’élasticité.
- 5. Tableau à dresser pour chaque échantillon. Ce tableau renferme 16 indications comprenant la description géologique du banc, etc., et les résultats des épreuves ci-dessus spécifiées.
- B. PIERRE A BATIR
- a. Pierres naturelles.
- Sous celittera, le réglement décrit les épreuves à faire subir aux pierres. L’essai de résistance doit porter sur des prismes qui ont au moins 0,10 m de côté pour les pierres les plus tendres ; la charge est appliquée normalement ou parallèlement au lit de carrière ou suivant ces deux directions, et il est fait au moins trois essais pour chaque direction. On peut aussi faire des essais de traction et de flexion. Pour l’essai de compression, les déformations sont mesurées sous diverses charges, de manière à permettre le tracé d’un diagramme.
- L’essai à faire pour s’assurer de la gélivité est décrit en détail.
- b. Pierres artificielles.
- Ce paragraphe donne les instructions nécessaires pour la réception des dalles qui doivent être essayées au point de vue de la résistance, de la porosité, de la gélivité, des sels qu’elles peuvent renfermer et qui donnent lieu à l’efflorescence, etc.
- C. Plâtre et autres matières plastiques naturelles et artificielles.
- D. Essai des moyens de conservation pour les pierres naturelles et artificielles.
- VII. — Essai des ciments hydrauliques.
- A. Généralités.
- B. Classification :
- I. Chaux hydraulique. — 2. Ciment romain. — 3. Ciment Portland.— 4. Matières hydrauliques à employer avec la chaux (trass, etc.). — 3. Ciment de Pouzzolane. — 6. Ciments mélangés.
- C. Essais. Les essais sont décrits en détail.
- Chemin de fer en Cliine.— Le North China Herald donne une assez' cüfiéïïsë iïesOTfptionl^rSSemin de fer de Tientsin à Kaiping, le seul qui existe jusqu’à présent en Chine et qui a ôté ouvert officiellement au mois de septembre dernier, bien que les trains y circulassent déjà régulièrement depuis quelque temps.
- La longueur totale du tracé est de 140 km, dont 35 entre Tientsin et Tong-Ku, localité située sur le bord du Peiho, en face de Taku, et 105 de Tong-Ku à Tong-Shan, près de la ville de Kaiping, où se trouvent les ateliers, puits et exploitations diverses de la Société dite Chinese Mining and Engineering Company. 11 est assez difficile d’apprécier dès à présent la qua-
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- lité de l’exécution de la ligne, mais autant qu’on peut en juger à première vue, celle-ci paraît avoir été faite d’une manière soignée et satisfaisante.
- La seconde des parties indiquées ci-dessus a été terminée la première et a déjà donné passage à un trafic considérable, tandis que la partie de Tientsin à Tong-Ku n’est pour ainsi dire pas achevée, le ballast n’est pas entièrement placé et la pose a été faite, en vue de l’inauguration par le vice-roi Hung-Chang, avec une telle hâte que l’assiette est loin d’être aussi satisfaisante que celle de l’autre partie.
- Le ballast est formé de pierres cassées; les rails sont du type Vignole, de 35 kg le mètre, éclissés et fixés par des crampons dans des traverses en bois non créosote ; il parait que le bois du pays employé se conserve très bien sans préparation.
- Tous les appareils de la voie sont bien établis, mais avec la plus grande simplicité, comme il convient pour une exploitation peu compliquée et confiée à des employés indigènes. Il n’y a presque partout qu’une voie avec des voies de garage aux stations. ,
- Les ponts sont à mentionner. Il y a, entre autres, à Ku-Tong un très beau pont métallique à poutre droite établi de manière à pouvoir plus tard recevoir une seconde voie et un autre pont à poutre droite et travée mobile sur la rivière Pehtang de plus grande longueur que le premier ; ces deux ouvrages ont été construits par MM. Vowell et Rickett, sous la direction de l’ingénieur en chef, M. Kinder, et leur font le plus grand honneur.
- Les locomotives sont du type américain, à deux essieux accouplés et un avant-train mobile à quatre roues ; elles ont été presque toutes faites en Angleterre, une seulement vient des États-Unis.
- Les trains sont mixtes, portant à la fois des voyageurs et des marchandises. Immédiatement derrière la machine se trouve une longue voiture de deuxième classe, divisée en deux par une cloison longitudinale; les banquettes sont disposées de chaque côté de cette cloison et le long de chacun des côtés de la voiture; celle-ci sert aux Chinois de la classe commerciale ; après vient un wagon découvert avec des banquettes tout autour et le milieu libre de sièges pour recevoir des bagages 'et denrées de toute sorte, telles que fruits, poisson, etc. ; ce véhicule est destiné à la classe ouvrière; en cas de pluie, on abrite gens et colis avec des bâches. Puis on trouve les voitures de première classe construites dans le système américain, très confortables et même luxueuses, au moins sur la branche de Tientsin, avec cabinets de toilette, etc.; après viennent les wagons à marchandises, plates-formes, etc. i- üc
- Les attelages sont du type américain. Les machines sont conduites par des Européens et le train est dirigé par un conducteur européen ayant sous ses ordres deux ou trois employés indigènes, fi à ’maiçji' ?î;
- En partant de Tientsin à 9 heures du matin, oïî arrive au bout de 40 minutes à Chung-Liang-Chang, et 40 minutes de plus amènent à Tong-Ku, où le train fait un arrêt d’une demi-heure. On avait établi à cette s ta-
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- tion pour Je jour de l’inauguration un fort beau pavillon cle réception, destiné aux autorités mais ce n’est pas une compensation pour l’absence totale de salle d’attente convenable pour les voyageurs de première classe, lesquels sont obligés de rester confondus avec une foule chinoise bruyante et démonstrative, contact qui peut n’être pas trop désagréable pour la première fois pour le touriste curieux d’étudier les mœurs du pays, mais qui, répété, ne tarde pas à devenir fastidieux.
- Ail heures, le train repart pour Tong-Shan; un trajet d’une demi-heure amène à la rivièrePeh-Tang et au pont remarquable dont nous avons parlé, une heure après on arrive à Lutai, la plus importante station de cette partie de la ligne; là se trouvent, outre d’importantes constructions appartenant au Chemin de fer, les résidences de quelques fonctionnaires étrangers.
- Une nouvelle heure de parcours amène à Tong-Fong, petite ville en bordure du chemin de fer et une demi-heure de plus à Su-Ko-Chinang où se trouvent les remises du matériel, les ateliers de réparation, etc. Une demi-heure encore et on est en vue des deux grandes collines dont Tong-Shan tire son nom et enfin, à trois heures, on arrive à cette station terminus, qui est d’ailleurs la plus importante de toute la ligne.
- Le trajet entier se fait en cinq heures et demie, non compris l’arrêt d’une demi-heure à Tong-Ku, ce qui donne une vitesse moyenne de 30 km à l’heure, qu’on ne dépasse pas actuellement, à raison de l’état d’inachèvement d’une partie de la, ligne; une fois celle-ci parachevée, on pourra réaliser une vitesse de 50 km à l’heure et plus.
- Les prix sont très modérés; on paye 6,50 f pour le trajet complet de 140 km en première classe. Ce mode de transport est déjà très populaire, la ligne est très fréquentée. Les Chinois ne semblent pas effrayés de la vitesse de marche, ils constatent avec plaisir qu’on va beaucoup plus vite que par les moyens ordinaires de locomotion ; le chemin de fer transporte, dès à présent, de fortes quantités de houille, de briques et poteries, et, somme toute, le trafic paraît devoir être très rémunérateur.
- L’établissement de cette ligne fait grand honneur à ceux qui l’ont menée à bonne fin malgré les préventions, les oppositions et les difficultés de toute sorte et on peut espérer que son succès amènera rapidement les autorités chinoises à permettre l’extension d’un système de voies de communication destinées à développer dans d’énormes proportions l’industrie et le commerce de ces contrées.
- I>év<eI©i>B*ei»ient de la §ocfété «les I si $ é iiIeurs-Ci vil s. —
- Au moment où notrêTSociété achèvè^ïa’lfuaïrieme période décennale de son existence, il nous paraît intéressant de donner la représentation graphique de son développement sucqessif pendant ces quarante années.
- La figure 1 ci-contre contient une ligne représentant la variation de l'effectif à la fin de chaque année et une autre ligne représentant la variation du nombre des membres admis pendant L’année. Les chiffres des deux ou trois premières années sont assez difficiles à établir; nous avons cru
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- devoir nous en rapporter pour le point de départ à la liste annexée à la notice sur la Société publiée par notre collègue, M. Benoît-Duportail, et insérée en tête de Y Annuaire de la Société.
- On remarquera l’influence exercée sur le recrutement par les Expositions universelles à Paris, influence d’ailleurs passagère et suivie généralement d’une sorte d’arrêt.
