Mémoires et compte-rendu des travaux de la société des ingénieurs civils

- - SOCIÉTÉ
  - DES
  - INGÉNIEURS CIVILS
  - DE FRANCE
  - ANNÉE 1909
  - Bcll.
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- - MEMOIRES ET TRAVAUX
  - DE LA
  - SOCIÉTÉ
  - DES
  - INGÉNIEURS CIVILS
  - DE FRANCE
  - FONDÉE LE 4 MARS 1848
  - reconnue; d’utilité publique par DÉCRET DU 22 DÉCEMBRE 18t)0
  - AltfltfÉE 1900
  - DEUXIÈME VOLUME
  - PARIS
  - HOTEL DE LA SOCIÉTÉ
  - 19, RUE BLANCHE, 19
  - 1909
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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 TRAVAUX
  - DE LA
  - INGÉNIEURS CIVILS
  - DE FRANCE
  - FONDÉE IE 4 MARS 1848
  - RECONNUE D’UTILITÉ PUBLIQUE PAR DÉCRET DU 22 DÉCEMBRE 1860
  - BULLETIN
  - JUILLET 1909
  - PARIS
  - HOTEL DE LA SOCIÉTÉ
  - 19, RUE BLANCHE, 19 TÉLÉPHONE 133-82
  - 1909
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- - LA SECTION DES MÉTAUX
  - DU
  - LABORATOIRE D’ESSAIS DD CONSERVATOIRE NATIONAL DES ARTS ET MÉTIERS “>
  - PAR
  - >1. Pierre I îlAI.I IL,
  - Ses ressources expérimentales. — Ses travaux les plus importants de ces dernières années.
  - La Section des Métaux du Laboratoire d’essais du Conservatoire national des Arts et Métiers, qui fait l’objet de ce travail, appartient à un ensemble dont les grandes lignes ont déjà été exposées en 1905 devant la Société des Ingénieurs Civils. Nous n’avons pas l’intention de beaucoup développer les descriptions succinctes qui ont été consacrées à cette section en particulier. Nous nous bornerons, en ce qui concerne son outillage, à compléter la documentation qui s’y rapporte par un rapide exposé des nouveaux mécanismes et des nouveaux procédés opératoires qui sont employés et qui présentent un intérêt général suffisant. Nous nous efforcerons ensuite de dégager, du grand nombre d’expériences faites depuis plusieurs années, une série de résultats s’appliquant aux matériaux très divers qui ont été l’objet des travaux de cette section. Ces résultats, présentés avec la coordination nécessaire, peuvent fournir des constantes utiles aux ingénieurs trop souvent forcés de s’en rapporter à des formulaires plus ou moins adéquats pour la fabrication ou l’utilisation de leurs matériaux.
  - Nous nous hâtons d’ajouter que, fidèle aux prescriptions que nous impose le secret professionnel, nous ne saurions, en aucun cas, faire état de résultats d’essais précis et originaux dont le dessaisissement ne nous aurait pas été consenti par ceux qui
  - (1) Voir Procès-'Verbal de la séance du 2 juillet 1909, page 527.
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  - nous les ont fait établir. Nous ne donnerons donc des chiffres précis que lorsque nous aurons été autorisé à le faire. Le reste de la documentation présentée ne sera que l’expression d’une opinion personnelle, et les chiffres indiqués des approximations seulement, données sans garantie, mais établies avec une logique vécue.
  - Nous ne citerons personne et ne ferons pas connaître les circonstances qui ont provoqué les essais dont les résultats ne cessent pas pour cela d’être intéressants. Nous espérons, de cette façon, être utile à tous les ingénieurs sans nuire à aucun d’eux et nous serions heureux que ce travail pût arriver à démontrer que la Section des Métaux du Laboratoire d’Essais du Conservatoire des Arts et Métiers a fait œuvre utile et que le Laboratoire, au moins aussi bien orienté, dans ses quatre autres sections que dans celle-ci, n’est pas indigne de la sollicitude que la Société des Ingénieurs civils de France n’a cessé de lui témoigner depuis sa création.
  - A. — Mécanismes et méthodes d’essais de la section des métaux,
  - Nous avons toujours eu dans la pensée qu’il ne fallait pas confondre les méthodes d’essais avec les mécanismes employés pour l'expérimentation des matériaux. Cette assertion évidente n’est pas toujours comprise et nous répétons ici ce que nous avons dit naguère : « Le but de l’expérimentation des métaux ou similaires est évidemment la découverte de leurs propriétés, propriétés éminemment variables au point de vue utilitaire. La méthode d’expérimentation nous paraît être la voie qui conduit à ce but. Le mécanisme d’expérimentation ne serait que le véhicule qui nous conduit au but par la voie de la méthode » (1).
  - C’est en nous inspirant de ces principes que nous avons organisé la Section des Métaux du Laboratoire d’Essais du Conservatoire’des Arts et Métiers. Nous nous sommes toujours efforcé, quand la nécessité s’en imposait, à ne jamais perdre de vue le but poursuivi par les personnes qui nous honoraient de leur confiance en nous présentant leurs matériaux. Les méthodes employées par nous n’ont pas toujours été calquées sur les procédés
  - (1) Revue de Mécanique, 1907 : « Nouveaux mécanismes et nouvelles méthodes pour l’essai des métaux ».
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- - préconisés par les associations ou les Congrès qui se préoccupent de l’expérimentation des matériaux. A chaque instant il faut innover dans ce domaine de la science, tellement il est difficile et important parfois de faire parler en quelque sorte la matière, tellement le but poursuivi varie, tellement les besoins, comme les moyens, sont divers.
  - La multiplicité et la diversité des cas de l’expérimentation, qui sortent de l’ordinaire exigeraient que la Section des Métaux eût, pour elle-même, un outillage bien plus grand encore que celui dont elle dispose particulièrement; cet outillage, indispensable par instants, risquerait de dormir trop souvent et serait par suite d’un rendement médiocre ; heureusement qu’à côté d’elle la section trouve chez ses camarades ce complément d’outillage plus immédiatement utile à ces dernières et qui, par une sage prévoyance, a été conçu ou prévu sans faire double emploi.
  - Ce qui précède a pour but de dire que la section peut compter sur des ressources expérimentales autres que celles dont il est question ci-après et par conséquent est en mesure, dans des limites étendues, de satisfaire aux desiderata de la clientèle, de réaliser le but qu’elle poursuit et qui doit être plus souvent atteint en s'inspirant de la logique expérimentale que de la réglementation doctrinaire assez peu solide dans ce domaine de la technique.
  - La Section des Métaux n’a pas à s’occuper seulement des métaux ; elle opère également sur d’autres matériaux à classification mal définie ou incomplètement étudiée dans la technique de la construction. Nous voulons parler des bois, dont les caractéristiques sont importantes bien qu’insufïïsamment coordonnées, des cordages, des cuirs, des tissus, des caoutchoucs, des huiles, etc., toutes matières dont la consommation est grande, sinon soumises à des modes d’appréciation codifiés; mais ce sont évidemment les métaux qui forment la majeure partie de ses préoccupations et de ses occupations.
  - Les métaux peuvent être examinés à- l’état de pièces ouvrées ou de pièces n’ayant subi qu’un façonnage rudimentaire. Tout le monde apprécie les formes innombrables que ces métaux sont capables de prendre avant leur, emploi depuis le moulage brut jusqu’à la pièce prête à être mise en service. On conçoit qu’il faille, suivant l’état transitoire ou définitif dans lequel les métaux se trouvent, faire varier leurs conditions d'expérimentation. Il faut les examiner avec différents modes de sollicita-
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- - tion : sollicitations statiques, sollicitations dynamiques (s’exerçant par traction, compression, flexion, torsion), sollicitations localisées, sollicitations combinées, sollicitations répétées. Toutes ces manifestations des actions susceptibles d’intéresser la résistance et l’intégralité de la substance des matériaux mériteraient d’être examinées, appréciées suivant leurs effets, reliées les unes aux autres. Malheureusement, les moyens dont dispose l’ingénieur n’ont pas permis jusqu’à présent d’envisager le problème de l’expérimentation de la matière sous un jour aussi vaste. On s’en tient aux cas simples, faciles à comprendre et à interpréter, suffisants pour résoudre les transactions commerciales ou industrielles portant sur la recette des matériaux. On n’essaie les pièces fabriquées que trop peu souvent et quand les constatations découlant de leurs essais sont immédiatement applicables. On ne se soucie pas suffisamment de vérifier comment elles se comporteraient sous les mille formes où elles ont à travailler dans la pratique. Gela revient à dire que l’expérimentation actuelle des métaux en particulier et des matériaux en général se réduit d’une part à qualifier les propriétés de la matière au point de vue intrinsèque, pour la fixation de l’état civil, pourrait-on dire de cette dernière qui, ultérieurement, revêtira parfois des formes quelconques; d’autre part, à apprécier les propriétés de résistance et de déformabilité de quelques pièces essayées suivant des procédés aussi simples que possible et se rapprochant des modes de sollicitations auxquelles ces pièces seront soumises pendant le cours de leur existence.
  - Très souvent les mêmes mécanismes d’essais peuvent servir à ces deux genres d’expériences ; on rompt aussi bien par traction une barrette calibrée destinée à la mesure de la résistance et de l’allongement d’un métal, qu’un crochet ou une chaîne faits avec ce métal. Il faut même souvent procéder aux essais sur les deux genres de pièces pour ne pas risquer de laisser échapper l’influence des facteurs prépondérants de la fabrication de la pièce ouvrée : les dimensions,' les soins de préparation, etc.
  - Toutes ces longues digressions n’ont qu’un but : indiquer une fois pour foutes que la majorité des machines de la Section des Métaux du Laboratoire du‘Conservatoire sont aptes à faire les essais de pièces très variées répondant à des buts très différents. Nous nous sommes efforcés pour la plus grande d’entre elles : la machine de 300 t, de prévoir les moyens expérimentaux, en apparence les plus exagérés, en réalité à peine suffisants.
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- - MACHINES J*OUH ESSAIS DE TRACTION, COMPRESSION ET FLEXION
  - La description succincte de cette machine a déjà été faite ; nous n’y reviendrons donc pas. Mais beaucoup de personnes ont pu se demander pourquoi cette machine était si longue, si large et si puissante. 11 est bien inutile d’avoir en effet un pareil colosse pour vérifier la qualité d’un métal ; de petits fragments bien calibrés qu’on rompt à une petite machine de quelques tonnes suffisent en effet, mais, comme on vient de le dire, il faut essayer aussi les pièces fabriquées avec ce métal. Ces pièces seront longues ou larges et il faudra cle grands efforts pour les déformer. La petite machine sera impuissante, la grande sera alors indispensable. Si les ingénieurs américains qui ont fait les calculs des membrures du pont de Québec, si lamentablement écroulé l’année dernière dans le Saint-Laurent, au cours du montage, avaient pu vérifier au flambage, avant ce montage, quelques-unes des membrures effondrées, parce que trop fortement comprimées, ils n’auraient pas eu à se reprocher l’engloutissement de nombreux millions.
  - Nous insistons sur ce point. Il faut de plus en plus faire les essais sur les pièces fabriquées que le calcul est impuissant à créer avec certitude, et des machines comme celle de notre section sont non seulement utiles mais indispensables. On l’a si bien compris en Amérique, après la catastrophe précitée, qu’on propose de créer des machines d’essai capables de développer des efforts de 10000 t et d’essayer d’énormes pièces simples ou composées, pour se faire, au sujet de ces dernières, une opinion fondée sur des expériences et non pas sur des supputations plus ou moins discutables.
  - it
  - La machine d’essais de 300 t de notre section sert surtout aux essais de pièces ouvrées, telles que longues et grosses chaînes pour grands appareils de levage ou amarrages de bateaux, câbles de mines en acier ou en aloës, crochets de véhicules de chemins, de fer, brides de tuyaux, crics et vérins, poutres en fer ou autres, pièces en ciment armé, rails, etc., etc.
  - La précision de ses mesures jusqu’aux charges les plus élevées, réalisée grâce à des dispositifs réduisant considérablement le frottement d’inertie des pièces de transmission des efforts à la balance ; les dimensions transversales très vastes de son bâti, la commodité de renregistrement automatique des essais sous
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  - forme d’un diagramme, rendent la machine précieuse. Rappelons qu’elle permet d’essayer à la traction des pièces de 25 m de longueur, à la compression des pièces de même longueur et de 600 mmX 600 mm de section transversale, à la flexion des poutres de 6 m de longueur et de i mm X 1 mm, au cisaillage des tôles de 60 mm d’épaisseur. Au poinçonnage, elle permet de réaliser des trous de 60 mm de diamètre sur 60 mm d’épaisseur. Enfin, à la torsion, elle permet d’essayer des arbres de 1 m de longueur sur 60 mm de diamètre.
  - On pourra nous demander si la machine a vu son outillage servir suffisamment, nous répondrons par l’affirmative et on pourra en juger plus loin par quelques résultats d’essais que nous présentons et qui ont été établis avec elle.
  - Nous ajoutons que, bien entendu, elle sert aux mesures fines qui ont pour but d’établir les caractéristiques des matériaux en tant que la matière seule de ces derniers est en jeu.
  - Les autres machines pour sollicitations statiques variées (traction, compression, flexion), dont dispose la section comprennent :
  - 1° Une machine, système Maillard, de 50 t à traction,, et mesurant les efforts au moyen de dispositifs hydrauliques, capable d’essayer des pièces courtes ;
  - 2° Une machine, système Trayvou, de 25 t, à traction par vis et mesurant les efforts au moyen d’une balance.
  - Ces deux machines sont munies d’enregistreurs automatiques.
  - 3° Une machine de 25 t, système Tangye, à traction hydraulique et à long banc ;
  - •4° Une machine, système Falcot de 4 tonnes, à traction avis, munie d’enregistreurs et servant aux essais de petites pièces longues ou courtes.
  - Cette machine est susceptible de faire des essais de traction, de compression et de flexion, non seulement d’une façon lente et jusqu’à rupture, mais également avec sollicitations répétées; en un mot elle permet de réaliser des essais dits d’endurance. Certains matériaux, certaines pièces exigent un mode d’essai de ce genre : ce sont celles jouissant d’une grande déformabilité élastique telles que les ressorts et les pièces en caoutchouc.
  - 5° Une machine de 2 500 kg, système Frémont, réservée à la traction de courroies, forts tissus, etc., munie d’un enregistreur ;
  - 6° Un dynamomètre Ollivier à balance pendulaire de 500 kg,
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  - avec double sensibilité (c’est-à-dire son échelle peut servir à la mesure soit de 100, soit de 500 kg), servant aux essais de tissus et de fils fins et muni d’un enregistreur.
  - Cette machine permet des essais de perforation des tissus ; il en sera question un peu plus loin.