- Si nous prenons les accroissements d’effectifs réalisés pendant les quatre périodes décennales, nous trouvons les résultats suivants :
- Périodes finissant en 1858 1868 1878 1888
- Nombre de membres à la fin . 485 947 1526 2198
- Accroissement décennal. . . . 351 462 579 672
- Accroissement pour cent . . . 262 95 61 44
- 11 est à remarquer que les accroissements pendant les périodes décennales successives forment une courbe très régulière, représentée figure 2 ; si on trace les accroissements pour cent pour les mêmes périodes, on a également une courbe très régulière mais décroissante, figure 3 ; si on prolonge cette courbe, on constate que la même loi de décroissance conduirait pour les deux périodes suivantes à des accroissements de 33 0/0 et de 28 0/0, de sorte que, si l’augmentation du nombre des membres continuait à suivre la loi générale qu’elle paraît avoir observé jusqu’ici et qui est représentée par la courbe de la figure 3, on pourrait prévoir que la Société ne compterait encore que 2 923 membres en 1898 et 3 760 en 1908.
- Il serait à souhaiter que cette prévision peu encourageante ne se réalisât
- pas, surtout lorsqu’on considère que l’Association des Ingénieurs allemands, bien plus jeune que notre Société, compte dès à présent plus de S 000 membres et l’Institut des Ingénieurs civils anglais près de 6 000.
- On voit que les admissions se sont élevées certaines années à 150, 154, 180 et même une fois, en 1880, au chiffre énorme de 264. Le minimum a été de 14; dans la dernière période décennale, la moyenne annuelle a été de 127 et le minimum de 77.
- Si on tient compte des pertes par décès, démissions, etc., qu’on peut évaluer en moyenne à 60 à 70 par an, on doit conclure qu’une moyenne d’admission de 160 à 170 membres
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- est nécessaire pour un- accroissement net de 100 membres par an et 1 000 par dix ans ; or on a vu que ia moyenne annuelle des admissions dans la dernière période décennale n’a été que de 127, et cela grâce à une année exceptionnelle, 1880, où il a été admis 264 membres.
- JPression du vent. — La pression maximum exercée par le vent a été prévuFpoûFTTpont du Forth à 272 kg par mètre carré. Pendant les ouragans du mois dernier, on a constaté que le grand appareil d’observation qui présente au vent une surface de 28 me et qui est installé à Inch-garvie, et orienté à l’est et à l’ouest, a accusé une pression maxima de 132 kg par mètre carré, tandis qu’un petit appareil de 14 de de surface a indiqué une pression de 200 kg par mètre carré et un autre de même dimension à peu près, 170 kg seulement.
- Au dernier meeting du Fer et de l’Acier, M. Cooper, ingénieur-adjoint des travaux du pont du Forth, a dit que la plus forte pression du vent constatée pendant les deux et demi dernières années avait été de 92 % par mètre carré pour le grand appareil et 136 et 183 pour les petits. M. Cooper est d’avis qu’en général plus la surface exposée au vent est grande, moins la pression par unité de surface est considérable ; les observations rapportées ci-dessus viennent à l’appui de cette assertion.
- Travail develojtiié par un rameur. — Le professeur Trou-bridge, de l’Ecole des Mines de ^ê^TorKTT profité des courses d’embarcations montées par des étudiants pour faire des recherches sur le travail développé par un homme agissant sur une rame. La distance parcourue était de 6 440 m, le canot était monté par huit rameurs et a parcouru le trajet en 21 minutes, ce qui donne une vitesse moyenne de 3,10 m par seconde. La résistance du canot à cette vitesse a été trouvée égale à 34 kg. Le travail développé par les huit rameurs est donc de 173,4 kgm par seconde, ce qui fait pour chacun 21,7 kgm ou vingt-neuf centièmes de cheval-vapeur. C’est un chiffre assez élevé, si on considère que ce travail a été développé sans interruption pendant un tiers d’heure.
- Il est à regretter que les journaux américains qui rapportent cette observation intéressante, ne donnent aucune indication sur le procédé employé pour la mesure de la résistance de l’embarcation en mouvements
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- COMPTES RENDUS
- SOCIÉTÉ D’ENCOURAGEMENT POUR L’INDUSTRIE NATIONALE
- OCTOBRE 1888
- Rapport de M. Roussin, sur ùn livre intitulé: Fabrication «les couleurs, présenté par M. Guignet.
- L’ouvrage dont il s’agit ne s’occupe que des matières qui servent aux diverses espèces de peintures et d’impression sur tissus, c’est-à-dire en général des matières insolubles, par opposition aux matières colorantes usitées dans l’art de la teinture et dont le caractère est la solubilité dans l’eau.
- Le rapporteur cite parmi les chapitres les plus intéressants ceux qui ont trait :
- 1° A la fabrication de la cêruse.
- 2° A la composition et à la fabrication de l’outremer artificiel, dit bleu Guimet, obtenu pour la première fois en France en 1826 par l’habile chimiste qui lui a donné son nom.
- 3° A la fabrication et à l’emploi du vert de chrome découvert par M. Guignet.
- 4° A l’emploi des couleurs dans les diverses espèces de peintures, telles que peinture à fresque, à la gouache, à l’aquarelle, à l’huile, au pastel, à la détrempe, etc.
- Rapport de M. Prunier sur un mo«lèïe nouveau «le lanterne pour éclairage niicr<»graphl«ftue construit par M. Pellier.
- Cette lanterne consiste principalement en un chalumeau à gaz oxhydrique dont la flamme chauffe à l’incandescence une petite sphère de magnésie qui constitue la source lumineuse.
- Cette source est placée au centre d’une lanterne portant un miroir postérieur qui permet d’utiliser la lumière émise par la seconde moitié de la sphère lumineuse, en la renvoyant en avant.
- On ne dépense guère que 30 litres d’oxygène à l’heure. A la condition d’échauffer progressivement les sphères de magnésie pour ne pas les faire éclater, on peut obtenir de la même sphère 60 à 70 heures de service.
- Rapport de M. Prunier sur un nouveau brûleur à gaæ de M. Delmas-Azema.
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- Ce brûleur a été présenté à notre Société par notre collègue M. Casalonga dans la séance du 4 novembre 1881, à laquelle nous renvoyons pour la description de cet appareil.
- Allocution faite par M. Janssen, Président de l’Académie des Sciences, à l’occasion des obsèques de M. H. Debbay. (Extrait des' Comptes rendus de l’Académie des Sciences.)
- Extrait d’une Étude sur l’agriculture du département des Deux-Sèvres, par M. X. Levrier.
- Sur les productions minérales de l’Australie, d’après un rapport de M. F. Ratte, professeur à FAustralian Muséum de Sidney.
- Cette note a principalement pour objet l’exploitation des mines d’or dont la production de 1851 à 1818 a notablement surpassé celle de la Californie pour la même période, mais elle passe également en revue celle bien moins importante des autres métaux, argent, cuivre, antimoine et bismuth, étain, de meme que celle du diamant, très minime jusqu’à présent, du charbon et du kérosène, sorte de cire minérale très abondante et d’une exploitation rémunératrice. La conclusion est que l’industrie minérale a un très grand avenir en Australie.
- ANNALES DES PONTS ET CHAUSSÉES
- septembre 1888
- Marseille et Anvers, ports de mer, par M. Robert, Ingénieur des Ponts et Chaussées.
- L’objet de cette étude est d’établir une comparaison entre les ports d’Anvers et de Marseille, de faire connaître l’état actuel de ces deux; ports et de faire disparaître la légende qui représente Marseille comme un port mal outillé.
- Le mémoire passe successivement en revue la situation topographique, les installations maritimes, bassins, etc., dont la superficie est de 64 ha pour Anvers, alors qu’elle s’élève à 130 pour Marseille, et arrive à l’étude de l’outillage,'"c’est-à-dire, les voies de communication, les appareils de manutention, lesquels sont à Anvers au nombre de 52, représentant une puissance totale de 274 t, et à Marseille au nombre de 75 d’une puissance collective de 351 t, les hangars, magasins, instruments de radoub, etc.
- Il examine ensuite 1° les charges qui frappent la navigation dans le/port; 2° celles qui frappent la marchandise entre le navire et la gare maritime. Les premiers sont moindres à Marseille, mais les seconds sont supérieurs pour certaines marchandises, notamment pour les céréales.
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- En résumé, Marseille ne le cède en rien aux plus grands ports du continent européen, au point de vue soit des facilités de la navigation, soit des moyens mis à la disposition du commerce pour le chargement ou le déchargement, le transport ou l’emmagasinage des marchandises et, si certaines manutentions pèsent trop lourdement sur ces dernières, la situation du commerce est, au contraire, avantageuse en ce qui concerne les taxes qui frappent les navires.
- Cette étude n’est d’ailleurs faite qu’au point de vue exclusivement maritime et elle n’a pas eu à traiter certaines questions, telles que les facilités que présente le port d’Anvers pour les affrètements, les tarifs de chemins de fer, etc., lesquelles sont du domaine purement commercial.
- Notice sur les pompes eeiitrifuges système *ï. Farcot par
- M. Joseph Farcot, Ingénieur-Constructeur, ancien Président de la Société des Ingénieurs Civils.
- Nos collègues savent que cette question a fait l’objet d’un savant mémoire de notre ancien Président, M. Brüll, mémoire auquel nous ne pouvons mieux faire que de les renvoyer et qui est inséré dans le Bulletin de Novembre 1886, page 554.
- Étude sur les câbles porteurs aériens employés aux usages agricoles, par M. Bonhomme, conducteur, faisant fonction d’ingénieur des ponts et chaussées.
- L’objet de cette étude est de faire ressortir les avantages des câbles porteurs sur les autres modes de transport et de décrire les moyens à employer pour établir ces câbles porteurs dans de bonnes conditions.
- Le travail que nous mentionnons est divisé en trois parties : La première comprend l’étude comparative des divers moyens de transport au point de vue économique, savoir: le câble, la voie muletière et la voie carrossable. Prenant pour terme de comparaison le transport annuel de 3 000 qm de foin descendus par un câble de 6 500 m, l’auteur trouve que la dépense de transport du quintal étant avec le câble de 1,02 f, elle sera à dos de mulet de 2,53 f, et par voiture de 1,56 f.
- La seconde partie étudie le problème de l’établissement des câbles : types des câbles employés, calcul de la longueur du câble, connaissant la distance horizontale et la hauteur verticale entre les points d’appui, calcul de la résistance d’un câble de poids p' par mètre courant, chargé d’un poids tc, etc.
- La troisième partie est consacrée à l’installation des câbles porteurs, amarrages, etc., et se-termine par l’évaluation d’une installation de \ km de longueur dont le prix se monte à 2 000 fen nombre rond.
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- SOCIÉTÉ DE L’INDUSTRIE MINÉRALE
- DISTRICT DU NORD
- Compte rendu de l’excursion «le la Soci«;té à Isbergues, VI-zernes et aux Fontinettes.
- Les membres du district du Nord de l’Industrie minérale ont visité le 23 juillet, sous la conduite de notre collègue, M. Vuillemin, les usines d’Isbergües de la Société des Aciéries de France, les papeteries de MM. Dam-bricourt à Vizernes et l’ascenseur des Fontinettes.
- Les usines d’Isbergües, raccordées au chemin de fer du Nord à la gare de Berguette, se trouvent également au bord, du canal d’Aire à la Basséequi les met en communication avec les ports de Calais et Dunkerque, avec les charbonnages du Pas-de-Calais, le nord et le centre de la France.
- Il y a 66 fours à coke du système Evence Coppée, dont chacun produit 5 200 kg de coke par 48 heures.
- Les minerais employés proviennent exclusivement de Bilbao ; ils sont traités dans deux hauts fourneaux de 20 m de hauteur et 330 m3 de capacité, soufflés avec de l’air chauffé dans douze appareils Witwell et envoyé par deux machines soufflantes verticales et compound de Seraing.
- Les petits cylindres de ces machines ont 0,83 m de diamètre, les grands, 1,20 et les cylindres soufflants 3 m; la course commune est de 2,43 m.
- La vapeur est fournie à l’usine par 23 chaudières jumelles de 1,30 m de diamètre et 12,30 m de longueur ayant avec les réchauffeurs 120 m2 de surface de chauffe chacune dont la moitié est chauffée par les gaz perdus des hauts fourneaux. Quatre autres chaudières sont chauffées par les flammes perdues des fours à coke.
- La fonte produite par les hauts fourneaux est transformée en acier Bes-semer; elle est envoyée directement aux convertisseurs dans des poches traînées par de petites locomotives ; toutefois, il y a trois grands cubilots pour refondre les gueuses obtenues dans la coulée des hauts fourneaux lorsque l’aciérie est arrêtée.
- Il y a deux convertisseurs de huit tonnes avec bassin de coulée (deux tiers de circonférence) placé latéralement. Chaque fosse de coulée est desservie par une grue cen trale et deux grues latérales de démontage. Le vent est produit à 2 kg de pression pour deux machines soufflantes horizontales compound; les petits cylindres ont 0,94 m de diamètre, les grands 1,36 et les cylindres soufflants 1,23; la course commune est de 1,30 m. La pression hydraulique est de 23 atmosphères; elle est obtenue par trois pompes à va-
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- peur et réglée par un accumulateur de 4 m de course et 0,55 m de diamètre de piston.
- Trois cubilots de 1,10 m de diamètre servent à la fusion du Spiegel. On arrive, en marche courante, à produire par 24 heures 56 coulées, soit 420 t de lingots.
- Aussitôt le démoulage achevé, les lingots sont transportés rouges dans deux fours à lingots où ils séjournent une vingtaine de minutes, puis ils sont transformés en billettes dans un train blooming réversible activé par une machine horizontale à deux cylindres de 0,82 m de diamètre et 1,20 de course. Le train a 0,80 de diamètre et 2,20 de longueur de table. En sortant du train blooming, les billettes sont passées à un four à réchauffer et amenées au train finisseur qui les transforme en rails ; ce train est muni d’une machine semblable à la précédente, mais à cylindres de 1 m de diamètre. L’usine comprend nécessairement toutes les installations accessoires pour le finissage des rails, des éclisses, etc., les magasins, ateliers de réparation, de tournage des cylindres, de fonderie, ainsi qu’une fabrique de produits réfractaires.
- La production annuelle est de 72 000 t de produits finis et peut s’élever à 100 000, dont 80 000 t de rails et 20 000 d’aciers marchands.
- L’ensemble des papeteries de MM. Dambricourt comprend six usipes échelonnées le long de l’Aa, sur une étendue de plusieurs kilomètres. La force motrice se compose de 250 à 500 chevaux hydrauliques et 700 chevaux vapeur. La production journalière dépasse 25 000 kg de papier blanc pour impression.
- L’ascenseur des Fontinettes, établi sur le canal de Neufossé, est actuellement terminé: on procède aux essais et il sera prochainement livré à la circulation. On sait qu’il remplace cinq écluses d’une chute totale de 13,13m.
- RÉUNION DE SAINT-ÉTIENNE
- Séance du i novembre '1888.
- Communication de M. Clermont sur la note présentée par M. Bresson relativement aux dégagement s instantanés de grisou et d’aeide carbonique aux usines de la Combelle.
- M. Clermont ne croit pas, contrairement à l’opinion émise par M. Bresson. qu’il y ait coïncidence entre les dégagements instantanés de grisou et d’acide carbonique et les dépressions barométriques. L’influence de ces dernières est nulle sur ces dégagements quand les réservoirs ne communiquent pas avec l’atmosphère. Si on calcule l’effort qui a été nécessaire pour produire l’effondrement de la galerie le 26 mai aux mines de la Combelle, on trouve qu’il a fallu une pression de 21 kg par cm2, équivalente à celle d’une colonne de 15,50 m de mercure, soit ! 550 fois une dépression barométrique de 10 mm. m
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- Etude sur la ïirèelie houillère des Perrotins, lesBro@ses,etc.,
- présentée par M. Haussier.
- Communication de M. Seryier sur des giluques en fonte ©aidées pour le versage des wagons de la mine de Frenchepré (Lorraine).
- On emploie à la mine de Franchepré, qui alimente les usines de MM. de Wendel à Jœuf, des wagons à roues symétriques entièrement en fer.
- Les plaques en fonte qui servent au déchargement, au lieu d’être plates et à rebord, présentent une pente sur laquelle glissent les roues de devant du wagonnet et qui est suffisante pour que le versement s’effectue seul et sans effort.
- Cette modification a permis d’amortir les chocs et d’assurer une plus longue durée au matériel.
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS ALLEMANDS N° 48. — 1er décembre 1888.
- Résistance de la fonte à la flexion, par C. Rach.
- Machines motrices à l’exposition de la petite industrie, à Munich, par R. Schottler.
- Estimation de la chaleur perdue par les gaz des cheminées au moyen de l’appareil dit Dasymètre de A. Siegert et W. Durr, à Munich, par A. Siegert.
- Caractères essentiels de la loi suisse sur les patentes d’invention, par L. Putyzath.
- Groupe de Hanovre. — Écoles techniques moyennes.— Utilisation des forces hydrauliques.
- Groupe du Rhin inférieur. — Installation des paratonnerres.
- Patentes.
- Variétés. — Prix de l’association des études industriellles. — Prévention des dommages causés par les inondations.
- N° 49. — 8 décembre 1888.
- Exposition du Jubilé à Vienne en '1888, par C. Pfaff (suite).
- Machines à triple expansion, par C. Budil.
- Machines motrices à l’exposition de la petite industrie à Munich, par R. Schottler (suite). i
- Essais à la rupture sur des colonnes en fer.
- Patentes.
- Bibliographie. — Installation et service des postes de manœuvre d’aiguilles et signaux, par Kolle. r
- Correspondance. — Préservation des conduites de vapeur contre le refroidissement.
- Variétés. — Exposition générale allemande d’appareils contre les acci-
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- dents, à Berlin en 1889, — Vitesse des trains de chemins de fer. — Eclairage électrique des trains de chemins de fer en Suisse. — Abris contre la neige-. — Marteau pilon pour forger les grosses pièces.
- N° 50. — 15 décembre 1888.
- Exposition du Jubile à Vienne en 1888, par G. Pfaff (suite).
- Machines motrices à l’exposition de la petite industrie, à Munich, par R. Schottler (suite).
- Ponts. — Chute d’un pont de chemin de fer aux États-Unis d’Amérique.
- Utilisation des chutes d’eau et prévention des inondations, par Walther.
- Groupe à’Aix-la-Chapelle. — Extraction du soufre des résidus de la fabrication de la soude.
- Groupe de Thuringe.— Gazomètre de l’usine municipale des Halles a/S.