  - Comme on le voit, les machines précitées sont toutes pourvues d’un enregistreur qui permet de réunir à chaque instant, dans un diagramme, les efforts et les déformations que ces efforts produisent dans les pièces en essai. Cette question nous semble de la plus haute importance. 11 ne suffit pas, en effet, de se contenter d’une charge de rupture, d’un allongement, voire même d’une limite élastique pour juger des qualités d’une matière; les déformations que cette matière éprouve pendant la progression
  - [ramm.es d’Essais As traction d’urt. acier Arempant à différents états.
  - feænçé/ ïrenpé fTtençéàlea: àleau/ àllimle / etTevEnu.j
  - Fig. 1.
  - des efforts et jusqu’à l’effort ultime qui en détruit plus ou moins localement la cohésion, importent au même degré. Un diagramme de traction, de compression ou de flexion parle souvent mieux que des chiffres; s.on allure est presque toujours une caractéristique du plus haut intérêt. Ainsi on distingue très bien le traitement mécanique ou thermique subi par un acier par la forme de son diagramme de traction. Un acier trempant, c’est-à-dire un peu carburé, peut affecter les formes de diagramme de la figure 'I selon le traitement qu’il a subi.
  - Deux métaux de nature fort différente: le fer et le laiton ordinaire, par exemple, peuvent avoir la même limite élastique, la même charge de rupture et le même allongement et avoir des
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  - formes de diagrammes complètement différentes. Nous donnons dans les deux diagrammes de la figure 2 ci-après l’allure de ces diagrammes.
  - Il faut donc de plus en plus tracer ces courbes qui, correc-
  - Diagrammes de traction dnn fer et d'un laiton ayant même limite d élasticité gnêius charge maximum et même allongement à la rupture.
  - tement classées et interprétées, peuvent rendre les plus grands services à ceux qui sont partisans d’une expérimentation méthodique.
  - APPAREILS POUR MESURES PRÉCISES DES DÉFORMATIONS
  - Les mécanismes pour mesures de précision (notamment des déformations élastiques des métaux) dont la section dispose, comprennent :
  - a) Un élasticimètre Néel et Clermont apte à mesurer et à en-
  - 1
  - . registrer les déformations élastiques à ;j-qqq de millimètre près.
  - b) Des appareils à rouleaux de Bauscliinger permettant de lire le 250e de millimètre.
  - c) Un enregistreur Mesnager amplifiant les déformations 750 fois et les mesurant sur 50 mm. Ce bel appareil jouit de la particularité de n’avoir aucune articulation libre ; les axes y sont
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  - remplacés par des lames de ressort, exactement comme dans la balance des machines Emery-Sellers.
  - d) Des appareils enregistreurs Rabut permettant d’amplifier les déformations 2 fois et demi, 5 fois, 10 fois et 20 fois à volonté. Ces appareils nous servent aux essais de charpentes, de poutres, de planchers, etc.
  - e) Des appareils Manet servant au même but que ces derniers et qui se montent directement sur les pièces en essai contrairement à ceux de Rabut qui en sont indépendants.
  - Nous ne faisons que citer ces appareils qui sont connus par beaucoup d’ingénieurs. Les personnes qui désireraient en avoir une description plus complète pourront se reporter aux mémoires originaux consacrés à leur description ou au Traité des Essais des Matériaux de Martens (chez Gautier-Villars) ou à un travail intitulé « Nouveaux mécanismes et nouvelles méthodes pour l’essai des métaux » publié par la Revus de Mécanique (1907-1908).
  - AUTRES MÉCANISMES ü’eSSAI
  - La section dispose, pour les essais de compression de pièces volumineuses, d’une presse de 500 tonnes à hauteur réglable ; d’une presse de 80 tonnes à 4 pistons jumelés, sans compter bien entendu, les machines précédemment décrites. Un accumulateur hydraulique à pressions variables depuis 25 jusqu’à 125 kg par centimètre carré dessert ces machines ; un compresseur hydraulique à commande à vis permet également de réaliser des pressions de 160 kg par centimètre carré ; enfin la section dispose de pompes à main permettant d’atteindre des pressions hydrauliques de 500 kg par centimètre carré.
  - Pour les essais de flexion en perte-à-faux sur barreaux de fonte, il faut citer un appareil de Monge, peu employé d’ailleurs ; ce genre d’essai nous paraît bien suranné.
  - Pour la torsion, outre l’appareillage de la grande machine d’essai qui permet de réaliser un couple de 1 500 kgm, la. section possède une petite machine système Ansier-Lafi'on pour fils et petites tôles ; cette machine est à balance pendulaire et peut mesurer un couple de 8 kgm. Elle est munie d’un enregistreur.
  - Pour la mesure de- la dureté des métaux, qui depuis quelques années est une caractéristique de plus en plus appréciée et ce, à juste titre, la section emploie trois méthodes : 1° celle de Brinell, bien connue, et pour cela nous disposons d’une petite
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  - presse de 3 000 kg ; 2° la méthode par rayure au moyen d’un diamant agissant sur surface polie. Nous nous servons, dans ce cas, d’un scléromètre de Martens, pouvant produire une pression de 50 g sur la pointe de diamant ; 3° une nouvelle méthode, que M. Robin, notre assistant et nous, avons essayé de mettre au point et qui consiste à user les métaux à une vitesse et une pression données sur du papier émeri d’un grain donné, remplacé pour chaque échantillon. La perte de poids constatée est la mesure de la dureté du métal.
  - Nous ne rangeons pas dans ce genre de déterminations celles qu’on peut faire au moyen de la méthode du rebondissement de la bille. M. de Fréminville a montré, et nous avons confirmé ses résultats, qu’en laissant choir une bille en acier sur une matière et en mesurant son rebondissement, on ne mesure pas seulement la dureté de cette matière, mais aussi son élasticité plus ou moins parfaite.
  - Pour le caoutchouc nous avons imaginé un petit appareil permettant de mesurer cette élasticité et en même temps la dureté par pénétration d’une pointe dans ce caoutchouc.
  - MÉCANISMES POUR SOLLICITATIONS DYNAMIQUES
  - Lefe métaux n’ayant pas que des sollicitations statiques à subir, il est naturel de les examiner suivant les autres genres d’efforts auxquels ils sont soumis. Les efforts dynamiques sont parmi ceux les plus intéressants à étudier. On peut d’ailleurs les exercer sous différentes formes : traction, compression, flexion, etc. A ce point de vue la section des Métaux possède un outillage complet étudié par nos soins.
  - Les efforts dynamiques peuvent être appliqués à des pièces . ouvrées ou à des barrettes calibrées, et sont produits par la chute de poids de valeur variable (5, 10, 20, 40 kg).
  - Pour les essais de traction par choc nous disposons d’un mécanisme que la figure 3 représente. Il comprend deux pièces A et B auxquelles l’éprouvette C est attachée. La pièce B peut passer entre deux appuis ù D fixés à une chabotte E, mais la pièce A ne le peut pas. Si l’on soulève l’ensemble des pièces A et B et de l’éprouvette C et qu’on le laisse tomber en chute libre, A sera arrêtée par les appuis 15, et B exercera une tension sur C et pourra rompre cette barrette. Puis B continuant sa chute viendra tomber sur un crusher en cuivre G placé sur une
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  - enclume F et écrasera ce crusher d’une quantité qui est fonction du travail potentiel que ce poids B avait après la rupture de la barrette B, travail augmenté d’ailleurs de celui pris par B pour sa chute libre après la rupture de C. En un mot il est facile de mesurer le travail résiduel de B après la rupture de la barrette.
  - Comme, d’autre part, on connaît le travail potentiel de B au moment où B commence à exercer sa tension sur C, et cela parce qu’on connaît le poids de B et sa hauteur de chute, on est donc en mesure, en retranchant le travail résiduel du travail potentiel, de déterminer le travail absorbé pour la rupture de la barrette C. On peut
  - remplacer le crusher G par un p 3
  - ressort récupérateur. Nous préférons le crusher qui peut être conservé dans une collection.
  - Il est évident qu’on peut faire varier la hauteur de chute et le poids du mouton tracteur, la longueur de la barrette, ses dimensions transversales; on peut entailler ou non cette dernière. Le mécanisme se prête à toutes ces variations.
  - Avec lui, nous avons pu démontrer que les essais dynamiques sont en relations très étroites avec les essais statiques ; ils ne disent pas autre chose que ces derniers. Cependant il y a des exceptions et les métaux qui en font l’objet doivent être qualifiés de métaux dangereux.
  - Une modification simple de l’outillage précédent permet de l’utiliser pour l’essai au choc de barreaux fléchis sur deux appuis ou en porle-à-faux, nous n’insisterons pas sur ce sujet; nous nous contenterons de dire que nous pouvons, avec cet appareillage, satisfaire à un grand nombre de desiderata expérimentaux où les sollicitations dynamiques sont en jeu.
  - APPAREILS POUR l’eXAMSN DE LA STRUCTURE DES MÉTAUX
  - La section dispose d’une installation complète pour l’examen macroscopique et microscopique des métaux. Le microscope
  - Bull. 2
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- - primitivement du système Le Chatelier-Pellin a été très amélioré par nos soins relativement à la mise au point et à l’éclairage. Nous parvenons sans difficultés à faire des photogrammes au grossissement des 2 000 diamètres et c’est pour nous l’occasion de dire que, pour certains aciers, on n’arrive à voir un peu leur constitution qu’avec un grossissement de plus de 1 000 diamètres. Bien des affirmations basées sur des plioto-grammes trop peu fouillés seraient à rejeter si l’on prenait la peine et si l’on avait les moyens de mieux pénétrer la structure de la matière étudiée.
  - Notre microscope permet non seulement d’examiner les métaux par réflexion, mais aussi certains corps par transparence. C’est ainsi que nous avons pu faire une étude sur la vulcanisation de bandes de caoutchouc minces et transparentes, comme il sera dit plus loin.
  - L’appareil est éclairé par un arc de 20 ampères ; nous signalons la nécessité de l’emploi d’une source lumineuse très intense si l’on ne veut pas éterniser le temps de pose et laisser dans l’ombre des points souvent indispensables à fouiller.
  - Nous avons organisé les parties optiques du microscope servant à l’éclairage de l’objet, de façon à répartir la lumière aussi uniformément que possible sur la surface à éclairer et c’est ce qui nous a permis de faire sans difficultés les plus forts grossisse -ments.
  - Notre installation de polissage n’a rien de particulier, nous nous servons pour le finissage des échantillons de la poudre d’alumine ou du talc.
  - APPAREILS POUR LE TRAITEMENT THERMIQUE DES MÉTAUX
  - Les traitements thermiques qu’on peut faire subir aux métaux sont très variables ; la section ne peut songer à les réaliser tous, mais elle est outillée pour procéder aux plus importants. Elle est munie en effet :
  - 1° D’un four électrique à arc système Gabreau qui permet de réaliser des températures élevées et de fondre des métaux tels que le platine. Le creuset est placé entre quatre charbons montés en série deux par deux et alimentés «sous MO volts continus ; ce creuset est mù par un mécanisme spécial de façon que ses points soient régulièrement chauffés ;
  - 2° D’un four Méker à creuset de petites dimensions dans lequel
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  - on peut réaliser la .température de 1 500° au moyen d’un chalumeau soufflé avec de Pair comprimé;
  - 3° l)’un four à cornue permettant de réchauffer des pièces de 1 m de longueur sur 200 cm de.coté ù chauffage à la houille ;
  - 4° D’un four à chalumeau permettant de chauffer des barrettes de 350 mm de.longueur et dont la cavité a 200 mm X 400 ,mm de section. Avec ce fourdnen fermé, on réalise aies températures de 4.-500°. C’est celui qui nous sert aux chauffages ou. la précision est de rigueur. Des étalonnages soignés nous ont montré qu’à 1 200° par exemple, on a pas plus de 10° d’écarts d’un point à l’autre du four.
  - Il sert au recuit, à laicémentation, à la trempe, au revenu des métaux ;
  - 5° Un four à cuve chauffé avec des chalumeaux qui nous permet de .faire des revenus à température rigoureuse dans l’huile ou dans le plomb fondu.
  - Pour la mesure des températures, la section dispose de pyromètres Le Chatelier et de quilles de Seger.
  - Un galvanomètre enregistreur Callender donne toute facilité d’établir les courbes de fusion et de solidification, les points singuliers des métaux. D’importantes études ont été faites avec cet appareil.
  - APPAREILS POUR LA MESURE DU FROTTEMENT DES MÉTAUX ET DES HUILES
  - A la section des Métaux est dévolue la tâche d’étudier les métaux, et les lubrifiants au point de vue de leur frottement. Pour cela elle possède plusieurs mécanismes :
  - 1° Une machine Martens à pendule qui permet de mesurer le coefficient de frottement à des pressions jusqu’à 100 kg par centimètre carré, à des vitesses de 6 m à la seconde et jusqu’à .la température de 80° C. C’est une.machine de précision qui donne le moyen de réaliser des essais absolument pratiques. Avec elle, on détermine non seulement le coefficient de frottement mais aussi l’élévation de température et la consommation de l’huile en fonction du temps pendant lequel elle fonctionne.
  - Son succès a été si manifeste qu’il a fallu en commander un deuxième exemplaire pour suffire aux essais'qui se présentent (1) ;
  - (1) Voir pour la description de cette machine le n° 6 du'Bulletin du Laboratoire d'Essais du Conservai oit e.
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- - 2° Une machine Kappf, constituée par une cuve dans laquelle tourne une tige commandée par un moteur électrique; la tige est chargée d’un poids connu et tourne à une vitesse donnée. On mesure seulement le nombre de watts absorbés par le moteur pour entretenir le mouvement. Cette machine donne seulement une indication sur le frottement ; elle a une certaine valeur mais ne permet pas de déterminer le coefficient de frottement comme la précédente. Son intérêt tient à ce qu’on peut chauffer l’huile jusqu’à 200°, ce qui est impossible avec la machine Martens.
  - Nous avons étudié une nouvelle machine qui permettra de faire cette mesure du coefficient de frottement à toutes les températures, à toutes les pressions et à toutes les vitesses et sera combinée pour vérifier les propriétés de frottement des huiles en mélange avec la vapeur.
  - Ces questions du frottement sont de première importance pour les industriels et font l’objet de tous nos soins. Nous en rendons compte plus loin. > .
  - MÉCANISMES EN PRÉVISION
  - La section des Métaux du Laboratoire d’Essais du Conservatoire National des Arts et Métiers ne peut se désintéresser des progrès qui s’accomplissent journellement dans les méthodes d’essais et qui ont pour but la mise en évidence de propriétés nouvelles des métaux; actuellement on se rend, compte de plus en plus que la façon dont se comportent les métaux sous l’action des sollicitations répétées est différente de celle dont ils se conduisent devant les sollicitations lentes ou vives ; on a fait d’assez nombreux travaux sur cette question, à l’étranger surtout, et ces travaux ont remis eii honneur les célèbres expériences de Wœhler et de Bauschinger. Nous avons pensé qu’une machine apte à effectuer des essais au choc répétés pouvait présenter un grand intérêt pour l’étude de phénomènes rentrant dans ce domaine et l’acquisition de cette machine est prévue.
  - De même-il parait nécessaire de plus en plus de s’occuper du' travail des outils dans les machines qui les emploient, des efforts de coupe, du meilleur acier à employer, etc. ; la section prévoit l’acquisition ultérieure d’un tour de précision, robuste, muni d'appareils de mesure perfectionnés qui permettra d’étudier l’une ou l’autre des faces de la question.
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  - En somme, l’outillage précédemment décrit donne le moyen de faire un grand nombre d’essais variés et nous allons examiner maintenant quelques-uns des résultats obtenus grâce à lui.
  - B. — Essais courants les plus importants effectués ' par la Section des Métaux.
  - Ainsi que nous l’avons dit plus haut, l’expérimentation des métaux peut porter soit sur des témoins prélevés en eux et répondant à des conditions de forme et de dimensions définies et conformes aux prescriptions que les Sociétés techniques ont fixées, soit sur des pièces ouvrées dont les essais sont alors bien plus arbitraires.
  - On peut, d’autre part, avoir-à prélever des barrettes sur des pièces non encore usagées ou intactes, sur des pièces ayant déjà servi et en apparence sans détérioration, enfin sur des pièces retirées du service parce que détériorées. C’est à ces différents genres d’essais que la grande majorité des occupations de la Section des Métaux est consacrée. Nous étudierons autant que possible les résultats obtenus en classant ces essais d’après les sortes de matériaux expérimentés; nous réserverons des paragraphes spéciaux aux essais qui ont une portée spéciale d’enseignement
  - I. — Métaux ferreux.
  - a) Aciers ordinaires. — Si nous nous préoccupons d’abord de l’acier brut de coulée, nous aurons à signaler, comme aciers courants, des métaux réellement remarquables qui montrent bien les réels progrès qu’on a faits dans la fabrication des moulages d’acier. Nous avons eu l’occasion d’essayer des aciers obtenus au creuset qui donnaient les résultats suivants :
  - Traction. — Limite élastique : 20 à 22 kg par mm2 ; charge de rupture 39 à41 kg; allongement2 30/0; striction 3 = 42 0/0.
  - O
  - Ces aciers tenaient 0,15 de carbone et étaient très purs en phosphore et en soufre; au choc, sur deux appuis distants de 160 mm et, avec un mouton de 10 kg, ils supportaient plus de 250 kgm pour rompre (barreau de 20 mm X 20 mm).
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  - Nous citerons les résultats à la traction suivants obtenus avec des aciers au creuset1 moulés et recuits :
  - Charge de rupture par millimètre carré.
  - 88 kg 43 kg 50- kg
  - Allongement 0/0.
  - 29 0/0 25 0/0 20 0/0
  - Ge sont là de très intéressantes valeurs, exactement du même ordre que celles-obtenues avec des aciers forgés de bonne qualité. Nous rappellerons l’influence capitale qu’un recuit bien fait exerce sur les aciers moulés ; la généralisation de l’emploi de ce métal n’est guère entravée que par l’oubli ou la méconnaissance de ce point. On arrive aujourd’hui à faire des moulages purs même avec de petites épaisseurs; il faut en uniformiser la structure par un recuit adéquat et ne pas perdre de vue que les recuits lents sont funestes et que, plus le métal est doux, plus on peut et on doit le chauffer pour en détruire la cristallisation grossière parfois due au moulage. On arrive aujourd’hui à faire au creuset des aciers doux comme du fer de Suède et donnant de 30 à 31 kg de charge de rupture et 20 0/0 d’allongement.
  - Au point de vue des aciers laminés ou forgés courants, nous n’avons rien à dire ; depuis longtemps on en fabrique d’excel-. lents ; nous citerons cependant quelques résultats vraiment remarquables qu’on peut obtenir avec cAes aciers quand ils sont purs et bien traités.
  - Des barrettes prises dans des lames de scies de 8 mm d’épaisseur ont donné 180 à 200 kg de rupture, 8 0/0 à: 4 0/0 d’allongement et 13 0/0 à 7 0/0 de striction; elles étaient trempées et revenues au jaune.
  - D’autres aciers traités convenablement et essayés à. la compression sous forme de! petits cylindres de 10 mm de diamètre et 15 mm de hauteur ont donné des résistances à la rupture de: 170 à 230 kg avec des limites élastiques de 80 à 100 kg par millimètre carré avec des affaissements à la rupture de 43 à 50 0/0:
  - Nous pourrons enfin parler de quelques essais d’aciers obtenus au four électrique.
  - Oh réalise avec ce four des aciers de choix depuis la nuance extra-douce jusqu’à l’extra-dure. Ainsi on peut avoir des aciers; donnant 38 kg de charge de rupture, 33 0/0 d’allongement, 30 kg de limite élastique, 80 0/0: de striction et des aciers de:
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  - 70 kg de charge de rupture, 16 0/0 d’allongement, 43 kg de limite élastique, 50 0/0 de striction. Nous ne parlons que d’aciers au carbone seul. Ce sont là d’excellents résultats. Généralement les aciers électriques ont une plus grande finesse structurale que les aciers obtenus avec les autres procédés.
  - Aciers spéciaux. — Nous avons eu l’occasion d’essayer de nombreux aciers spéciaux et nous citérons quelques-uns de leurs résultats.
  - Un acier mangano-siliceux pour engrenages trempé à 900° et revenu au bois fumant a donné :
  - E=196à209kg, L=197à21.5kg, A = 0,0à3,50/0, S=0,0à0,15.
  - Cet acier si résistant se lime sans trop de difficultés..
  - Un acier au manganèse à 13 0/0, d’Hadfleld, a donné :
  - E = 50 kg, R — 85 kg, A = 25 0/0, S = 26 0/0.
  - On conçoit qu’un acier qui a tant d’allongement pour une. si forte charge de rupture soit difficile à travailler ; en fait, on ne l’ajuste qu’avec des meules et on en fait emploi partout où l’usure est à éviter : de plus en plus dans les voies pour tramways et aussi comme doublage de coffre-forts. La forme du diagramme de traction de cet acier est totalement différente de celle d’un acier ordinaire à 80 kg; elle n’a pas de maximum suivi d’une chute yelle est analogue à celle d’un laiton à 40 0/0 de zinc ; la chose s’explique si. l’on réfléchit que cet acier est, constitué pour une solution solide en cristaux comme le laiton en question. Citons un acier trempé à 850°, non revenu, qui a donné :
  - E = 116 à l>18kg, R = 125 kg, A = 8 à
  - S =- 60 0/0.
  - Cet acier contient peu de carbone et une faible teneur en chrome, nickel et vanadium. C’est là un des exemples les plus intéressants du bouleversement favorable apporté dans les propriétés de l’acier ordinaire par l’adjonction de faibles teneurs en éléments actifs tels que le nickel, le chrome et surtout le vanadium dont l’action est vraiment surprenante.
  - On connaît généralement bien l’action du nickel, nous n’insisterons pas sur ce sujet, mais, agissant en même temps que le chrome, il confère à l’acier des propriétés bien faites pour attirer
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  - l’attention. Voici, en effet, un acier au nickel-chrome à 2 0/0 de nickel et 1 0/0 de chrome qui, trempé à 850° à l’eau et revenu du rouge naissant, a donné à la traction :
  - E = 92kg, R = 100 kg, A = 9 0/0 à 10,0, S = 60 0/0.
  - Un autre moins carburé a donné.
  - Après trempe sans revenu :
  - E = 154 kg, R = 165 kg, A=7 0/0, S = 13 0/0.
  - Après trempe et revenu :
  - E = 135 kg, R = 140 kg, A = 6 0/0, S = 28 0/0.
  - Après trempe à l’huile et revenu :
  - E = 52 kg, R = 74 kg, A = 15 0/0, S = 54 0/0.
  - Dans le cas de ce dernier acier, la forme des diagrammes accuse très nettement le mode de traitement que le métal a subi; nous insistons encore pour que l’on se serve plus souvent de ces diagrammes lorsqu’on en a la possibilité.
  - La supériorité de ces aciers au nickel et au chrome se manifeste bien dans les essais de traction dynamique dont il a été question plus haut.
  - Dans une série d’essais exécutés avec de l’acier à 3 0/0 de nickel et 1 0/0 de chrome pour essieux d’automobiles, on a obtenu les résultats suivants, toutes les barrettes dans chaque essai étant identiques :
  - Travail de
  - rupture par Allonge-cms de ment 0/0 métal à la
  - déformé. rupture. Striction
  - Acier nickel-chrome trempé à l’huile à 800°, Kgm. 0/0.
  - revenu à 500° 30 20 66
  - Acier nickel-chrome naturel ........ 22 24 57
  - — recuit à 800° 17 14 48
  - Un autre acier contenant 2 0/0 de nickel seulement a donné
  - 13 à 14 10 à 6,0 26 à 53 20,0 35 71
  - 19 36,0 70
  - Trempé à 800( Naturel. . . Recuit à 800°
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  - Enfin un acier doux ordinaire choisi comme base de comparaison a donné :
  - Trempé à 900°...................... . 14,0 12 71
  - — à 800°........................... 19,0 20 71
  - Recuit à 800°....................... 14,0 24 67
  - On peut citer comme acier spécial remarquable l’acier tenant 0,1 de carbone et 16 0/0 de nickel qui, trempé, donne :
  - E= 118 kg, R = 150 kg, A = 5,0 0/0.
  - Cet acier est dur à usiner et c’est ce qui en retarde la diffusion. Nous ne dirons rien des aciers spéciaux employés comme outils, c’est sous cette forme qu’il vaut le mieux les essayer et nous ne possédons pas de tour suffisamment robuste pour ces études. Cependant M. Robin a montré récemment devant la Société qu’on pouvait assez bien se faire une opinion sur la qualité primordiale de ces métaux : leur dureté à chaud, grâce à des essais par la méthode de Brinell.
  - Nous signalerons enfin quelques essais effectués sur un même métal contenant 2,5 0/0 de nickel destiné à des pièces de forge et traité comme suit : 1° trempé à l’huile ; 2° trempé à l’eau et revenu à 500° ; 3° naturel, brut de forge.
  - Essayé par traction statique, ce métal a donné :
  - Travail par cm3
  - E. R. A. Stric- tion. de métal déformé.
  - — — — — —
  - Kg- Kg. 0/0. 0/0. Kgrn.
  - Naturel 62 97 8,0 13 16
  - Trempé à l’huile 93,0 100 10 52 15,0
  - — à l’eau et revenu . 50 76 16 66 18,0
  - A la traction par choc, on a obtenu les résultats suivants :
  - Travail par cm3de
  - métal Allon-déformé. gement. Striction.
  - Kgm. 0/0. 0/0.
  - Naturel.............. . '............ 11 12 16
  - Trempé à l’huile..................... 10 10 46
  - — à l’eau et revenu................ 11 18 70
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- - Les essais de choc sur barreaux, entaillés ont. donné :
  - Métal naturel...........9,5 kgm par cm2de section à fond d’entaille.
  - Trempé à l’huile. .... 4,5kgm — — —
  - — à l’eau et revenu. 12 kgm — — —
  - Enfin, les essais de dureté par la méthode de Brinell ont accusé les chiffres suivants :
  - Métal naturel........... 280 environ comme coefficient de dureté.
  - Trempé à l’huile...........300 — — —
  - — à l’eau et revenu. 220 — — —
  - Nous avons choisi cet exemple pour donner une idée des transformations: des propriétés mécaniques subies par un même acier avec des traitements divers. On remarquera que la trempe à l’huile confère au métal une dureté bien plus grande qu’une trempe à l’eau suivie d’un revenu; la fragilité est également plus grande dans le cas de cette trempe à l’huile. On ne saurait donc assimiler les deux modes de trempe comme on a tendance à le faire parfois-quand, on veut: avoir une trempe douce. D’ailleurs le microscope révèle nettement l,a-différence de structure dans les deux cas. Trempé à l’huile, l’acier présente de la martensite ; trempé à l’eau, et revenu, il montre de la sorbite..
  - Fils d'acier. — Les fils d’acier les plus communément employés ne contiennent généralement pas d’autres éléments que ceux de l’acier ordinaire ; on en fabrique cependant en aciers spéciaux. Ce qu'on demande surtout à un fil, c’est une élasticité élevée et pas de fragilité. On sait que cette propriété est réalisée non pas en partant d’un acier fortement carburé et originairement dur qui, transformé en fil, serait très cassant, mais en partant d’un acier doux qu’on écrouit jusqu’à la limite la plus élevée possible. L’écrouissage se fait naturellement à froid dans des filières. Pour donner une idée de l’influence de la déformation,, même superficielle, due à un passage à la filière, nous citerons les essais suivants exécutés sur des: barres de diamètres différents réduites de 1 à 2 mm de diamètre seulement, c’est-à-dire bien moins écrouies que les fils ordinaires :
  - Barres de 15 mm de diamètre. E. R. A. S.
  - Ivg. Kg. 0/0. 0/0.
  - Non étirées 30 41 34 70
  - Réduites de 1 mm sur le diamètre. 45 58 12' 55
  - — de 2 mm — 62 65 10 50
  - Jütirées puis recuites 25 40 18 69
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- - Barres de 20 mm de diamètre..
  - Noir étirées 27 38 35 70
  - Réduites de 1 mm sue le diamètre. 45 57 10 49
  - — de 2 mm — 55 58 9 4-5
  - Etirées puis recuites 25 ’ 1 38 31 70
  - Barres de 23 mm de diamètre.
  - Non étirées 23 30 38 70
  - Réduites de 1 mm sur le diamètre. 41 48 12 57
  - — de 2 mm — 50 53 8 44
  - Étirées puis recuites 21 30 33 70
  - Barres de 35 mm de diamètre.
  - Non étirées 25 39 32 02
  - Réduites de 1 mm sur le diamètre. 45 50 11 51
  - — de 2 mm — 50 54 12 49
  - Etirées puis recuites . ...... 30 42 29 59
  - Il est facile de voir par ces résultats q-ue.-raugmentation.de résistance par l’écrouissage croît avec la diminution du diamètre. La perte d’allongement varie peu: avec ce dernier,, c’est là un lait favorable ài l’élaboration de fils fins. Tout le monde sait qu’un écrouissage trop poussé doit être corrigé par un recuit qui laisse au fil les dimensions qu’il a, mais redonne à la substance du métal la plasticité nécessaire à la continuation de l’écrouissagé.
  - 1.1 n'est pas rare aujourd’hui de trouver des fils d?aGier à un prix raisonnable qui donnent plus: de 2O0 kg.de résistance par millimètre carré et ont encore un allongement de quelques pourcents.