- Association des chemins de fer. — Signal avertisseur pour passages à niveau non gardés sur les chemins de fer secondaires. — Chemin de fer transcaspien.
- Patentes.
- Bibliographie. Cours théorique de machines de F. Grashof.
- Variétés. — Législation des patentes d’invention. — Modèles et marques de fabrique. — Extension de la distribution d’eau de Remscheid. — Emploi des colonnes en fonte dans les constructions. — Formation du pétrole. — Exposition industrielle de Hambourg.
- N° 51. — 22 décembre 1888.
- Exposition du Jubilé à Vienne en 1888, par C. Pfalï (suite).
- Machines agricoles. — Machines pour le traitement du lait.
- Groupe de Cologne. — Écoles techniques moyennes. — Moteur à air chaud de Benier.
- Patentes.
- Variétés. — Exposition générale allemande d’appareils contre les accidents, à Berlin, en 1889.— Le canal de Panama.— Générateur de vapeur Serpollet.— Centenaire de l’invention de la navigation à vapeur.— Emploi de l’électricité dans la tannerie.
- N° 52.— 29 décembre 1888.
- Exposition du Jubilé à Vienne en 1888, par C. Plaff (fin).
- Nouvelle disposition de chambre frigorifique pour la viande et autres substances alimentaires, par G. Nimax.
- Le pont du Forth, par G. Barkhausen.
- Bibliographie. — Le jute et sa préparation, par Ë. PfuhL
- Pour la Chronique et les Comptes rendus, A. Mallet.
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- TABLE DES MATIÈRES
- TRAITÉES DANS LA CHRONIQUE DE 1888
- Acier chromé, Octobre, II, (355 ; — Conditions de résistance imposées auxaciers doux employés dans la construction des ponts, Janvier, I, 125 ; — Emploi de l’acier dans les foyers de locomotives, Avril, II, 556 ; — (Production de P) Bes-semer dans la Grande-Bretagne en 1887, Juin, I, 800; — (Recuit des foyers en) des chaudières à vapeur, Mai, I, 682.
- Aggloméré® (Explosion dépoussiérés dans une fabrique d’), Juillet, II, 206.
- Allemagne (Locomotives en), Janvier, I, 124 ; — (Patentes en), Février, I, 233.
- Canada (Navigation intérieure au), Juin, I, 766.
- Chaudière® (Explosion de) à la Friedenshutte, Juin, I, 791 ; — (Recuit des foyers en acier de) à vapeur, Mai, I, 682 ; — (Un singulier cas d’explosion de) Octobre, II, 655.
- Chemins de fer à Sumatra, Avril, I, 558 ; — (Un) à traction électrique, Septembre, II, 505 (de l’État belge), Mars, 1,394 ; — (en Chine), Décembre, II, 914 ;
- (funiculaire), Février, I, 230 ; — funiculaire de Thonon, Juillet, II, 199.
- Cheminée (Une grande), Octobre, II, 653.
- Chine (Chemin de 1er en), Décembre, II, 914.
- Circulation (La) à Paris, Novembre, II, 787.
- Condition® de résistance imposées aux aciers doux employés dans la construction des ponts, Janvier, I, 125.
- Considération® générales sur les machines à vapeur, Janvier, 1,124.
- Contrôleur de marche pour les machines marines, Mars, I, 397.
- Corli®® (George), Mai, I, 683.
- Cylindre® (Dimension des) de locomotives, Septembre, II, 510.
- Déssèchement du lac d’Aboukir, Mai, I, 684.
- Développement de la Société des Ingénieurs civils, Décembre, II, 916.
- Dimension® des cylindres de locomotives, Septembre, II, 510.
- Éboulement d’Elm, Septembre, II, 507.
- Éclairage électrique du théâtre royal de Gand, Janvier, I, 121 ; — électrique du grand théâtre de Genève, Mars, I, 388 ; Avril, I, 551.
- Électricité (Station centrale d’) à Genève, Juillet, II, 192.
- Klectriiiue (Éclairage) du théâtre royal de Gand, Janvier, 1, 121 ;— (Éclai-
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- rage) du grand théâtre de Genève, Mars, 1, 388 ;' Avril, 1, 551 ; — (Un chemin de fer à traction) Septembre, II, 505.
- Emploi de l’acier pour les foyers de locomotives. Avril, I, 556.
- Essai (Unification des méthodes d’) des matériaux, Décembre, II, 909. Expansion (Machines à triple), Mars, I, 393.
- Explosion aux moulins duWeser àHammeln, Avril, 1,555; —de chaudière
- à la Friedenshutte, Juin, I, 791 de poussières dans une fabrique d’agglomérés Juillet, II, 206 ; — (Un singulier cas d’), Octobre, II, 655.
- Fabrique (Explosion de poussières dans une) d'agglomérés, Juillet, II, 200.
- Fer (Peintures préservatrices pour les coques de navires en), Août, II, 350 ; — (Rideaux en) pour théâtre, Août, II, 350.
- Formiales pour le calcul de la puissance des machines marines, Août, II, 342 Novembre, II, 783.
- Foyers (Emploi de l’acier pour les) de locomotives, Avril, I, 556 ; — (Recuit des) en acier des chaudières à vapeur, Mai, I, 682.
- Funiculaires (Chemins de fer), Février, I, 230 ; —(Chemin de fer) de Tho-non, Juillet, II, 199.
- «and (Éclairage électrique du théâtre royal de), Janvier, I, 121.
- «emève (Éclairage électrique du grand théâtre de), Mars, I, 388 ; Avril, 1,551 ;
- — (Station centrale d’électricité à), Juillet, II, 192.
- Ga* à Londres, Janvier, I, 127.
- Gothard (Neige au), Mars, I, 391.
- Grande-Bretagne (Production de l’acier Bessemer daus la) en 1887, Juin,!, 800 ; — (Tramways dans la), Avril, I, 555.
- ffiomme (Travail de F) sur une manivelle, Juin, I, 795; — (Travail de F) sur une rame, Décembre, II, 919.
- Hydraulique (Plaque tournante à manœuvre), Septembre, II, 515; — (Régulateur pour moteurs), Juillet, II, 196.
- Hydrocarbure (Moteur à), Mai, I, 680 ; Août, II, 348.
- Ingénieurs (Développement de la Société dés) civils, Décembre, II, 916.
- Italie (Tramways à vapeur en), Novembre, II, 788.
- ILac (Dessèchement du) d’Aboukir, Mai, I, 084.
- Locomotive» (Dimensions des cylindres de), Septembre, II, 510 ; — en Allemagne, Janvier, I, 124 ; — (Emploi de l’acier dans les foyers de), Avril,
- I, 556 ; — (Machines marines et), Juillet, II, 201 ; — Strong, Janvier, I, 123
- — Wootten, Juillet, II, 204.
- JLondres (Le gaz à), Janvier, I, 127.r
- Machines à triple expansion, Mars, I, 393 ; — (Considérations générales sur les) à vapeur, Janvier, I, 124 ; — (Contrôleur de marche pour les) marines, Mars. 1, 397 ; — (Formules pour le calcul de la puissance des) marines, Aoùt^
- II, 342,Novembre, II, 783 ; — marines et locomotives, Juillet, II, 201 ; — (Résistances propres des) à vapeur, Mai, I, 673.
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- manivelle (Travail de l’homme agissant sur une), Juin, I, 795.
- Matériaux (Unification des méthodes d’essais de), Décembre, II, 909.
- Méthodes d’essais de résistance (Unification des) des matériaux, Décembre, II, 909.
- Moteurs à hydrocarbure, Mai, I, 680 ; Août, II, 348 ; — (Régulateur pour hydrauliques), Juillet, II, 196.
- Moulin (Explosion au) du Weser à Hammeln, Avril, I, 555.
- navigation intérieure au Canada, Juin, I, 796 ; — (Tonnage des voies de), Octobre, II, 649 ; Novembre, II, 780.
- navires (Peintures préservatrices pour) en.fer, Août, II, 350; — (Transport de) par terre au quinzième siècle, Juin, I, 797.
- neige au Gothard, Mars, I, 391.
- Oxydation (Préservation des rails de f), Novembre, I, 788.
- Paquebot (Le) City of New-York, Août, II, 346 ; — Portugal, Février, I, 229 ; — (Nouveaux) transatlantiques, Février", I, 228.
- Paris (Circulation à), Novembre, II, 787.
- Patentes en Allemagne, Février, I, 233.
- Peintures préservatrices pour les coques de navires en fer, Août, II, 350. Pétrole en Russie, Mars, I, 396.
- Platines tournantes à manœuvre hydraulique, Septembre, II, 515.
- Pont® (Conditions de résistance imposées aux aciers doux, employés dans la construction des), Janvier, I, 125; — du Forth, Janvier, I, 105; Février, I, 226; — (Nouveau) de la Tay, Août, II, 340 ; — projeté sur lTIudson, Octobre, II, 654 ; — sur l’Adda, Octobre, II,' 656.
- Préservation des rails de l’oxydation, Novembre, II, 788.
- Pression du vent, Décembre, II, 919.
- Production de l’acier Bessemer dans la Grande-Bretagne en 1887, Juin, I, 800.
- Puissance (Formules pour le calcul de la) des machines marines, Août, II, 342 ; Novembre, II, 783.