  - Pour leur recette, on soumet les fils à désossais de traction, de flexions alternées, de torsions.- Nous ne dirons rien des essais de traction, qui doivent cependant être effectués avec* assez de soins pour être probants ; on y parvient en serrant les* fils à rompre dans des coins striés assez longs pour que la sollicitation de compression produite ne soit pas exagérée et ne risque pas-de provoquer des ruptures prématurées. En- ce qui. concerne les essais de flexions répétées-, on opère généralement de -la façon suivante. On serre le fil à essayer entre deux mâchoires munies d’un arrondi de rayon donné et on le rabat de 90° de part et d’autre de la verticale sur lesdites mâchoires-. La cadence des; flexions a de l’importance, mais le rayon des mordaches en a une bien plus grande. Voici quelques essais qui le démontreront.
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- - Nombre de flexions alternatives supportées par différents fils d'acier de 2,5 mm de diamètre fléchis sur des mâchoires de rayons différents.
  - RÉSISTANCE des fils à lu traction ou kilogrammes par niillim. c. MACHOIRES de 10 mm de rayon MACHOIRES de 6 mm de rayon MACHOIRES de 5 mm de rayon MACHOIRES de • i mm de rayon OBSERVATIONS
  - 175 21 12 7 6
  - 167 28,5 10,5 7,5 6,5
  - 205 26 9,5 9,5 7 Ces chiffres sont des
  - 180 36,5 11 7,5 7 moyennes.
  - 170 36 11 9 5,5
  - 170 34 11 8,5 6
  - Ainsi qu’on peut en juger par ces résultats, les nombres des flexions pour rompre un même fil varient à peu près comme le carré du rayon des mâchoires employées. On ne saurait trop s’élever contre l’arbitraire qui préside actuellement dans le choix du rayon des mordaches servant à ces essais de flexions répétées et insister sur la nécessité d’établir les lois de ces sortes d’essais par ailleurs fort démonstratifs.
  - En ce qui concerne les essais de torsion, nous ne saurions assez les préconiser ; ce sont d’excellents moyens de voir la plus ou moins grande homogénéité des fils. En effet, un fil soumis à une torsion progressive et qui serait différemment écroui en divers points de sa longueur présente la particularité très nette de ne pas se tordre de la même quantité par unité de longueur et ce fait est extrêmement visible sur le fil en voie de déformation.
  - Le nombre de torsions amenant la rupture des fils est une caractéristique plus précise que celle résultant de la mesure de l’allongement de ces fils à la traction, allongement qui est généralement faible, tandis que, sur une longueur de 100 mm, par exemple, on peut compter parfois sur cinq à six rotations complètes pour les fils, même les plus durs.
  - Bien entendu, si l’on peut mesurer le moment du couple de torsion correspondant à la limite d’élasticité du métal ou à sa rupture, on obtient deux facteurs très importants, en relations d’ailleurs assez étroites avec les caractéristiques correspondantes de la traction.
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- - Nous voudrions encore attirer l’attention sur le fait suivant .qui se rapporte aux fils d’acier pour câbles. On prescrit généralement que ces fils n’aient pas une résistance à la traction inférieure à une valeur donnée ni supérieure à une autre valeur. On a pour but, en opérant ainsi, d’une part, d’assurer au câble constitué par ces fils une résistance suffisante ; d’autre part, d’éviter qu’il ne soit trop cassant. On fixe alors des limites parfois trop rapprochées pour la résistance des fils du câble ; il est bon de se demander si l’on ne va pas un peu loin dans cette voie. Le déficit de résistance ne peut-il pas, en toute justice, être compensé par une augmentation d’allongement et réciproquement. Pour répondre à cette question, il faut se servir d’un critérium s’inspirant des motifs qui ont fait établir les prescriptions rigoureuses dont il est question plus haut. Il faut voir si les fils les plus tenaces à la traction statique sont plus ou moins cassants que les autres à la traction par choc. Voici .quelques résultats d’essais effectués sur des fils de résistance à la traction croissante qui répondent à cette préoccupation :
  - Fils de 145 kg de résistance à la traction statique, rompus par traction dynamique, ont demandé un travail de 6,5 kgm par centimètre cube ;
  - Fils de 175 kg : travail de rupture par centimètre cube = 7 kgm ;
  - Fils de 185 kg: —: — =10 kgm.
  - Ces résultats indiquent assez que parfois la prudence n’est pas en concordance avec la sûreté ; c’est le fil de ténacité maxima qui s’est montré le plus apte à subir des chocs ; on pouvait a 'priori penser autrement : d’où la nécessité de faire des essais et non pas des hypothèses.
  - Câbies d'acier. — Après ce que nous venons de dire à propos des fils d’acier, nous n’insisterons pas au sujet des câbles composés par ces fils. La Section des Métaux a fait un très grand nombre d’essais sur des câbles ronds bu plats de toutes dimensions et de toutes compositions; l’aptitude à la déformabilité des câbles d’acier est généralement faible ; bien rarement on atteint un allongement de 5 0/0 à la rupture avec eux ; les lois réunissant les efforts à ces allongements sont mal connues; on ignore ce qu’est la limite d’élasticité d’un câble envisagé en tant que pièce. En France nous ne sachions pas qu’on ait fait des recherches dans ce sens, bien que le sujet en vaille la peine. En Aile-
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  - magne, on trouve sur cette question les travaux de Hraback et de Divis, bien peu connus de nos Ingénieurs.
  - Nous nous bornerons à signaler, pour les câbles que nous essayons, un mode d’amarrage qui nous réussit bien. Pour que chaque fil du câble participe à la traction, on décàble les extrémités des témoins à essayer, on les brosse, on les déroche, on les étame et on des englobe dans un culot d’un alliage contenant 86.0/0 de plomb, 7 0/0 d’étain et 7 0/0 d’antimoine. Cet alliage fond à une température telle que l’écrouissage de fabrication des fils ne peut 'être détruit. On moule l’alliage sous forme d’un cône et on exerce la traction par ce culot. 95 fois sur ,100 la rupture du câble se fait hors des amarrages et aucun fil ne glisse dans le culot, toutes conditions indispensables pour une Interprétation rationnelle des résultats obtenus.
  - Tôles d'acier.—On essaie ordinairement les tôles d’acier à la traction et au pliage, soit à l’étatnaturel, soit à l’état recuit, soit à l’état trempé. L’essai de pliage est expéditif mais bien superflu quand on procède en même temps à l’essai de traction. Il n’y a rien à dire d’intéressant au sujet des essais de traction statiques de ces tôles sinon que, pour celles ayant subi un fort écrouissage de fabrication, nous avons constaté parfois des différences très notables d’allongement suivant le sens du laminage ou le travers. C’est le cas des tôles minces. Les écarts sont bien moindres avec les tôles épaisses. Depuis quelques années on a proposé de déterminer la résistance des tôles aux sollicitations dynamiques, on a préconisé l’emploi'des barreaux entaillés. Ce genre de barreaux n’est pas sans intérêt et donne une idée assez juste de l’aptitude de la tôle à la propagation des fentes, c’est-à-dire en'qualifie la fissilité, mais il serait peu susceptible de servir à la recette de ces tôles car il n’est pas rare de trouver pour une même pièce des travaux de rupture variant par exemple de 4 à 18 kgm par centimètre carré de la section du barreau entaillé. Il est alors difficile de se faire une opinion sur la valeur de la tôle essayée. Faut-il prendre 4, faut-il adopter 48 kgm ? On ne sait. Ce fait s’explique bien par l’hétérogénéité structurale parfois fort troublante des aciers doux. Suivant que l’entaille tombe dans des parties ferritiques ou perlitiques plus ou moins accentuées on a des résultats très différents. Le phénomène est beaucoup moins accusé dans lies aciers plus carburés, à carbure plus abondanLet par suite plus uniformément réparti.
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  - Cette constatation de l’hétérogénéité microscopique des aciers doux ne doit pas être perdue de vue, nous l'avons vérifiée fréquemment et elle permet d’expliquer bien des défaillances locales du métal. Un recuit bien fait régularise la structure, une trempe également, mais cette dernière est la plupart du temps impraticable.
  - Nous avons, à diverses reprises, examiné comment le métal des tôles d’acier se comporte auehoc ; pour cela nous avons pris des barrettes de traction qu’on a rompues avec l’appareil précédemment décrit. Dans la grande majorité des cas, on n’a pas 'trouvé de différences sensibles entre les travaux dépensés pour la rupture dans la traction statique et pour ceux de la traction dynamique ; cependant il y a des exceptions et parfois on trouve des tôles qui se déforment beaucoup dans le premier cas alors qu’elles cassent sans allongement dans le second. Ce sont ces exceptions qu’il faut craindre et c’est pourquoi l’essai au choc des tôles d’acier n’est pas une superfétation.
  - Disons en passant qu’avec les petites barrettes de traction que nous recommandons, et qui ont une section de 7,1 mm X 7,1 mm soit 30 mm2 et une longueur prismatique de 60 mm, on doit facilement, avec une 'bonne tôle d’acier doux, obtenir de 12 à 15 kgm par centimètre cube de métal soumis à la déformation.
  - Nous aurons l’occasion de parler plus loin des détériorations des tôles d’acier.
  - Soudures d'aciers. — Il est tout naturel de dire quelques mots des soudures d’aciers après avoir examiné les tôles d’aciers. C’est, en effet, sur les tôles qu’on pratique le plus fréquemment ces soudures. La section des Métaux a nu maintes fois à les examiner. Elle a procédé avec elles surtout à des essais de traction et a porté ses investigations sur des soudures réalisées avec des chalumeaux variés, à acétylène, à oxygène, à gaz. On peut dire que tous ces chalumeaux ont leurs avantages et leurs inconvénients et que le travail exécuté avec eux peut être plus ou moins bon suivant l’opérateur.
  - il est bien rare que la soudure présente la même résistance et le même allongement que de métal dans lequel, elle est pratiquée. Cependant il faut reconnaître qu’on est -parvenu à faire de mieux en mieux dans ce sens. Il n’est pas impossible de trouver aujourd’hui des soudures autogènes qui donnent, dans un acier doux à 42 kg et 30 0/0 d’allongement, une résistance
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  - de 38 à 40 kg et un allongement de 20 à 25 0/0. On ne parvient pas à ces résultats avec des tôles épaisses ; on les obtient surtout avec des tôles de 1 à 5 mm, et il faut pour cela avoir grand soin de faire subir à la partie soudée un recuit rapide à 900° par exemple qui détruit les gros cristaux provoqués par la surchauffe à laquelle les deux parties à assembler ont été soumises pendant le soudage (voir fig. 4, PI. 489).
  - Toute une série de soins nous paraissent utiles dans cette opération, qui, bien conduite, amène à des résultats encourageants. On applique la soudure autogène à un grand nombre de préparations ou de réparations de pièces; on l’a proposée pour les chaudières ; on va peut-être un peu vite, mais le problème n’est pas insoluble. Nous nous permettrons simplement de dire que de graves explosions de réservoirs à fluide comprimé ont eu lieu du fait de soudures défectueuses de ce genre. On peut constater, par un essai de traction statique ou dynamique, que, dans ce cas, le métal de la soudure a une ductilité parfois réduite à rien et il est nécessaire de conclure que la prudence est de rigueur dans l’emploi de ces soudures.
  - Il faut aussi signaler que tous les aciers ne se comportent pas également bien à la soudure autogène. On connaît mal l’influence des éléments constituants de ces aciers : il y aurait à ce point de vue toute une série de recherches à entreprendre qui, à notre avis, ont la plus grande importance pour l’avenir de cette industrie du soudage.
  - Tubes (Tacier. — Notre section a eu à maintes reprises à essayer des tubes d’acier de différentes façons. Les essais auxquels on peut soumettre ces tubes sont des essais de compression axiale provoquant leur flambage, des essais de flexion transversale, statiques ou dynamiques, des essais d’éclatement, etc.
  - Les essais de flambage effectués ont porté, dans une première série, sur des tubes de chaudière de locomotives (tubes Serve à ailettes intérieures) ; on a comparé ces tubes à des tubes de laiton.
  - La longueur d’essai était de 3 m environ, le diamètre extérieur des tubes en laiton était de 45 mm, celui des tubes Serve en acier de 70 mm. Les premiers flambaient sous une charge de 1 400 à 1 700 kg, les seconds sous une charge de 8 000 à 8 800 kg ; la flexibilité transversale des premiers était de trois fois supérieure à celle des seconds.
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  - On peut se rendre compte de l’influence de la longueur soumise au flambage sur la résistance d’un même tube d’acier de 50 mm de diamètre et 2,5 mm d’épaisseur par les résultats suivants :
  - Longueur soumise à la compression — 3 m. Charge de llambage = 2 300 kg.
  - — — = 2,50 m. — = 4 300 kg.
  - — — = 1 m. — — 10 360 kg.
  - Ces résultats ne suivent pas les lois du flambage indiquées par Euler, Rankine, etc.
  - Au point de vue des essais de flexion nous signalerons l’intérêt qu’il y a à protéger au moyen de supports appropriés, les parties des tubes reposant sur les appuis ou placées sous le couteau de flexion si l’on veut éviter une déformation locale qui troublerait la mesure des flèches produites par des efforts croissants. Nous citerons l’influence favorable d’éléments tels que le nickel et le vanàdium sur la résistance des tubes,à la flexion. On peut facilement obtenir ainsi des résistances doubles de celles données par un acier ordinaire.
  - Le métal des tubes en acier courant contient généralement 0,12 à 0,15 de carbone et est pur en autres éléments ; brut de fabrication il donne environ 50 kg de charge de rupture et 20 à 25 0/0 d’allongement ; recuit, sa résistance n’est guère supérieure à 42 kg. On est obligé de partir d’acier un peu doux pour élaborer ces tubes, mais si l’on a soin de prendre un acier avec un peu de'nickel et de vanadium, on peut facilement avoir des tubes qui donnent, naturels, une résistance à la traction de 100 kg. par millimètre carré, et un allongement de 7 à 8 0/0 ; le même métal trempé à 900° dans l’eau donne 110 à 120 kg et un allongement de 7 à 8 0/0. Ce sont là des résultats qui méritent la plus grande attention et qui doivent engager les fabricants de tubes à ne pas se borner à leurs fabrications habituelles au moyen de l’acier ordinaire. L’utilisateur a souvent grand intérêt à avoir des tubes extra-résistants pour diminuer le poids des organes dans lesquels ces tubes jouent un rôle. C’est le cas par exemple pour les fabricants de ces magnifiques ballons qui doivent avoir dans les tubes employés dans leur nacelle la plus haute résistance pour le minimum de poids; c’est aussi le cas pour les bicyclettes, etc.
  - Nous sommes convaincu qu’on n’a pas tiré du tube considéré
  - Bull.
  - 3
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- - — 30 —
  - en tant que pièce mécanique tous les avantages qui peuvent en découler.
  - Si l’on envisage le tube comme un conduit pour le passage des fluides, d'autres genres d’essais doivent lui être appliqués. On le fera par exemple éclater ; pour cela il existe un procédé, qui est employé à la section des Métaux et grâce auquel on parvient, sans pompe, à faire éclater les tubes les plus résistants. Voici comment on procède : on coupe un tronçon de 40 cm par exemple, dans le tube à essayer; on obture les deux extrémités de ce tronçon au moyen de deux pistons en acier pénétrant à frottement doux ; derrière chacun de ces pistons on place un cuir embouti et on remplit d’eau l’espace compris entre les deux cuirs. On porte le tout entre les deux plateaux d’une machine d’essai et on presse sur les deux pistons jusqu’à l’éclatement du tube. Si P est la charge qui produit cet éclatement et S la section
  - P
  - du tube ; la pression unitaire d’éclatement est évidemment On
  - O
  - parvient de cette façon à produire des pressions unitaires dépassant 2 000 kg par centimètre carré. Avec ce dispositif nous avons rompu de nombreux tuyaux de plomb, de cuivre, d’aluminium, etc., dont il sera parlé plus loin.
  - Un autre genre d’essai à pratiquer sur les tubes pour conduite de vapeur est celui que nous avons été appelé à faire sur de gros collecteurs portant des brides emmanchées sur leurs extrémités au moyen de rainures mâles à profondeur décroissante serties soigneusement sur des rainures femelles qu’on avait facilement dégagées dans ces tuyaux. On a pu, avec cette disposition, faire supporter à la bride un effort presque égal à celui qui aurait rompu les tubes par traction dans une partie intacte. Cet essai d’arrachement des brides n’est pas sans intérêt.
  - Billes d’acier. — La section a fait, à diverses reprises, des essais de rupture de billes d’acier. Pour de petites billes, on a procédé d’après la méthode préconisée par le Professeur Stribeck : on dispose trois billes de même diamètre l’une au- dessus de l’autre et on les presse jusqu’à rupture. Le contact ne se fait ainsi qu’en deux points pour la bille médiane. Pour les billes ayant plus de 10 mm de diamètre nous opérons avec deux pièces seulement. Ces essais sont à préconiser.
  - On parvient bien avec eux à différencier les qualités d’aciers
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- - — 31
  - employés. Voici quelques résultats d’essais effectués par nos soins :
  - CHARGES DE RUPTURE TOTALES
  - DIAMÈTRES
  - DES BILLES 1er GROUPE 2° GROUPE 3e GROUPE
  - de billes de billes de billes
  - mm kg kg kg
  - 3,95 1050 800 1150
  - 4,99 1500 1620 1450 , 1
  - 5,99 1450 1 740 1 740 1 Essayées
  - 6,99 3 450 1470 2 250 ( > avec l’appareil Stribeck.
  - 7,93 1300? 3 220 3100 \
  - 9,99 5 000 4 300 4 400
  - 13,00 Valeur moyenne. 8 500 !
  - 14,5 12 000 (
  - 16,0 15 000 t • Essayées par deux.
  - 19,0 19 500 ,
  - Ainsi qu’on peut en juger par ce petit tableau, il y a d’assez grandes variations dans les résultats de la rupture de mêmes billes ; vraisemblablement, la façon dont ces billes ont pris la trempe joue un rôle important et on ne réalise pas, à ce point de vue, une bien grande homogénéité. Remarquons enfin que la résistance à la rupture varie à peu près comme le carré du diamètre.
  - Aciers cémentés. — Les opérations de la cémentation de l’acier sont actuellement bien connues et leurs effets de mieux en mieux compris. Nous avons eu l’occasion défaire quelques essais ayant pour but de voir comment se comportait l’âme de barrettes cémentées suivant la façon dont on avait conduit le traitement de ces barrettes.
  - On se rendra compte de ce traitement en jetant un coup d’œil sur le tableau ci-après; il s’agit, dans ce tableau, d’essais de traction dé barrettes ayant les mêmes dimensions géométriques et constituées par. un même acier qui a subi ou non les divers traitements.
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  - TRA1TEMEN T DU MÉTAL LIMITE APPARENTE d’élasticité par mm2 CHARGE DE RUPTURE par mm2 ALLONGEMENT 0/0 à la rupture STRICTION S — s S
  - I. — Naturel kg 35,6 kg 46,8 49,8 0,67
  - II.'— Recuit en terre et trempé. 47,1 53,2 16,8 0,57
  - III. — Recuit dans le charbon de cornue et trempé 40,5 53,7 13,8 0,56
  - IV. — Cémenté sur 1 mm d’épaisseur et non trempé 35,6 56,0 7,6 0,07
  - V. — Cémenté à cœur et non trempé. . 51,9 51,9 0,0 0,0
  - VI. — Recouvert pendant la cémentation d’une couche de cuivre anticément 37,9 37,0 0,0 0,0
  - VII. — Cémenté sur 1 mm et trempé . . 57,3 57,3 0,0 0,0
  - VIII. — Cémenté sur 1 mm, puis écroulé sur cette épaisseur et trempé 56,6 66,2 12,5 0,27
  - IX. — Non cémenté et trempé . 49,6 54,3 13,8 0,64
  - On peut voir, par ces résultats, que la cémentation non suivie de trempe durcit déjà sérieusement le métal, par apport de cé-mentite évidemment; mais l’excès de carburation fait perdre toute ductilité au métal.
  - L’âme des barrettes essayée seule,.après trempe, est plus tenace que le métal naturel trempé, ce qui paraît prouver que l’action du cément s’exerce bien au delà de la couche de cémentation. S’il s’agit d’acier doux, on constate, en effet, que la ferrite du cœur des pièces cémentées est dans un état de division fort curieux et très différent de l’état cristallin de la ferrite ordinaire. Les cristaux élémentaires de cette ferrite d’acier cémenté paraissent plus développés dans la pâte des polyèdres; vraisemblablement les gaz produits pendant la cémentation ont pu y créer ce désordre, qu’une trempe appropriée corrige fort heureusement.
  - Il n’existe guère de méthodes d’essais quantitatives pour l’appréciation des aciers cémentés. Le microscope est un excellent outil pour la détermination de la couche carburée, mais il ne donne que des résultats qualitatifs ; les essais ordinaires de trac-
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  - tion conviennent mal, car on a affaire à un métal hétérogène, et lorsque la couche externe due à la cémentation est rompue la première par suite de son manque de ductilité, il s’amorce des fissures qui provoquent la rupture prématurée de fàme des barrettes. C’est même là un moyen de voir comment le métal sous-jacent peut supporter la propagation des fissures.
  - Les essais de pliage, tout en ne donnant que des indications, ont l’avantage de montrer si la couche cémentée a de l’adhérence sur le métal qu’elle recouvre (voir fig. 2, PL 489). On doit, d’autre part, se préoccuper de voir si cette coudie est dure après trempe; la méthode de Brinell peut rendre des services à ce point de vue si la couche de cémentation est assez épaisse, nous l’avons sou vent employée avec fruit, mais elle échoue quand cette couche est mince, quand on a affaire à une pellicule telle que celle résultant d’une cémentation rapide au prussiate ; il faut, dans ce cas, se servir soit du scléromètre, soit de la méthode de rebondissement de la bille déjà signalée, soit de la méthode procédant par usure. Nous avons eu toute satisfaction de la méthode du rebondissement dans une cémentation rapide sur du fer et de l’acier doux : la bille accusait un rebondissement de 50 0/0 supérieur sur la surface cémentée à celui présenté par la surface naturelle du métal et cependant l’épaisseur de la couche cémentée ne dépassait pas un dixième de millimètre d’épaisseur (voir fig. 3, PI. 489).
  - Rails et édisses. — Un grand nombre d’essais ont été effectués par la section sur des rails de tramways ou de chemins de fer; nous avons eu ainsi l’occasion de voir comment ces pièces se détérioraient par l’usage. Les effets de l’écrouissage parfois très intenses sur les surfaces de roulement des rails sont, qu’on ne s’y trompe pas, plus à redouter qu’il ne semble et permettent d’expliquer des ruptures en service que la bonne qualité primitive du métal paraissait devoir à jamais proscrire. Quelques essais de flexion statique ou dynamique sur des rails ayant un long service seraient à préconiser pour juger de la variation de fragilité que ces rails ont pu subir par un trafic intensif comme celui de certaines de nos voies. Quelques empreintes à la bille donneraient une idée nette de l’écrouissage du champignon de roulement. On ferait d’intéressantes constatations en opérant ainsi, nous en avons la conviction basée sur notre expérience.
  - Nous avons, d’autre part, essayé à la flexion des coupons de rails assemblés à la soudure autogène, et nous devons déclarer
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  - que presque jamais nous n’avons pu constater une soudure réussie.
  - Des essais nombreux ont été effectués sur un système d’éclissage sans boulons qui comprenait une semelle en forme de G contenant deux mordaches coniques, lesquelles serraient le rail latéralement. On a comparé les efforts nécessaires pour faire glisser le rail dans ce système d’éclisses et dans les éclisses ordinaires à boulons ; on a constaté que c’est sous 20 à 25 t qu’on produisait le glissement dans le premier cas et sous 12 à 15 t dans le second cas.
  - Une éclisse à boulons, fléchie sur deux appuis distants de 1 m, commençait à se déformer sous 15 000 kg, une éclisse sans boulons sous 17 à 25 t seulement.
  - Essais d’aciers à outils et d’outils. — La section possède tous les mécanismes aptes à qualifier les propriétés Intrinsèques d’un acier à outil, à l’exception du mécanisme le plus important : le tour pour aciers à coupe rapide,
  - Nous devons nous résigner, jusqu’à nouvel agencement (prévu d’ailleurs), à essayer les aciers pour outils à la traction, compression, flexion, choc, dureté, forgeage, trempe? etc., et à les expérimenter, au point de vue de la coupe, sur un tour ordinaire de petite puissance. Il serait hautement désirable que nous possédions un de ces magnifiques tours à coupe rapide comme ceux employés par le professeur Nicholson, de Manchester, dans ses expériences classiques. Nous ne désespérons pas d’être pourvus de cet organe nécessaire dans un avenir rapproché.
  - La section a eu à faire, à plusieurs reprises, l’étude comparative de limes au point de vue du tra?ail que ces limes étaient susceptibles d’effectuer. On distingue fort bien ces outils en opérant comme suit : on les bride sur le banc d’un étau-limeur et on fait frotter sur elles un morceau d’acier de nature définie avec une pression donnée et une vitesse donnée. Yoici quelques résultats :
  - Limes de 25 mm de largeur, 200 mm de mordant. — Pression sur la pièce frottante : 400 g par millimètre carré.
  - Première lime.
  - Deuxième lime.
  - Après -1000 coups, poids de métal enlevé. . 31 g
  - — 2000 — . . 63 g
  - — 3000 — — . . 85 g
  - — 1000 — — . . 115 g
  - Après i 000 coups, poids de métal enlevé , . 24 g
  - — i 200 — — .'. 27 g
  - — 1600 — — . . 34 g
  - _ 2000 — — . . 34 g
  - — 2200 — — . . 34 g
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  - On n’a aucune peine à différencier les deux limes.
  - Des essais sur tiers-points ont amené à des conclusions ayant la même netteté.
  - Nous pourrions signaler encore bien des essais relatifs aux pièces d’acier que nous avons été appelés à effectuer, mais nous nous bornerons à ceux qui précèdent pour ne pas trop allonger ce travail.
  - Fontes. — Les fontes les plus employées dans l’industrie se divisent en trois classes : les fontes ordinaires, les fontes blanches et les fontes malléables.
  - Les fontes ordinaires que nous avons eu à essayer sont surtout destinées aux pièces de machines; il en existe de bien médiocres à côté d’excellentes. Les trop grandes teneurs en graphite et en phosphore sont à éviter si l’on veut avoir des métaux un peu résistants. Nous savons tous que l’on essaie la fonte à la traction et au choc par flexion, il ne sera pas inutile, pensons-nous, de montrer par un exemple comment, dans ces deux genres d’essais, deux fontes presque identiques, mais différant par le phosphore, se séparent l’une de l’autre.
  - L’une de ces fontes, de qualité moyenne et que nous désignerons par A, avait la composition suivante :
  - Carbone total...................... 3,475
  - Graphite.............................2,000
  - Silicium.............................0,712
  - Soufre ... ........................ . 0,082
  - Phosphore............................0,690
  - Manganèse............................0,432
  - La deuxième, marquée fl, était composée comme suit :
  - Carbone total........................3,425
  - Graphite...........................1,950
  - Silicium........................... 0,568
  - Soufre............................ 0,096
  - Phosphore.......................... 0,252
  - Manganèse. . . . . . . . . ... . . 0,504
  - La fonte A a donné 15 kg de rupture par millimètre carré à la traction ; la fonte B a donné de 20 à 24 kg ; la fonte A essayée au choc sur barreau de 40 X £0 mm s’est rompue sous un coup
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  - de mouton de 10 kg tombant de 0,600 m ; la fonte B s’est rompue pour un coup de 0,80 m.
  - Il existe des fontes qui ne peuvent supporter plus de 8 à 9 kg par millimètre carré à la traction et qui se rompent pour le plus faible choc; il est rare que de semblables métaux ne soient pas impurs et criblés de trous de graphite.
  - On a étudié de mieux en mieux ces questions de la résistance des fontes, depuis quelques années, mais il reste encore beaucoup à faire dans ce sens.
  - Au point de vue de la compression, nous avons eu l’occasion d’essayer diverses fontes sous forme de petits cylindres de 10 mm de diamètre et 15 mm de hauteur et nous avons constaté que la résistance unitaire de rupture variait de 80 à 125 kg, soit de cinq à huit fois la résistance à la traction.
  - La fonte blanche est, comme on le sait, obtenue en partant de fontes assez peu carburées tenant assez de manganèse. Toute une industrie est basée sur la fabrication de ces fontes qu’on emploie partout où il faut une dureté exceptionnelle. On sait que les pièces constituées par ces fontes ont leur surface différente de leur partie médiane. On parvient à obtenir cette surface blanche par un moulage dans des coquilles refroidies qui trempent la fonte. On conçoit qu’il faille, pour que la trempe soit réalisée, employer une fonte d’où le graphite ne puisse se séparer pendant le refroidissement. Ce graphite formerait, en effet, des surfaces de faiblesse dans la croûte trempée, surtout s’il s’isolait en éléments cristallins. Il ne faudrait pas croire que le carbone libre n’existe pas dans la partie blanche des fontes coulées en coquille ; les deux analyses suivantes du cœur gris et de la surface blanche d’un même morceau de fonte le montrent aisément :
  - Partie Partie
  - blanche. grise.