- Mail® (Préservation des) de l’oxydation, Novembre, II, 788.
- Recuit des foyers en acier des chaudières à vapeur, Mai, I, 682.
- Régulateur pour moteurs hydrauliques, Juillet, II, 196.
- Résistance (Conditions de) imposées aux aciers doux, employés dans la construction des ponts, Janvier, I, 125; — propre des machines à vapeur, Mai,
- I, 673; — (Unification des méthodes d’essais de) des matériaux, Décembre,
- II, 909.
- Rideaux en fer pour théâtre, Août, II, 350.
- Russie (Pétrole en), Mars, I, 396.
- Société (Développement de la) des Ingénieurs civils, Décembre II, 916.
- Bull. 62
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- Station centrale d’électricité à Genève, Juillet, II, 192.
- Sumatra (Chemins de fer à), Avril, I, 558.
- Théâtre (Eclairage électrique du) royal de Gand, Janvier, I, 125; — (Eclairage électrique du grand) de Genève, Mars, I, 388 ; Avril, II, 551;— (Rideaux en fer pour), Août, II, 350.
- Tonnage des voies navigables, Octobre, II, 649 ; Novembre, II, 780.
- Traction (Chemin de fer à) électrique, Septembre, II, 505.
- Tramways de la Grande-Bretagne, Avril, I, 555 ; — à vapeur en Italie, Novembre, II, 788.
- Transatlantiques (Nouveaux! paquebots), Février, 1,228/
- Transport de navires par terre au quinzième siècle, Juin, I, 797.
- Travail de l’homme sur une manivelle, Juin, I, 795; — développé par un rameur, Décembre, II, 919.
- Unification des méthodes d’essais des matériaux, Décembre, II, 909.
- Vapeur (Considérations générales sur les machines à), Janvier, 1,124; — (Contrôleur de marche pour machines à) marines, Mars, I, 397 ; — (Explosion de chaudières à) à la Friedenshutte, Juin, I, 791. ; — (Formules pour le calcul de la puissance des machines à) marines, Août, II, 342 ; Novembre, II, 783 ; — (Machines à) marines et locomotives, Juillet, II, 201 ; — (Machines à) à triple expansion, Mars, 1, 393; — (Moteurs à) d’hydrocarbure, Mai, I, 680; Août, II, 348; — (Recuit des foyers en acier des chaudières à), Mai, I, 682 ; — (Résistances propres des machines à), Mai, I, 673 ; — (Singulier cas d’explosion d’une chaudière à), Octobre, II, 655 ; — (Tramways à) en Italie, Novembre, II, 788.
- Vent (Pression du), Décembre, II, 919.
- Voies navigables (Tonnage des), Octobre, II, 649 ; Novembre, II, 780.
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- TABLE DES MATIÈRES
- TRAITÉES DANS LE 2» SEMESTRE, ANNÉE 1888
- Pages,
- Air (Analyse d’un Mémoire sur le plus lourd que V), de M. Faraud, capitaine du génie, par M. Max deNansouty, et letfre de M. deBruignac (Séances des 3 août et 5 octobre). Mémoire................. 231, 534 et 618
- Alimentation de Paris en eau, force et lumière électrique, au moyen d’une dérivation des eaux du Jura Suisse, par M. G.
- Ritter. Mémoire.............................................238
- Amélioration de la rivière de Bilbao, par M. C. de Cordemoy.
- (Séance du 16 novembre). Mémoire.................... 704 et 873
- Boîtes radiales, de M. Edmond Roy, par M. F. Reymond. (Séance du 19 octobre)................................................ . 574
- Carburation des menus bois sans production de cendres.
- Note de M. E. Flachat.......................................185
- Chantiers de terrassement en pays paludéen (Étude sur les), de M. le D1' Nicolas. Note de M. Ch. Cotard...................188
- Chemin de fer à voie étroite de Saint-Georges-de-Commiers à La Mure, par M. E. Roy. (Séancedu 16 novembre).Mémoire ... 701 et 843
- Chemin de fer de Gozzano à Domodossola, lettre de M. Canovetti.
- (Séance du 7 décembre) . . .................................808
- Chronique des mois de Juillet, Août, Septembre, Octobre, Novembre et
- Décembre............................. 192, 340, 505, 649, 780 et 909
- Colonisation française au Sahara, lettre de M. A. Brüll (Séance du 7 décembre).. ............................................ 805
- Comptes Rendus (Chronique) des mois de Juillet, Août, Septembre, Octobre, Novembre et Décembre........... 208, 352, 516, 658, 799 et 920
- Comptes Rendus des séances des mois de Juillet, Août, Octobre, Novembre et Décembre.......................... 1, 215, 515, 669 et 801
- Congrès minier et métallurgique de Vienne. (Séance du 6 juillet) . ........................................................ 7
- Congrès des Sociétés savantes (Compte Rendu du), par M. H. Lasne. (Séance du 20 juillet)........................................ 27
- Congrès international des Sciences géographiques en 1889,
- lettre de la Société de Géographie. (Séance du 3 août)......218
- Congrès international de navigation intérieure , tenu à Francfort-sur-le-Mein (Compte Rendu du), par M. J. Fleury, et lettre de M. J. de Coëne. (Séances des 19 octobre et 16 novembre.). . 557 et 695
- Constructions graphiques (Mesures de la simplicité dans les), par M. E. Lemoine. (Séance du 3 août.)................................ 227
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- Pages.
- Décès : MM. E. Rambaud, J.-B. Blythe, Delebecque, A. Clerc,. T. Gui-bal, A. Brault, Hutchinson, J. Mallié, A. Jury, P. Hamelin, Leseur,
- G. Cabanellas, J.-F. Coignet, H. Gislain, A. Pihet, N. Schlumberger-Hartmann et E. Saintignon. (Séances des 3 août, 5 et 19 octobre, 2 et 16 novembre et 7 décembre.)........... 217, 530, 544, 673, 698 et 805
- Décorations françaises :
- Officier de la. Légion d’honneur : M. A. Eliissen.
- Chevaliers de la Légion d’honneur : MM. S. Périsse, E. L. Ameline, Cossmann, H. Fayol, L.-G Le Brun, A. Sauvée et Guigon-Bey. . .
- Officiers de l’instruction publique : MM. L. Delaunay-Belleville,
- G. Denis et H. Lenicque.
- Officiers d’académie : MM. E. Bara, L. Carrette, E. Cauvin, M. Cot-tenet, N. Damoizeau, E. Delgobe, E. Dervaux, A. Evrard, F. Fehren-bach, A. Marchegay, E. Kern, Ch. Nizet, G. Canet.
- Décorations étrangères :
- Commandeur de l’ordre du Christ (Portugal) : MM. E. Lattès et L. Valentin.
- Chevalier de l’ordre du Christ (Portugal) : M. E. Marc.
- Chevalier de Saint-Jacques de l’Épée (Portugal) : M. Delaunay-Belle-ville.
- Chevalier de la couronne d’Italie: M. Zschokke.
- Officier de l’ordre du Cambodge : M. Orsatti.
- Chevalier de l’ordre du Sauveur (Grèce) : M. G. Richou. (Séances des 6 et 20 juillet, 5 octobre et 2 novembre)..... 6, 26, 534 et 674
- Déformations élastiques des pièces et des systèmes de pièces à fibres moyennes planes ou gauches, par M. Bertrand de Fontviolant. (Séance du 5 octobre.) Mémoire............291 et 536
- Don de Mra0 Vvc Caillé et de M. Rousseau. (Séance du 19 octobre) . . . 546
- Eclairage électrique du Palais-Royal (L’), par M. L. Boudenoot . 809
- Election des membres du Bureau et du Comité. (Séance du 21 déc.) 842
- Fer et de l’Acier (Principes de la fabrication du), analyse du livre de Sir Isaac Lowthian Bell, par M. S. Jordan. (Séance du 7 décembre). Mémoire .................................................... 809 et 894
- Fondation élastique et isolante du système de M. Anthoni (Visite d’une machine sur). (Séance du 3 août)...........................237
- Frein funiculaire, système Lemoine, par M. Mauclère. (Séance du 2 novembre). Mémoire...................................... . 692 et 706
- Gaz éclair, au moyen de l’air et des huiles légères de pétrole, avec suppression de toute disposition mécanique (Fabrication du), par M. F. Gautier. (Séance du 6 juillet)............... 19
- Générateur à production de vapeur instantanée (Nouveau) de MM. Serpollet frères, par M. G. Lesourd. (Séance du 20 juillet). Mémoire .................................................... 33 et 278
- Géologie des terrains de la province de Valence (Analyse de la brochure de M. R. Nieklès), par M. E. Polonceau. (Séance du 2 novembre) 675
- Giffard (Henri) (Analyse de l’œuvre de), par M. A. Gouilly.......365
- Haut Fourneau, d’après les documents récents (Le), par M. Re-
- maury. (Séance du 7 décembre) ............................ v . .
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- Pages.
- Isolement complet et stable des machines, constructions, véhicules et appareils quelconques, en vue d’amortir les chocs, d’empêcher la transmission des vibrations et de diminuer le bruit qui en résulte, par M. Anthoni ; observations de MM. E. Polonceau .et A. Briill, et lettres de MM. Bobet, Germond de Lavigne et Bricogne. (Séances des 5 et 19 octobre, 2 et 16 novembre). Mémoire................................... 541, 545, 675, 698 et 750
- Lumière électrique dans l’hôtel de la Société (Installation de la). (Séance du 16 novembre) .......................................695
- Médailles décernées par le Franklin Institute. (Séance du 19 oct.) 544 Membres honoraires (Admission de). (Séance du 7 décembre). ... Membres nouvellement admis........................ 4, 216, 528 et 672
- Nominations diverses au chemin de fer du Nord, et Note de M. V. Contamin sur M. F. Mathias. (Séance du 5 octobre)........534
- Nomination d’un Secrétaire. (Séance du 5 octobre)..............536
- Nominations diverses :
- 1° Délégué de la 11e section de l’Exposition ouvrière de l’Economie sociale ;
- 2° Membres du Conseil supérieur de l’enseignement technique ;
- 3° Inspecteurs régionaux de l’enseignement technique ;
- 4° Membres du Comité d’organisation du Congrès international des architectes ;
- 5° Membres du Comité d’organisation du Congrès international des électriciens ;
- 6° Membres du Comité d’organisation du Congrès international de l’enseignement technique, commercial et industriel ;
- 7° Membres du Comité d’organisation du Congrès international d’hygiène ;
- 8° Membres du Comité d’organisation du Congrès international de photographie ;
- 9° Membres du Comité d’organisation du Congrès international de physiologie ;
- l iOl? Membres du Comité d’organisation du Congrès international du commerce et de l’industrie ;
- 11° Membres du Comité d’organisation du Congrès international pour la protection des œuvres d’art et des monuments ;
- 12° Membres du Comité d’organisation du Congrès international de bibliographie des sciences mathématiques.
- (Séances des 6 et 20 juillet, 3 août et 16 novembre) . .5, 26, 217 et 699
- Notice nécrologique sur M. Th. Guibal, par M. Clémandot. (Séance du 5 octobre) ...................................... 531
- Notice nécrologique sur M. A. Brault, par M. Béthouart. (Séance du .
- 5 octobre)................................ 633
- Notice nécrologique sur M. A. Clerc, par Ml F. Reymond. (Séance du 5 octobre) ...................................................630
- Notice nécrologique sur M. Delebecque, par M. E. Polonceau. (Séance du 5 octobre).................................... . ...........530
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- Pages.
- Notice nécrologique sur M. G. Cabanellas, par M. J. Armengaud. (Séance du 19 octobre)......................................... . 644
- Notice nécrologique sur M. J.-F. Coignet, par M. S. Périssé. (Séance du 2 novembre)..................................................673
- Ouvrages reçus. . .................... 2, 215, 526 et 670
- Ponts et charpentes portatifs, à montage et à démontage rapide, système Pichault, par M. Durupt, et observations de MM. G.
- Eiffel, de Brochocki, le commandant Henry, Gobert, Lantrac, P. Regnard, et lettre de M. le commandant Henry. (Séances des 6 juillet,
- 3 août et 5 octobre).............................14, 218, 223 et 529
- Pont sur le Forth, exposition de Glasgow, lettre de M. Iloubi-gant. (Séance du 20 juillet).................................... 27
- Ponts portatifs, système Eiffel, en Cochinchine et au Ton-kin, par MM. G. Eiffel et J. Collin (Séance du 20 juillet). Mémoire, 29 et 36
- Pont à transbordeur (Description d’un), par M. Arnodin (Séance du 7 décembre).......................................................808
- Port de Bilbao (Le), par M. C. de Cordemoy.........•............873
- Presses hydrauliques et à air (Calcul et la construction des), de M. Barbey par M. Contamin (Séance du 19 octobre). Mémoire, 556 et ^*6 5
- Prix Michel Alcan, lettre deM. E. Simon et règlement du concours pour l'obtention dudit prix. (Séances des 6 et 20 juillet)......5 et 28
- Prix Nozo (Lettre de M. Borodine au sujet du). (Séance du 3 août) . . 217
- Prix de 7 500 marcs; décerné à M. R. Abt, par l’Union des chemins de fer allemands, pour la construction d’une crémaillère et d’une loco-jnotive à roue dentée, destinées aux chemins de fer de montagne
- (Séance du 3 août)......................•..........................218
- Prix de 1 000 florins (2 120 francs) , offert par la section des Indes néerlandaises de l’Institut royal des Ingénieurs des Pays-Bas (Séance du 5 octobre)...................................•....................535
- Propulsion (Nouveau mode de), par M. À. Gouilly (Séance du 16 novembre) ....... .................................................... 699
- Ramie (La), par M. A. Moreau (Séance du 7 décembre)..................^ ^
- Ramie (Discussion sur la), par MM. Chancel, Royer, l’abbé Carrel, Regnard, Euverte et E. Simon (Séance du 7 décembre)...........................829
- Rivière de Bilbao (Amélioration de la), par M. C. de Cordemoy (Séance du 16 novembre) .....*.......................................704
- Séances (Sommaire des) de Juillet, Août, Octobre, Novembre, Décembre,
- 1, 215, 525, 669 et 801
- Situation financière delà Société (Exposé de la), par M. A. Hallopeau trésorier (Séance du 21 décembre)................... 831
- Souscription en faveur des victimes de Gransac (Séances des 19 novembre et 7 décembre)................................ 699 et 808
- Statique graphique appliquée à l’équilibre des systèmes articulés (Éléments de). Analyse de l’ouvrage de M. A. Thiré, par M. E. Polonceau (Séance du 7 décembre)...............................810
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- Pages.
- Suspension des voitures de chemins de fer par application en dedans des menottes de ressorts à lames (.Amélioration de la), par M. Féraud, et observations de M. L. Rey (Séances des 6 et 20 juillet). Mémoire.......................................12, 27 et 190
- Table des matières traitées dans la Chronique de 1888 . . . 927
- Tramways en Hollande (Les), par M. de Koning. Compte rendu par M. A. Moreau, observations de M. Léon Francq (Séances des 2 et 16 novembre). Mémoire....................................... 688, 696 et 722
- Trous de mine, au moyen des étoupilles, dans les fosses à grisou (La charge et l’allumage des). Note de M. Horace Hervegh (Séance du 2 novembre). Mémoire..............'. ............. 674 et 744
- Tubes en acier et des volants en fil d’acier (La fabrication des), p'ar M. Colladon (Séance du 7 décembre)................................812
- Viaduc de Garahit, par M. G. Eiffel.................................. 55
- Visite à l’établissement de la Compagnie parisienne de l’Air comprimé, (Compte rendu de la) par M. J. Carimantrand (Séance du 6 juillet).............................................................. 7
- Visite à l’usine électrique pour l’éclairage du Palais-Royal, du Théâtre-Français et du quartier avoisinant (Compte rendu de la), par M. L. Boudenoot (Séances des 2 novembre et 7 décembre). .Mémoire...................................................... . 674, et 809 -
- Volants4en fil d’acier et des tubes en acier (Note sur la fabrication des), par M. Colladon (Séance du 7 décembre)...........................812
- Voyage à Barcelone (Séances des 20 juillet et 3 août)..........28 et 226
- Voyage en Espagne (Barcelone), (Compte rendu de la première partie du), par M. S. Périsse (Séance du 19 octobre)................... 547
- Voyage en Espagne (Bilbao),(Compte rendu de la deuxième partie du), par M. A. Brüll (Séance du 2 novembre) ................................676
- Wagon à bogie en Suède, lettre de M. Horace Hervegh (Séance du 16 novembre).......................................................... 698
- ERRATUM. — Par suite d’une erreur de mise en pages dans le Bulletin de novembre 1888, les figures 2 et 3 de la page 747 ont été placées verticalement au lieu de l’être horizontalement. Il y a lieu de les rabattre de 90° vers la gauche.
- IMPRIMERIE CHA1X, RUE BERGÈRE, 20, PARIS. — 364--I-9.
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- 4 e Série __ 18 e Volume,
- VIADUC DE GARABIT_ LIGNE DE MARVEJOLS A NEUSSARGUES (GANTAL)
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- Elévation
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- 4e Série 8? Volume
- VIADUC DE GARABIT
- Pl. N° 173
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS
- Bulletin de juillet 1888
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- ^ Série 8e Volume
- VIADUC DE GARABIT
- Pl. N°174
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS
- Bulletin de juillet 1888
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- V“e Série. 18 TeVolume'.
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- Auto. Imp. A. Broise tk Courtier, 48, r. de Dunkerquev-
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- Auto. împ. A. Broiae & Courtier, 48, r. de pnnker-qu».
- Société des Ingénieurs Civils.
- Bulletin de Juillet 1888 .
- Culée.
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- 4 erae Série. 18érVolume.. l'W
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- VIADUC DE GARABIT
- Calcul des efforts tranchants produits par le passage d'un train de locomotives.' t
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- Échelle des moments flécmssants 1,29 '"/*» pour -1Q 000 kilog
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- Échelle des c-îxorts tranchants J_Wm pour 1.000 khoa 2
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- 4 eme S éri e .18 C',HC Volume.
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- VIADUC DE GAMBIT
- PI, 179.
- Distribution des fers
- Echelle
- Échelle
- des longueurs 0.002d'par mètre, des forces rm/m 1000 kil.