  - 0/0. 0/0. "
  - Carbone non combiné . . . . . 1,50 3,30
  - — combiné . . 2,75 0,90
  - Silicium . . 1,68 1,70
  - Soufre. . . 0,068 0,065
  - Phosphore . . 0,785 0,768
  - Manganèse. . . 0,95 0,90
  - La trempe maintient donc la plus grande partie du carbone à l’état combiné, mais non pas l’intégralité. Il reste donc du car-
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  - bone libre entre les aiguilles blanches qui caractérisent la structure de la partie trempée des fontes qui nous occupent (voir fig. 4, PL 489), mais ce carbone est dans un état de division extrême et ne modifie pas la ténacité comme il le ferait s’il était cristallin. Les aiguilles constituantes de la partie trempée ne sont pas formées, comme on l’a souvent cru, par de la cé-mentite, mais par une dissolution de cémentite dans le fer. Nous avons pu établir ce fait important dans une série d’expériences consacrées à la trempe dont il sera question plus loin. Ce sont les éléments constituants des métaux ferreux les plus durs que nous ayons constatés ; à 700°, ils se résolvent en graphite et en cémentite.
  - La fonte malléable a souvent fait l’objet de nos essais. On'en fabrique actuellement d’excellente en France ; on peut trouver, sur le marché, des fontes qui donnent jusqu’à 40 kg de charge de rupture par traction et un allongement de 5 à G 0/0. Ces résultats ne sont pas courants évidemment, mais nous avons pu cependant les constater. Généralement on obtient de 20 à 30 kg de résistance à la rupture et un allongement de 2 à 3 0/0. L’écueil à éviter dans la fabrication de cette matière mixte, composée d’une surface décarburée et d’un cœurfonteux, est l’excès de graphite dans la fonte originelle ; ce graphite peut être difficilement enlevé par le produit oxydant et il laisse, en outre, des trous qui sont peu favorables à la résistance du métal (voir fig.'5 et 6, PL 189).
  - Une bonne pièce en fonte malléable doit être susceptible de se plier sérieusement avant de se rompre.
  - IL — Métaux cuivreux.
  - Nous aurions bien des essais à signaler portant sur le cuivre et ses alliages; nous nous bornerons à mentionner les plus intéressants.
  - Tous les ingénieurs savent que le cuivre en tôles ou en barres épaisses, non écroui donne environ 22 kg de résistance à la traction et un allongement qui atteint parfois 50 0/0. Ecroui, le cuivre gagne en résistance et perd en ductilité. On trouve couramment des fils ayant 2 à 3 mm de diamètre qui ont une résistance de 45 à 48 kg et un allongement de i à 3 0/0. Les fils de trolley écrouis ont une limite élastique d’environ 30 kg, une résistance de 40 kg et un allongement de 5 à 10 0/0.
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  - A chaud, le cuivre diminue sérieusement de ténacité et de ductilité ; ainsi un cuivre qui donnait R = 22 kg, A = 48 0/0, à la température ambiante ne présentait plus qu’une résistance R — 16,5 kg et un allongement A = 34 0/0 à 250°. On doit tenir compte de ce fait quand on emploie le cuivre dans les chaudières. Il y a lieu d’ajouter que la limite d’élasticité paraît beaucoup moins influencée que la charge de rupture par la chaleur.
  - Il sera peut-être intéressant de signaler les effets bienfaisants du brunissage sur le cuivre obtenu par dépôts électrolytiques. On a affaire à un métal médiocre lorsque le cuivre est brut de dépôt, pourrait-on dire : il a tout au plus un allongement de 7 à 8 0/0 ; le même cuivre écroui, resserré par brunissage donne un allongement de 35 à 40 0/0. C’est là un phénomène absolument analogue à celui qu’on constate pour le zinc par exemple, qui brut de coulée a une résistance de quelques kilogrammes et un allongement insignifiant, et qui, laminé, atteint une ténacité de 15 kg et un allongement de 20 0/0. La cristallisation grossière correspondant au premier cas est détruite dans le second.
  - Le cuivre est un excellent métal pour la fabrication des crushers de compression. On sait que ces crushers sont de petits cylindres calibrés qui servent à la mesure d’efforts développés dans des conditions telles que les mesures ordinaires sontjimpossibles. Ainsi on emploie beaucoup les crushers pour la détermination des pressions d’explosion des poudres. On mesure l’écrasement subi par un cylindre en cuivre placé dans l’enceinte où se produit i’explosion et on peut, grâce à un tarage préalable, savoir à quel effort correspond cet écrasement. Voici quelques résultats se rapportant à la compression de crushers de 8 mm de diamètre et de 13 mm de hauteur :
  - Réduction de hauteur
  - Pression. du crusher.
  - kg
  - 500. 1000. 1500. 2 000.
  - 2 500.
  - 3 000.
  - 4 000.
  - 4 500.
  - 5 000.
  - 0,40
  - 1,15
  - 2,10
  - 3.30
  - 4.40 5,50
  - 6.30
  - 7.40 7,75
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  - La palmer permettant d’apprécier le 100e de millimètre, on voit qu’ont peut, vers 3 000 kg, mesurer encore les efforts à 15 kg près.
  - Au point de vue du choc, les crushers sont d’excellents auxil-liaires, ils permettent de déterminer à 0,1 kgm près le travail en excès d’un mouton qui vient de rompre une barrette.
  - Signalons que l’un des essais les mieux appropriés, à notre avis, pour qualifier la malléabilité du cuivre sous toutes ses formes nous paraît être l’essai de flexions répétées; il est fort démonstratif en ce qui concerne les fils. Dans un autre ordre d’idées, nous avons eu l’occasion de constater que le cuivre écroui perd son écrouissage dans 300° par réarrangement moléculaire ; il ne faut donc pas.compter sur cet écrouissage à des températures un peu élevées ; en outre nous avons pu vérifier que l’action d’une température assez basse (180°), maintenue longtemps, se traduit parfois pour le développement d’une cristallisation grossière, ennemie d’une bonne résistance et d’une malléabilité convenable.
  - Alliages du cuivre. — Les alliages du cuivre sont innombrables, et à chaque instant nous avons eu à en expérimenter. Les essais auxquels nous soumettons ces métaux varient avec leur emploi ; tel métal sera essayé à la traction à température ambiante, tel autre à une température très élevée ; une autre sera examiné au point de vue de ses propriétés de fusibilité, ou de compression ou de frottement. Disons quelques mots de ce qui nous a paru le plus intéressant parmi les essais que nous avons effectués.
  - Pour les pièces mécaniques, on fabrique couramment aujourd’hui des bronzes dits à haute résistance qui donnent, bruts de coulée, des limites élastiques de 20 kg, des résistances de 45 à à 50 kg et des allongements de 35 à 40 0/0. Ces bronzes contiennent généralement du manganèse ou de l’aluminium. La figure 4 montre les diagrammes de traction d’un même bronze essayé à la température ambiante et à 215°. On reconnaîtra là encore l’intérêt qu’il y a à tracer ces diagrammes pour caractériser l’influence de la température. Certains bronzes dits phosphoreux ont, après écrouissage, une limite élastique de 60 kg, une résistance de 90 à 100 kg et un allongement de 1 à 2 0/0. Nous ne saurions trop recommander de toujours bien préciser l’état dans lequel se trouve un métal quand on l’apprécie par des chiffres. Il faut signaler que les alliages du cuivre de l’industrie sont bien
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  - rarement simples ; ils contiennent toujours une quantité de métaux constituants dont l’influence parfois bonne, plus souvent mauvaise, est encore bien mal connue. Il existe parfois des trouvailles sensationnelles telles que ce bronze qui nous a donné 50 kg de charge de rupture et 75 0/0 d’allongement et qui était vendu comme bronze ordinaire.
  - Nous citerons parmi les bronzes que nous avons étudiés ceux
  - ATLon^emenis .(multipliés par 2 )
  - Fig. h.
  - au plomb, si répandus actuellement dans l’industrie pour les coussinets. On introduit jusqu’à 33 0/0 de plomb dans le cuivre ; on réalise une émulsion mais non un alliage ; ces faits sont bien connus ; il semble qu’une teneur en plomb de 8 à 10 0/0 soit suffisante pour obtenir un métal susceptible d’un bon frottement; 5 à 7 0/0 d’étain semble être la quantité employée pour ce genre de métaux. La limite d’élasticité à la compression d’un bronze au plomb à 33 0/0 n’est pas aussi basse qu’on le croirait; elle atteint jusqu’à 15 kg par millimètre carré ; la résistance à
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  - la rupture par compression est d’environ 45 à 50 kg, et l’affaissement à la rupture de 40 à 50 0/0.
  - La grosse question, dans la préparation de ces bronzes au plomb, est de distribuer le plomb d’une façon suffisamment homogène dans la masse cuivreuse. Les figures 8 et 9 de la planche 189 montrent deux structures de ces métaux dans lesquelles on trouvera une mauvaise et une bonne diffusion du plomb dans le cuivre.
  - Nous ne dirons rien des laitons qu’on emploie plutôt sous forme de barres, de tôles, de fils et non pas à l’état moulé comme les bronzes. Nous signalerons en passant un remarquable bronze d’aluminium à 10 0/0 d’aluminium qui.prend parfaitement la trempe et se forge très bien, un alliage cuivre-fer à faible teneur en ce dernier métal, qui donne une résistance de 28 à 30 kg et un allongement de 40 0/0 à toutes les températures jusqu’à 250° ; ce qui est vraiment remarquable.
  - III. — Aluminium.
  - Les applications mécaniques de l’aluminium n’ont peut-être pas été aussi nombreuses qu’on pouvait autrefois l’escompter quand on connaissait imparfaitement les propriétés de résistance de ce métal. Quand il est employé seul, voici quelles sont ses caractéristiques ordinaires de traction : Brut de coulée R — 7 à 12 kg; A -- 1 à 5 0/0; parfois cependant on atteint 20 0/0 avec un aluminium 'pur. Laminé et écroui en tôles R = 16 à 30 kg, A = 3 à 1 0/0. En fils, R = 20 à 40 kg; A — 5 à 2 0/0,
  - A la compression, un aluminium de bonne qualité, c’est-à-dire sans impuretés, a une limite élastique de 10 kg et peut considérablement s’écraser sans se rompre.
  - A la traction par choc, nous avons eu l’occasion d’essayer un aluminium en barres laminées qui demandait pour être rompu de 8 à 10 kgm par centimètre cube de métal déformé, sur barrettes sans entailles, et qui exigeait de 5 à 12 kgm par centimètre carré de traction à fond d’entaille sur barrettes entaillées ; ces valeurs correspondent à celle d’un acier médiocre. En somme l’aluminium pur n’offre pas des constantes mécaniques d’un haut intérêt; c’est peut-être ce qui explique le retard de sa diffusion dans le domaine des applications mécaniques. On n’a peut-être pas su bénéficier jusqu’à présent des propriétés que des traitements mécaniques suivis de traitements thermiques bien conçus
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  - et à rechercher, seraient capables de conférer à ce métal; c’est là une opinion personnelle que nous nous sommes faite de l’examen de nombreuses pièces d’aluminium qui ont passé entre nos mains.
  - L’aluminium se soude assez bien par soudure autogène ; plusieurs procédés bien conçus et dont les épreuves nous ont été soumises nous permettent d’affirmer qu’il en est bien ainsi, On arrive à faire des soudures qui donnent une résistance de 10 à 15 kg et un allongement de 5 à 10 0/0, et qui ne présentent aucune différence avec le métal environnant, à part une structure plus grossière due au chauffage des parties soudées (voir fig. 40, PI. 489).
  - On a cherché à allier l’aluminium à d’autres métaux (cuivre, zinc, nickel, antimoine, etc.). On n’a guère réussi à donner de la ténacité au métal. En sorte que l’aluminium ne doit être considéré que comme un métal applicable à des pièces qui n’ont pas de trop grandes sollicitations à supporter. Il est question, comme on sait, de se servir de ce métal pour remplacer la monnaie de billon. Nous avons eu l’occasion de faire l’étude du métal destiné à cet usage et qui est un aluminium vraiment remarquable, aussi tenace que l’argent des monnaies.
  - Les impuretés de l’aluminium comprennent le cuivre, le silicium, le fer et le sodium ; on ne saurait trop, à notre avis, les éviter dans un métal assujetti à des traitements mécaniques un peu sévères.
  - IV. — Plomb.
  - Le plomb, qui nous a fourni maintes fois l’occasion d’essais intéressants, est un métal actuellement mieux étudié que jadis au point de vue mécanique. Nous avons eu à examiner certains de ses alliages dans lesquels il entrait une très faible teneur en éléments étrangers et qui pourtant se différenciaient très nettement du plomb pur. Ce dernier est le métal mou par excellence, il donne à la traction de t,5 kg à 4,8 kg de résistance avec un allongement de 40 à 50 0/0 ; on constate que la rupture des éprouvettes de traction en plomb se fait avec une cassure en pointe aiguë, c’est-à-dire avec une striction de 100 0/0 et cependant la barrette n’a qu’un allongement total de 50 0/0 ; cela signifie, à notre avis, que le plomb, formé de gros cristaux plastiques, n’a pas l’homogénéité structurale parfaite.
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  - Il y aurait intérêt à diminuer la grosseur des cristaux constituants, comme pour le zinc par exemple : on ferait gagner au métal de la ténacité tout en lui conservant sa malléabilité. C’est vraisemblablement ce qu’on réalise par l’adjonction de certains éléments qui, introduits même en petite quantité, suffisent à détruire cette cristallisation grossière si funeste à tous les métaux.
  - On est parvenu, de la sorte, à faire croître la résistance du plomb jusqu’à 3 kg par millimètre carré tout en lui conservant un allongement de 50 0/0. Le module d’élasticité du plomb est d’environ 1 500 (celui du fer étant de 20000).
  - Le plomb est surtout employé pour la fabrication des tuyaux.
  - Yoici quelques résultats d’essais d’éclatement par pression hydraulique de tuyaux en plomb ordinaire et de tuyaux en plomb spécialement traité.
  - Diamètre des tuyaux. Pression par centimètre carré
  - Intérieur. ——— qui a produit l’éclatement Extérieur. . des tubes.
  - mm mm kg
  - Plomb ordinaire :
  - 13 20 92,6
  - 16 22 60
  - <20 30 75
  - 27 • 36 50,5
  - 40 52,4 57 -
  - - Plomb allié :
  - 13 15 52
  - 13 20 84
  - 16 25 86
  - 19 29 100
  - 26 36 69
  - 40 52 68
  - 60 72 40
  - 70 79 37
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  - Antifrictions. — Les antifrictions sont légion et contiennent tous plus ou moins de plomb. Les métaux qu’ils contiennent en outre sont généralement l’antimoine, l’étain, le cuivre, le bismuth et le zinc. Il est rare que ces métaux aient une charge de rupture à la compression supérieure à 15 kg par centimètre carré ; ceux chargés en antimoine et en zinc sont secs et se rompent sans se déformer notablement; ceux contenant de l’étain et du plomb en grandes quantité sont malléables si un autre élément ne vient pas apporter une perturbation.
  - Leur structure microscopique est fort complexe; ilS’Contien-nent des composés.définis, des solutions solides, des eutectiques, etc. ; ce n’est pas ici qu’on peut songer à aborder leur étude, par ailleurs séduisante. .
  - La figure 11 de la planche 189 montre la structure d’un antifriction communément employé dans laquelle on reconnaîtra les cubes de SbSn3 étudiés par M. Gharpy.
  - On emploie ces alliages pour les coussinets et on suppose qu’ils sont favorables au frottement, mais bien peu de données précises existent pour appuyer cette assertion, ainsi que nos essais dans ce sens nous permettent de le penser. La section a eu, à maintes reprises l’occasion d’essayer ces métaux sous forme de coussinets avec la machine Martens précédemment décrite. D’une façon générale, on peut dire que malgré leur mollesse, ils supportent bien les pressions élevées et les grandes vitesses d’essai et qu’ils ont un coefficient de frottement plus faible que les bronzes ordinaires.
  - Y. — Métaux précieux.
  - On a bien rarement l’occasion de trouver dans la littérature des renseignements sur les propriétés des alliages des métaux précieux, aussi pensons-nous être utile en faisant connaître les résultats de quelques essais que nous avons eu la bonne fortune d’effectuer sur des alliages de ce genre. Il s’agissait de savoir quel était le point de fusion d’alliages quaternaires d’or, d’argent, de cuivre et de zinc, d’une part, et d’alliages ternaires d’argent, de cuivre et de zinc d’autre part. Ces alliages étaient employés à la préparation de soudures ou brasures.
  - La composition de ces alliages était la suivante :
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  - I. — Alliages d'or.
  - OR ARGENT CUIVRE ZINC DURETÉ ANGLE DE FLEXION à la rupture FUSION ENTRE
  - NM. . 170 486 314 30 118 26« 781° et 790°
  - N°2. . 352 388 253 5 ' 164 170° 782° et 795°
  - N° 3. . 499 292 187 20 233 164° 833o
  - N° 4. . 563 247 180 10 166 164o 802° et 812°
  - N« 5. . 625 198 177 11 152 160o 794° et 810°
  - II. — Alliages d'argent.
  - ARGENT CUIVRE ZINC DURETÉ ANGLE DE FLEXION à la rupture FUSION ENTRE
  - N° 1 . . 540 323 137 82 19° 694° et 705°
  - N» 2 . . 633 258 109 94 110° 706° et 720°
  - No 3 . . 712 203 85 104 140o 711° et 730°
  - N° 4 . ' 792 146 62 106 150° 720° et 724°
  - No 5 . . 840 112 48 94 150o 733°
  - N° 6 . . 850 105 45 75 CO 732°
  - Nous avons indiqué dans ces tableaux, outre leur composition, les résultats des essais de fusion de ces métaux, des essais de dureté par la méthode de Brinett, des essais de flexion sur barrettes de 10 mm X 6 mm obtenues par coulée de ces alliages en moule métallique. L’angle de flexion mentionné est compté intérieurement aux branches des barrettes fléchies.
  - On peut remarquer que : ' v
  - 1° Pou?' les alliages oTor-il existe un maximum de dureté pour l’alliage à 48,9 0/0 d’or. Ce maximum de dureté correspond à la température de fusion maximum. La malléabilité varie peu depuis 35 0/0 jusqu’à 62 0/0 d’or;
  - 2° Pou?' les alliages d’a?'ge?it le maximum de ,dureté correspond aux teneurs de 71 à 79 0/0 ; ce maximum correspond au mini mum de flexibilité. On peut dire que de 63 à 89 0/0 d’argent, la température de fusion ne varie presque pas; la micrographie indique qu’on a affaire à la fusion d’un eutectique, complexe
  - Bull. 4
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  - vraisemblablement, mais qui jouit de la propriété de tous les eutectiques de fondre à température constante. Il n’y a donc pas intérêt à employer beaucoup d’argent pour la fabrication de ces alliages nobles pour brasures, puisqu’on n’élève ni n’abaisse de cette façon leur température de solidification.
  - En ce qui concerne les alliages d’or, on peut tirer une conclusion analogue, et cependant leur structure ne présente pas d’eutectiques, mais plutôt des solutions solides en cristallites curieusement hétérogènes. Mais il nous est impossible d’étudier ici ces faits qui feront l’objet d’un travail ultérieur.
  - VI. — Gables DK mines en aloès et cordages.
  - La question de l’essai des câbles de mines en aloès est une de celles qui préoccupent à juste titre les Ingénieurs des Compagnies d’exploitation et les Ingénieurs de l’État. Le laboratoire du Conservatoire dispose d’un outillage pour procéder à ces essais de câbles, sans passer par les méthodes détournées de sectionnement, de subdivision longitudinale de ces câbles. On peut, au moyen de la grande machine d’essais, rompre d’un coup des câbles de 500 mm de largeur. Il résulte de nombreux essais effectués sur ces pièces qu’un bon câble en aloès neuf peut donner une résistance à la traction de 600 à 650 kg par centimètre carré de section transversale ; après usage, cette résistance tombe de 350 à 450 kg. L’allongement des câbles peut atteindre 15 à 20 0/0; celui des câbles usagés est réduit parfois a 9 et 10 0/0. C’est donc une nécessité de faire essayer régulièrement ces engins de levage, dont la fonction dans les mines est si importante.
  - Les cordages ont un rôle moins capital à jouer, mais il n’est pas négligeable toutefois. On sait bien peu de chose sur leurs propriétés mécaniques qui n’ont donné ~lieu qu’à une codification assez anodine. On sait qu’on demande aux cordages de présenter une résistance à la rupture qui soit un certain nombre de fois la valeur de leur poids au mètre. Avec de bons cordages en chanvre on peut atteindre 12 000 fois ce poids unitaire, mais, en moyenne, on ne dépasse guère le chiffre 10000. On a essayé des cordages en ramie qui n’ont pas paru donner des caractéristiques supérieures à celles des cordages en chanvre.
  - Ce qui importerait avant tout, à notre avis, ce serait de pon-
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  - naître les lois des déformations de ces pièces en fonction des efforts qu’elles supportent. Nous avons eu l’occasion de voir, en étudiant ces lois sur des cordages mixtes, composés de fils d’acier et de torons en chanvre, qu’on ferait d’utiles constatations en s’adonnant à ces recherches. Les cordages, étant des corps ne
  - Essais dB traction d'an, câble mixte dénommé " Sécnritas"
  - 500 Z000 ^OOO GDOÜ 8000 10000 12000
  - Tausims totales enRüos
  - N.B. Les essais cnit été effectués en soumettant le câble à des efforts croissant-par 2000
  - Rflos. Sous chacun. de ces effin?ts.an.à-inesnréraIloiu];einenL total du câble.îtris pLiamenaiii chaque lois l’effort à SOOElos , an-àmesurèlès aïl nn jeruents p erm au ents elles allongements élastiques .La: change de départ à été prise àdOOElospocr qneladisposilioxLàesxepères des--tmés àlamesute les allongements pût être feite sur une. partie bieurectiligiie dacablo
  - Fig. 5.
  - jouissant pas de la compacité parfaite des métaux, obéissent à de tout autres lois que ces derniers ; ils sont assujettis aux phénomènes dé l’hystérésis mécanique. La; figure 5 montre qu’il en est bien ainsi pour un cordage mixte contenant quelques fils d’acier dans chaque toron. Bien des points obscurs mériteraient d’être éclaircis dans ce domaine de la technique industrielle.
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  - VII. — Courroies.
  - Les courroies sont des organes tellement employés dans l’industrie qu’il est tout naturel de les voir présentées fréquemment à nos essais ; nous en avons expérimenté de tous genres : en chanvre, en coton, en tissu caoutchouté, en tissu balaté, en poils de chameau, en cuir, etc. Pour ces substances, également, les lois des déformations mériteraient d’être mieux étudiées; les dimensions, la température, l’humidification, jouent un rôle dans l’établissement de ces lois, tout comme pour les cordages. On a bien peu de renseignements sur ces questions, malgré de beaux travaux tels que ceux de MM. Boulanger, Nicolardot, Rude-lofl, etc.
  - Les courroies en chanvre donnent de 2 à 3 kg par millimètre carré de section à la rupture par traction et un allongement de 18 a 25 0/0.
  - Avec les courroies en tissu caoutchouté de bonne fabrication, on peut obtenir de 4 à 5 kg par millimètre carré et un allongement de. 18 à 20 0/0.
  - Celles en tissus imprégnés de balata peuvent atteindre de 5 à 7 kg par millimètre carré avec un allongement de 13 à 16 0/0. Très rarement, on atteint un allongement de 23 0/0. Il semble que la résistance unitaire des courroies diminue quand leur largeur augmente et il est certain qu’un essai de traction mené vivement fait augmenter la résistance à la rupture comme c’est le cas général pour les corps imparfaitement compacts.
  - VIII. — Cuirs.
  - Les courroies en cuir ont rarement une résistance à la rupture qui dépasse 6 kg, même quand le cuir est chromé. Le cuir ordinaire ne donne guère que de 2,3 à 4 kg, et son allongement n’excède pas 30 0/0, alors que celui du cuir chromé peut atteindre 70 0/0. On ne saurait trop insister sur la nécessité d’établir les diagrammes de traction des courroies de tout genre quand on veut se faire une opinion sur la façon dont elles se comporteront à l’usage ; leurs propriétés d’élasticité ont, comme bien l’on pense, la plus haute importance et ne peuvent être évaluées que par un essai approfondi de la nature de celui que nous préconisons ici.
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  - Le cuir ne sert pas seulement à la fabrication des courroies ; il sert à une foule d’autres usages ; un de ceux où il a le plus trouvé de débouchés dans ces dernières années est celui se rapportant à la fabrication des antidérapants pour pneumatiques. Il y avait un problème à résoudre à propos de cette qualité de cuir: il fallait, en effet, qu’il pût supporter, sans altération notable, la température de vulcanisation des pneumatiques sur lesquels il est appliqué. Nous avons eu l’occasion d’étudier des cuirs chromés qui satisfont entièrement à cette condition et qui supportent jusqu’à une température de 150 degrés sans perdre plus de 15 à 20 0/0 de leur résistance et de leur allongement. A 160 degrés, on a généralement une perte qui augmente brusquement jusqu’à 50 0/0; le cuir a dépassé la limite de température qu’il pouvait à peu près impunément supporter.
  - Nous avons essayé à diverses reprises du cuir vert, c’est-à-dire du cuir non tanné. On sait que ce cuir est employé aujourd’hui en quantité pour la fabrication des engrenages. C’est un excellent produit qui, à la traction, donne une résistance de 5 à 7 kg et un allongement de 25 à 40 0/0, s’usant peu, susceptible de réaliser un bon frottement, sans aucune fragilité et d’une bonne raideur.
  - On a essayé de fabriquer du cuir artificiel par agglomération de déchets de cuir, mais on arrive bien difficilement à faire donner au nouveau produit des constantes mécaniques qui soient la moitié de celles d’un cuir naturel très ordinaire.
  - IX. — Tissus.
  - Les tissus ont maintes fois fait l’objet de nos préoccupations ; on se borne, dans la pratique habituelle, à en déterminer la résistance à la rupture et l’allongement à la traction, sur des bandes de dimensions arbitraires. On ne se soucie pas de rechercher l’influence des facteurs qui peuvent agir sur ces deux caractéristiques et qui sont: les dimensions des témoins, l’humidification, la vitesse d’essai, le mode d’amarrage, etc.
  - Nous avons muni les dynamomètres, qui servent aux essais de tissus, d’un outillage qui permet non seulement de mesurer la résistance et l’allongement, mais aussi de tracer automatiquement le diagramme de l’essai et ce diagramme a une signification des plus nettes ; il permet de distinguer le processus des
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- - — 30 —
  - déformations suivant le sens du tissu (chaîne et trame) ; il donne le moyen de qualifier le serrage et la souplesse du tissu. Signalons la possibilité que nous avons d’effectuer avec ces dynamomètres un genre d’essais qui a été introduit il y a quel ques années par M, Persoz et qui consiste à enfoncer une bille d’acier dans un disque du tissu jusqu’à rupture de ce tissu ; on relève la charge de déchirure et la flèche concomitante. Ce mode d’expérimentation fait travailler à la fois la chaîne et la trame du tissu et se rapproche, plus que l’essai de traction ordinaire, de ce qui se passe pendant l’emploi de cette substance.
  - Dans une série d’essais effectués sur des tissus caoutchoutés, nous avons eu l’occasion de faire à la fois des essais de traction et des essais de perforation ; en voici quelques résultats ;
  - TISSU N° R. PAR TRACTION ALLONGEMENT à la rupture PERFORATION
  - CHAINE TRAME CHAINE TPAME Bille de 40 m R ni de diamètre FLÈCHE Bille de 20 m R m de diamètre FLÈCHE
  - kg kg 0/0 0/0 kg kg kg kg
  - 4 40 40 42 39 22,50 11,0 35,0 11,2
  - 2 92 92,5 56 48 45 15,0 75 15,0
  - 3 402 95 48 56,5 58 19,0 108 20,5
  - 4 60 55 44 55 65 19,5 175 21,0
  - 5 445 30 38,5 4f 182 38,0 230 18,5
  - 6 24 84 51 8 15 10 24,5 • 10,5
  - 7 44 15 36 24 15,0 9,5 30 12,5
  - On peut faire, et nous avons, fait, bien d’autres essais sur les tissus, notamment sur ceux qui précèdent ; nous avons pratiqué des essais de perméabilité à l’air et à l’eau pour vérifier l’efficacité du caoutchoutage, des essais de congélation pour voir à quelle température le caoutchouc durcissait.
  - On a trouvé, à ce dernier point de vue, que le caoutchouc de ces tissus ne se rigidiiiait sérieusement que vers %0 degrés, cem ti grades.
  - On peut faire encore des essais de déchirure en amorçant d’abord une fente dans lu tissu et en évaluant l’effort nécessaire à la propagation de cette dernière. C’est là une surfe d’essai de fissilité qui a un grand intérêt.
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  - X. — Caoutchouc.
  - Nous arrivons à l’examen rapide des caoutchoucs industriels qui, souvent, nous ont été présentés. On sait que le caoutchouc est une matière qui se laisse incorporer les produits les plus déparâtes. Là encore on sait bien peu de chose sur les relations qui unissent les propriétés de cette matière à sa composition. M. Boutaric a signalé à la Société, avec une précision magistrale, toutes les difficultés qui s’attachent à l’étude de cette substance protéiforme qui est, avant tout, une substance organique, pour ainsi dire dévoyée dans le domaine de la mécanique.