- ï8,m. .nù--_
- IllllÜII
- Vent de 150 k. avec surcharge 4
- Épure de la pile N°.5
- Vent de 270
- kil. sans surcharge. 6
- Efforts dans les arbalétriers
- Vent de 150 k. avec surcharge
- TT -s des étages 1 2 .. 9 O 4 5 e
- F 4iôoox 66000 S/ooo'> fliSoo lol/voo 1 / 4 SOO
- F o I/.I-0 Sy3 lhyf,2g iSügSS iSo-'Uu 007 )7:.I0S2
- P, F >8S373x 2121,2!) 23!/S ISSol/l ' . .%7,p!)7- 238 /SS
- P-F so373x 5262g 7-7/W SS '04-/ S 307)7. ii) 16 3
- Cjy- 33ooo^ 332/00 iitlüO ôo'oOO 5g2oo 4g200
- Jb ' SXS3 S, si S, 33 S, s// .6, So S, 87 '
- Pt 2 SK.oC 2. nï 1.33 1.6/ 1,28 ' 1.20
- Légende .
- P . Effort provenant- die u&nL dans un. arbalétrier
- ~Et .............„...................uil c-roisdloru
- P Charge portée par un. arbalétrier .
- LO Section %'un arbalétrier.
- (01 —il......des croisilinns,
- Bi,B a,P . coefficients de travail
- des croisilions .
- gj, ~ me x2
- h rff
- S'2rJiro>no -s1' ?
- ‘ s " N.
- . |< 31°-s
- Levallois-Perret, le 28 Mars 1881.
- Efforts dans les arbalétriers
- Vent de 270 k. sans surcharge
- des sections 1 2 8 4 . 5 6
- F t/6000'x Soooo tas 000 l22ooo 128600 7SSooo
- P S3i7l$x Sg736 jS2go 82 SUS 8g6o‘2 gSgSS
- P+F 7Oÿ IjS* 167/734 wiSÿo 2o68.t/6 2?.jgo2 2 SogSS
- P-F l'y 178* . 10 2 û S _ 28710 _ 3g 166 6770778 _ Sgo62
- <i> 33ooo%. 38t/oo l/38oo 63 8oo _ Uq‘2ûo , 6j'2oo
- Ei 1 3*31 . 3, go 6,14 4.67 6.80 S,io
- P2 ,/f62 - J> k _ 0, (>6 _ 0, pl- _ 7,00 - l,2o
- Efforts dans les croisillons
- . IPi des étages 1 2 3 4 ' 5 6
- E 228oox 1)000 16600 16000 16100 14500
- q.Jl b^piT,. 4 j/8 Uj i 8 %,s 6716 6)16
- ! B ifsi 3,61 3.10 2’37. 2-SS S,08 .
- Joints d'un arbalétrier
- Échelle de 1/20
- . 72/46_____.
- - , . , — ISO
- i U !c _•_____UtSaSâ_rUL._5-2%»7
- ; u jl___-______-i- ma.--:.—_____7
- 'if.____, _.________eSttSaS--------------y
- *. _mJù£- *.. sssjïl _ K _ Âÿsj’T n. Jtss^sjiû_.
- 1 1 l _ ffo±np _ j~
- - i j _ _ Çbiwre 1ouït dë 3 -sem^ t,8Sù2__y
- ,_____ Qmor&jo'uitâl&ji~îenu.&S38__________________J
- '______gZrue.ce-J.‘Wl-lti_StJan-iS^S2________^
- Socle le des Ingénieurs Càrjlg,,.
- HaTLelm.de Juillet 1888.
- Auto. Imp. A. Broise et Courtier, 43, rue de Dunkerque,
- pl.179 - vue 949/964
-
-
-
- Série. 18 Volume.
- VIADUC DE GÂRABIT
- PI. 18 O.1
- Efforts dans les arbalétriers
- Vent de ISO kil, avec sùrcharcre.
- 'N° des étages 1 2 s 5
- ' F 25000 k. ornai ismk. ÿhBdOk WSêOO h'.
- P 121)100 136300 , 162000 IL-ÿSOO /SffffOO'
- P+F wk 7oo, rgji-op. ?.2!J00 2hi-l00 28 5100
- P-F Oli'/OO. 1.0200 eh-wo 56000 Mm
- CO s iono “%?. ÿShllo'Xf, 63800%f. 1,3800?%î
- Pt 6-gsk ff.jjSk. e.j8h. s.ssk. S.ùSk..
- Ra .3.4.5. 2.28 ,.e7 1 xs„ 7.10»
- Efforts dans les arbalétriers
- Vent de 270 kil. sans surcharge.
- N° des étages L 2 3 i 5
- F »o8oak. J'SHOok.. lot000 k, 123200k - rismok.
- P 50-000 „ Gp 600: 6J200 „ 13800, 80000 ,
- PVF 06800 ,, H3goo„ 168200 v 10)000 ; 22 ±300,,
- P-F /S 200 , -12JOO • -33800,, -OgO-oo,, -82500 *
- 00 zieooV: 3300o'"fl 38600%£ ±3800 "‘io,. ±3300 %i
- Ri 8.53k 5.06k,. ».3jk- ft-Sok. 5.11 k.
- R 2 0. h-8 ; .0.30 -0.88 -t-n -I.h-Z
- Efforts dans les croisillons
- ,N° des étages 1 2 3 ‘a 5
- *1- 52100 k. .18000 h 16300k. I5]0hk.. 16000 k
- W 1 ±1 IC %& ±11Sa/nZ iqie %£ ope mi,ê 6J16%£
- 5jpk.. 3-&zk. 3 66k. 3.35k. S.'H'k
- W SerfÀorL' d- ujl, arbalâCruir.
- « .,dcs croisillons. ïu.TRP Çoejffis.L&n,ts de' triumil
- Société des. Inxjdnmus Civils
- Auto. Imp. A. Broise & Courtier, 43, r. de Dunkerque.
- 4
- pl.180 - vue 950/964
-
-
-
- 5 Série .18 emiS Volume
- PI. 181
- VIADUC DE OARABIT
- Projection de l'arc sur le plan vertical
- Sections des membrures de Tare,
- Sections des barres de treillis'de l’arc.
- Levallois-Perret, le 11 Février 1881
- Panne aux 3, $
- Panneau 6
- Panneau 15
- Panneau 2 Panneau 3 . Panneaux®,5,G,3,11,12. Panneaux: 1,13.
- Échelle de 0m00S par mètre.
- ,« = 11,28k
- CO - StâS!/. il » oKZ.OÿB In » o.ooS-où.
- « r.eXS&g patL.?,. M * 2 SZS'iS païuU,
- Sections des caissons de contreventement de l’arc
- Panneau 10
- Panneaux: 10,11,12.
- Csa = J2.8ZI.!
- .O, = Zÿ.'.zÿB lo--- oyooS3ot fc U-AoSoi païuj. U = tf-jÿZqoo pan.8.
- CO - SB.hptf XI = Z?£. ?gG ÏO - 0,002383 T (- C paru. W
- I<-h-,g SSSS pcuv.1I
- Sections des barres de treillis de l’arc, lîitrados et extrados,
- Panneaux^ à.® Panneauxià.8,
- je .MO.. . >
- .... Gp joo:.....* :_____G,.3.ÜLK. ...
- - ifr - &'<£.!— -- - -Ï+JJ- - j- —f — #fi**l*- — — -,
- 1CLV-dÇÇ. _ Gcto\nbces__ ûfe ~L[arç'
- Rabattement de l’intrados de l’arc
- Piabalternent de l’extrados ' de l’arc
- Auto. Imp. A. Broise & Courtier, 43, rue de DuuJtM'queji tog£ - -f M )
- Sullcttn. de Jiiille-t-1888,.
- Sociél<i: des fiiqérueurs Civils
- pl.181 - vue 951/964
-
-
-
- Série. 18 emeVoluine
- Fi. 18 2
- VIADUC DE GARABIT
- Échelle des longueurs O.OQS par mètre. Échelle des surfaces des,sections 0.002
- Levallois-Perret, le 6 Avril 1881
- pour 1000.
- Sections projetées des barres de treillis
- Construction de l’expression œ sur
- Rabattement de
- l’arc sur le plan vertical
- Plan
- Sections projetées des contreventements et construction de l'expression uo siP
- Extrados
- Intrados
- Bulletin, de .Juillet 1888
- Auto. Imp. A. Broise & Courtier, 43, r. de Dunkerque.
- Société' des Irujéiucars Civils
- pl.182 - vue 952/964
-
-
-
- •Volume
- VIADUC DE GARABIT
- PI. 18
- lEjj'orts dxt vxuzl \ftir le, Ircriru
- Vent avec -surcharge 150 kil. par m
- Vent sans surcharge 270 kil. par m.
- Échelle de
- Effet du; vent sur ]la grande travée de 165^00
- ation.
- Rabattement de l’extrados de Tare
- Rabattement de l'intrados de l'arc.
- Auto. Imp. A. Broise & Courtier
- rue de Dunkerque,
- .BidioUn de Juillet 1888
- Société'- des Ingénieurs Civils
- pl.183 - vue 953/964
-
-
-
- 4 ^Série. 18 èirVoWe
- PI. 184.
- Société' des Ingénieurs Civils
- Bulletin à'Août
- Auto. Imp.
- Broiae & Courtier,, 48, r. de Dunkerque, me-tss
- pl.184 - vue 954/964
-
-
-
- 4 “ü"5Série.
- Fiq.l.
- Fiy.8.
- Fia. 2
- Fia. F.
- A ^ C
- ,Œ
- fl
- SE
- PI. 185
- Fig. 5.
- Générateur cle 1 cheval .
- Fiq.6. Tri
- 1
- Y,
- % . 1
- /
- —
- g. d . i ncycie a, vap e ur
- mie personne-, HcheJh.de 0m0S j>.m.
- B F P H
- A __ Machine .
- B _ G-éiiéiatenr.
- C frise de vap eur.
- P_ Ediagp1' — d0'_____
- E._ 'Régulateur.
- T__ Réservoirs d'eau et de charbon. Sïéqe. G- dédale du frein.
- Société des Irujéjiieurs Civils.
- (VOS.88)
- Bulletin, d Août 18 8 8 r
- Auto. lmp. A. Broise et Courtier, 43, rue de Dunkerque
- pl.185 - vue 955/964
-
-
-
- pl.186 - vue 956/964
-
-
-
- 4 "ne S éi'ie. 18 Volume.
- CONSTRUCTION ET CALCUL DES CYLINDRES DE PRESSES HYDRAULIQUES OU A AIR
- PL 187.
- pl.187 - vue 957/964
-
-
-
- 4? Séri.e . Volume.
- Fij.l. Omnibus à deux chevaux: .
- FREIN LEMOINE.
- Fig-. Z . Imposition particulière à lbimiifntS'.-h 3 chevaux. ,
- PI 188
- Fi g. 5 .Frein de. tir de> l'Artillerie de campagne. Vue de face de l’affût.
- Société des Ingénieurs Civils.
- Bulletin de Novembre 1888
- Auto. Imp. A. Broise A Courtier, 43, rue de Dunkerque, Par:
- pl.188 - vue 958/964
-
-
-
- 4 eraB Série. 18 er Volume .
- P1.189
- LES TRAMWAYS
- dans les
- PAYS-BAS .
- Jkîklmm- i
- L Wcnnerivoudc -
- HAfU
- Chemins de fer. Tramways.
- O
- fÈCTtfiUlL'
- TtE/Ü^A R D EN Ti crtjnnierila <tl
- t B raeïde/L • Oltzrlci’D
- Kdsieruoaag
- Sneek. \ j*'Lwpcn!uu,%.eiL
- La\oxuuw.q Zj Oobkdijk,
- j&RONlNGUE
- Hnstcrwoîdc
- TT .B . Les cftlfjtvs correspondent auæ numéros d'ordre du, tableau, dans le texte.
- Joure
- 3j~jy 'iiccrenvecn^
- M
- ii
- Brty le lecrtsùus
- Wnnl'ntùwi. H 29
- Yccndcun, 4 ' ^AOaac Iwçla
- llïldcroanfofZZ XbtàuavcÆkck.
- SlariskanaaLTÎ ButnermoncLJ
- &
- Lutfcbro4
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- M EPPELf
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- EINDHOVEN
- MAASTRICHT
- *1 Av.
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- BELGIQUE
- *-v+?
- R0HR?^0ND
- Société'- des Inventeurs Ciuils.
- Bulletin de ITovembue 1888 .
- Auto. lmp. A. Broise. & Courtier, (iÇfO-89)
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-
-
- 4 S éi'ie 18,!meVolum.e
- CHEMIN DE FER DE ST-GEORGES DE GOMMIERS A LA MURE — MATÉRIEL ROULANT bar EDMOND BOT)
- PI 189.
- Société' di
- pl.2x189 - vue 960/964
-
-
-
- CHEMIN DE FER DE ST-GEORGES DE GOMMIERS A LA MURE — MATÉRIEL ROULANT (
- T3! .190
- Série, 18
- Volume
- Toiture mixte de 2eiae classe , IG places et fourgons
- - Vue extérieure lonqitudmale
- Voiture mixte, lereet 3craeclasse
- aces
- Coupe par cd
- Vue par bout.
- •Vue extérieure longitudinale..
- k >< > X X
- x x' x ;x
- y x v x.
- ; X X *
- X X x x
- X X X7 X
- x X X X
- XXX X
- X X X X' X X
- X gjiqjj4k:r_tûlaJ:c:\t/jL G'-
- Coupe par cd,
- Coupe par al
- Coupe par ef
- an e f.
- Coupe p
- y x
- -x X
- -x x
- du châssis
- X X
- X v
- 1 V T
- Auto. lmp. A. Broise & Courtier, 43, rue de Dunkerque, Paris.
- Bulletin de Décembre 1888
- Société des Tu/jc/ueurs Cioils
- pl.190 - vue 961/964
-
-
-
- S«hne 18 -Volume-.
- CHEMIN DE FER DE ST-GEORGES DE COMMIERS A LA MURE — MATÉRIEL ROULANT ( Système EDMOSI)' ROI)
- - >
- , l,
- IFicj-. 3.
- Coupe transversale
- PI. 191.
- Fi(j. 4-.
- Essieu moteur à coude extérieur.
- 21,07 -8K
- Société des InjérLieiLrs Civils
- •T--. -| *r-\ > -i -f OcJO ... Auto. Imp. A. Broise A Courtier, 43, rue de Dunkerque, Paris.
- Bulletin ou 'Décembre looo ;• •
- pl.191 - vue 962/964
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-
- r 4^eSérie 18 ^.Volume
- Plan général .
- CHEMIN DE FER DE ST-GEORGE$ DE GOMMIERS! iFflIÜRE
- (PAR EDMOND ROT) .
- '1 I
- PI.192.
- Ingénieur des études et de la construction, ; 'M'rR1VO:R£ VICAT, Ingénieur en ckef des Ponts-et-Chaussées
- Profil en loncr.
- Longueur, des Alignements droits et développement des courbes.
- Ouvracres d'art principaux.
- Élnjnements droits 165*9 5
- Courbes de dû O711 à. 100m de rayon 803
- d° foo“ à 3ort d" . . m
- d°— 300* à 201™— dl 1525
- i* 2ÛOJtL à 15lm— d°_—, 1293
- — d° 150* â HO”7 d“ 2935
- — rf'— de 100 ? du 85:93
- Total 32668™
- Entre les kilomètres 10 et U ilja. S courbes successives de sens inverse de 100mderayon dans uRjareours ieMZ ?' 'Sans leld^Mmièti? ilya 2courtes successives de sens inverse £elOOmderayan.separées. par des -droites deilà^O mètres de longueur-:
- Position ElomU6 Nombre d’arches. Ouverture Hauteur.
- -11Ï3 3 12^00 lonoo
- 13.5 Ulc- 12-00 13,. 0 0
- n. o ï 25.00 15.00 Ar6 de cci'cU.
- n.2 i ' 22.00 22.00 Arc de -cercle.
- 10 .4 4- 10-00 11.00 en pl&ùz, cinh-e-lOOTde-rayon, en- coni'lm-- S.°
- 12.0 9S ' . 10.OÙ 34.00
- 18.1 3i:‘ 10.00 22.00 r/f
- 19.6 6 10.00 37.00 (h°
- ...
- Fo7-m.cdi.oit des 'Èçains Tiouülcrs.
- ST“Î* DE LAMQTTE-AVEILLANS
- 0&
- Mines d’anthracite.
- I
- f
- ST”? DE PEYCHÂGNARD
- STATION DE LA MURE
- STATION PLM.
- . DE SÎGEORGESdeCOMMIERS. ^
- & Kilomètre
- Altitudes......
- Déclivités.........
- ^aTcourbeT W jijè^Sr ?^Cl30à 3°^aael50à2l)r :CleSetc0Iltre'C(rarl,e5 lû0^dei4ym.!lt“àel00à2OO^:,à^l0pâl50^Mf'k“10()I?‘!
- 691.50
- knOITpayons de 120 à 200^ KtcrafTe-ctede lOWex”? ^ijrde
- ! 1 J - ! ».flfP»!
- . nor
- (P5 et contre c^de lQ0?delayon'TTUOr jlrV jh^lSOâlZfr jMgntdroit. jaift^WZir 1 Alignements droits et Cksde 500 à 250mdeRon ----------------:--------:----1------i____' _______!___________’M__________ J
- ...
- Société/ des In.cj énee-ars CtoiCs
- Bulletin de Décembre
- ..(zml
- Auto. Imp. A. Broise & Courtier, 43, 'rue de Dunkerque, Parie.
- pl.192 - vue 963/964
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-
-
- AMELIORATION DE LA RIVIÈRE DE BILBAO
- • • de • .**
- S es ta o
- Fi g . 3. Section transversale
- PI euie^nuir aau.utoxuxh^ cBcrJse^ mjsi'ddqaiJuaaÆh^
- $0mmM5?'
- L,
- Môle de Porta cralè te
- Chenal
- Môle de las Arsïias
- ehelle de Vsnoo
- ,ûl&'doT°J°jSh en 3i> 2o te
- ^Bulletin de Décembre 18 8 8
- Auto. lmp. A. Broise à Courtier, 43, rue de Dunkerque, Paris
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