  - On essaie le caoutchouc, avant tout, au point de vue de. ses propriétés de déformabilité élastique ; on le sollicite à la traction, à la compression statique, réitérée ou dynamique.
  - A la traction, il n’est guère de caoutchoucs manufacturés qui s’allongent au delà de dix fois pour se rompre. Une grande extensibilité correspond généralement à une faible résistance. On ne compte guère, dans ce cas, sur une ténacité qui dépasse 500 à 700 g par centimètre carré. Il y a toutefois certains excellents caoutchoucs comme ceux de chambres à air de pneus d’automobiles qui donnent plus de 1 kg par millimètre carré et un allongement de sept à huit fois la longueur de mesure.
  - Ce qui importe, pour la bonne utilisation de cette substance, c’est que son extensibilité soit purement élastique. Tout résidu de déformation parle contre elle.
  - Un bon caoutchouc ne doit pas présenter plus de 15 à 20 0/0 d’allongement permanent après rupture.
  - Rappelons que le caoutchouc jouit de l’hystérésis mécanique à un degré d’autant plus élevé qu’il est moins pourvu de gomme.
  - Il existe, comme l’a montré M. Boutaric, des conditions de vulcanisation faisant intervenir les trois éléments prépondérants : soufre, température et temps de vulcanisation et qui donnent au caoutchouc manufacturé les qualités optima. Les quelques renseignements sur l’examen microscopique du caoutchouc, dont il est question plus loin, permettront de s’expliquer ce fait.
  - Au point de vue de l’usure, les caoutchoucs se séparent considérablement les uns des autres ; certains s’usent dix fois plus que d’autres, dans les mêmes conditions opératoires ; d’où nécessité de ne pas laisser de côté ce mode d’expérimentation.
  - C’est un fait bien connu qu’on n’a pu, jusqu’à présent, remplacer
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  - le caoutchouc dans les bandages élastiques d’automobiles; les roues métalliques ont imparfaitement résolu le problème ; cela ne signifie pas qu’on n’ait fait, dans ce sens, de très intéressantes trouvailles, ni qu’on ne parviendra pas à faire encore mieux; cela ne signifie pas non plus qu’une roue à ressorts n’a pas autant de flexibilité qu’un pneu ; parfois c’est le contraire qui a lieu, mais la roue à ressorts ne « boit pas l’obstacle », comme l’a si heureusement défini notre collègue, M. André Michelin.
  - Voici, à ce propos, quelques résultats d’essais comparatifs d’une route élastique et métallique et d’un système de pneu qu’on plaçait entre la jante et le moyeu.
  - On a laissé tomber un poids de 20 kg, sur les deux systèmes de roues, d’une hauteur de 300 mm, et on a relevé les flexions provoquées par ce choc. Pour la roue à pneu, on a opéré avec des pressions d’air variables dans le pneu.
  - Roue métallo-élastique, flexion. . . . 11,6mm.
  - Roue à pneu gonflé d’air à 1 kg. . . . 7,5 mm.
  - — — à 2 kg. . . . 6,00
  - — — à 3 kg. . . . 5,5
  - — — à 4 kg. . . . 4,0
  - — — à 5 kg. ... . 3,5
  - — — à 6 kg. ... 3,5
  - On constate que la première roue est plus flexible que la seconde et que, dans cette dernière, la souplesse diminue rapidement avec la pression de l’air dans le pneu.
  - Quelle pression faut-il pour faire éclater un pneumatique ? Nous avons eu à répondre à cette question. Les essais nous ont appris qu’une pression hydraulique de 25 à 30 kg par centimètre carré suffit pour provoquer la rupture des toiles de l’enveloppe ou la fissuration de la chambre à air près de la valve. Il s’agit, bien entendu, de pneus ordinaires pour véhicules automoteurs de puissance modérée.
  - Nous aurions encore bien d’autres données à signaler au sujet du caoutchouc ou de ses applications, mais nous devons nous borner.
  - XI. — Bois.
  - Les bois qu’on essaie servent habituellement à la construction. On les soumet à des sollicitations de compression, flexion, traction, fendage, cisaillage, etc.
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  - Pour la flexion, on se sert de petits barreaux de 20 X 20 mm ou 30 X 30 mm de section qu’on essaie en les plaçant sur deux appuis distants de 250 à 300 mm. Les conditions opératoires sont arbitraires. Le sens de l’efiort par rapport aux fibres a, on le conçoit, une grande importance, de même que l’état de siccité. Nous avons eu à effectuer des essais comparatifs, de flexion de bois ignifugés ou non et nous avons constaté que l’ignifugeage ne changeait rien des propriétés de ces bois.
  - Humide, le bois est moins résistant que sec et est susceptible d’une plus grande déformation. Le module d’élasticité du chêne varie de 500 à 1 200 suivant le sens des fibres.
  - A la compression on trouve pour le chêne des efforts de rupture varient de 1,5 kg à 8,5 kg suivant l’orientation des fibres par rapport à l’effort. Les courbes de compression des bois sont intéressantes à relever.
  - Au point de vue du fendage, on peut dire que les essais donnent des résultats qui varient avec une foule de contingences (mode de fendage employé, sens des fibres, etc.).
  - Voici, d’autre part, des résultats d’essais d’arrachement de tirefonds de chemins de fer dans deux sortes de bois :
  - Bois de sapin, effort d’arrachement 2 270 kg.
  - Bois de hêtre, effort d’arrachement 5 880 kg.
  - Le bois est une substance assez peu capable d’absorber des chocs. Ainsi des barreaux carrés de 50 mm X 30 mm en chêne placés sur deux appuis distants de 500 mm n’ont pu absorber plus de 30 à 50 kgm pour être rompus.
  - On peut fort aisément déterminer la dureté d’un bois par la méthode de Brinell.
  - Enfin la mesure de la densité est une de celles à préconiser pour la qualification des bois de tous genres ; nous la pratiquons par la méthode du Professeur Unwin (voir Materials Textbook), après avoir soin d’étuver le bois jusqu’à constance du poids. Ce conditionnement est absolument indispensable pour un résultat qui doit avoir une signification, car l’eau contenue dans le bois en fait varier la densité d’une quantité considérable.
  - Nous ne pouvons qu’effleurer ces questions dans cette étude déjà longue, dont le but est surtout de montrer les opérations auxquelles nous nous livrons à la section des Métaux. •
  - Signalons, en dernier lieu, des essais de rupture de poulies en bois que nous avons effectués en exerçant une tension tangen-
  - Bull.
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  - tielle sur ces poulies à la façon dont le ferait une courroie de transmission. Une poulie de 900 mm de diamètre, 200 mm de largeur de jante et 37 mm d’épaisseur de jante a pu supporter sans déformation permanente un effort tangentiel de 790 kg c’est-à-dire aurait pu transmettre 49,7 chx.
  - Un autre de 754 mm de diamètre, 255 mm de largeur, 37 mm d’épaisseur de jante a supporté un effort de 1 485 kg, c’est-à-dire aurait pu transmettre un travail de 78,4 chx.
  - Une troisième de 750 mm de diamètre, 165 mm de largeur, 58 mm d’épaisseur de jante a supporté 1 115 kg, c’est-à-dire aurait été susceptible de transmettre un travail de 78,5 chx.
  - XII. — Huiles et métaux pour frottements.
  - Nous avons indiqué que nous possédions deux machines pour l’essai des huiles au point de vue du frottement. La machine Martens sert également au frottement des métaux sous forme de coussinets.
  - On a pu montrer avec elle comment une huile se comporte au point de vue de réchauffement et de la consommation quand on fait varier la pression et la vitesse d’essai. Nous avons créé pour cela des essais que nous avons qualifiés du nom d’essais « d’endurance ». Nous faisons fonctionner la machine à une pression et à une vitesse maintenues constantes pendant tout le temps de l’essai et nous relevons l’accroissement de température et la consommation d’huile en fonction du temps de marche. On arrive ainsi à différencier les huiles d’une façon remarquable et l’on a en somme les deux caractéristiques qui intéressent avant tout le consommateur.
  - Pour une même huile, voici ce qu’on constate :
  - /° A vitesse constante, le coefficient de frottement diminue rapidement quand la pression augmente, passe par un minimum, puis se relève pour des pressions variant généralement entre 60 et 80 kg par centimètre carré.
  - 2° A pression constante, le coefficient de frottement augmente avec la vitesse aux faibles pressions ; diminue d’abord puis augmente ensuite aux pressions élevées.
  - Nous parlons, bien entendu, de coefficients à une même température.
  - 3° A vitesse constante, le temps nécessaire pour atteindre une même température diminue avec la pression croissante suivant
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  - une loi complexe que nous espérons élucider sous peu : il est de même de la consommation du lubrifiant.
  - La machine Martens a permis de mettre en évidence par des essais spéciaux l’influence favorable sur le frottement d’une huile, d’un produit lubrifiant qui, introduit dans cette huile, se volatilise légèrement dès que l’huile s’échauffe et qui, grâce à sa chaleur latente de vaporisation, retarde cet échauffement.
  - Avec elle, il a été possible de faire du graissage avec des
  - lirile de caria clarifiée pom? graissage
  - Huile minérale américaine, p otie graissage Ses cgïiufces
  - t> so
  - JZ° 50? 100? 150?
  - 11? 50? ICO? 150?
  - Fig. 6.
  - huiles à surchauffe, épaisses comme un sirop visqueux et qu’on injectait dans la machine au moyen d’air comprimé sous une pression de 8 kg par centimètre carré.
  - Les métaux qu’elle permet d’étudier sont façonnés en petits coussinets et on peut, outre toutes les déterminations de frottement précitées, faire sur ces coussinets la mesure de la quantité de métal enlevée par le frottement. A ce sujet les métaux se différencient très notablement les uns des autres ; quelques-uns
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  - ont une usure pour ainsi dire nulle ; tandis que d’autres, bons comme frottements, perdent trop de leur substance par arrache -ment moléculaire de leurs constituants structuraux (cas des bronzes phosphoreux).
  - La machine système Kappf dont il a été précédemment question nous a permis de comparer jusqu’à 200° des graisses, des huiles minérales, et des huiles végétales. On peut voir par la figure 6 comment le frottement diminue pour chacun de ces lubrifiants en fonction de la température quand on fait varier la pression et la vitesse. Il faudrait examiner de très près les lois qui régissent les faits constatés, mais ce n’est pas ici le moment de se livrer à cette recherche dont l’importance sera appréciée de tous. Il suffit de dire que nous y songeons pour un avenir prochain.
  - Signalons seulement que nous avons cru utile de mesurer non seulement le frottement de mouvement dans les essais à la machine Kappf, mais aussi le frottement de départ qui a un intérêt évident.
  - G. — Essais scientifiques de la Section des Métaux.
  - La diversité de nos occupations, leur grand nombre, ne nous laissent pas les loisirs suffisants pour entreprendre des essais méthodiques de longue haleine sur les questions les plus importantes et les plus passionnantes du domaine où nous évoluons. C’est un regret que nous tenons à exprimer au début de ce chapitre (que nous ferons aussi court que possible), mais il se$a très léger, car l’accomplissement des opérations les plus ..courantes et en apparence les plus banales de notre service, apporte avec lui maintes satisfactions et donné,'comme on a pu le voir par ce qui précède, le moyen permanent à la section de rendre des services immédiats sinon d’une haute portée scientifique. Et puis, même, dans un essai très ordinaire, on peut apprendre constamment du nouveau si l’on a soin d’exercer, grâce à lui, son imagination ou sa critique ; ce sont ces essais qui donnent à l’ingénieur « l’expérience » sans laquelle il ne saurait agir avec une initiative assurée qui, seule, le fera apprécier.
  - Et, enfin, on pourra juger par ce qui suit que, grâce à nos mécanismes et aussi grâce à la bienveillance inlassable de nos chefs, nous avons pu mener à bien quelques études d’intérêt gé-
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  - néral qui ont déjà fait l’objet de publications. Pour cette raison, nous n’en parlerons que très brièvement et n’en ferons connaître que quelques conclusions.
  - I. — Etude sur les essais statiques et dynamiques de barreaux
  - ENTAILLÉS OU NON.
  - Dans cette étude publiée par « The Iron and Steel Institute » (1904), nous avons voulu voir quelles étaient les relations entre les effets des sollicitations lentes et vives dans les barreaux entaillés ou non. On a souvent prétendu que ces effets sont complètement discordants.
  - Nos essais nous ont appris qu’au contraire, les deux genres d’essais donnent des résultats absolument parallèles, sinon identiques ; c’est l’exception quand il y a discordance. On peut, d’autre part, passer des barreaux entaillés aux barreaux non entaillés par des étapes graduelles qui se distinguent l’une de l’autre quand on fait varier la nature du métal.
  - Nous avons montré que faire une même entaille dans deux métaux différents, ce n’est pas du tout les mettre dans des conditions de comparabilité acceptables. Ainsi une entaille de 1 mm de profondeur dans un acier doux fera tomber la résistance au choc de cet acier de 20 0/0 par exemple, tandis qu’elle diminuera la résistance d’un acier dur de 80 0/0.
  - Mais les divers métaux ne laissent pas la déformation au droit de l’entaille se diffuser de la même façon et le volume intéressé dans la déformation est infiniment moindre dans l’acier dur que dans l’acier doux ; il ne faut pas, par suite, prendre prétexte de ce que les travaux totaux mesurés dans le choc sont-très différents pour conclure à une différence de fragilité des métaux, car il faut d’abord savoir à quelle quantité de métal déformé ces travaux ont été dépensés et on ne le sait généralement pas.
  - L’examen de la formation des lignes d'Harlmann autour des entailles nous a été très utile dans cette étude qui a porté sur plus de 1000 éprouvettes", mais qui n’a pas la prétention d’avoir épuisé le sujet et d’avoir découvert la vérité absolue (1),
  - (1) M. Schüle, du Laboratoire d’essais de Zurich, a .confirmé complètement cette manière de voir et a démontré que si l’on rapporte le travail dépensé pour la rupture par flexion de barreaux entaillés, à l’unité de volume de la partie réellement déformée de ces barreaux, on trouve les mêmes résultats qu’avec des barreaux sans entailles. — M. Stanton, du National Laboratory d’Angleterre, a conclu de même.
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  - II. — Essais de torsion d’aciers (1).
  - Ces essais nous ont appris que la sollicitation sur la génératrice de barreaux cylindriques, lors de la rupture de ces barreaux, était constante pour un même métal, quel que fût le diamètre des barreaux, et que cette sollicitation t était unie au moment du couple de torsion M et au rayon r |de la section circulaire des barrettes par la relation connue de la résistance théorique des matériaux : •
  - t = M
  - qu’en outre, cette sollicitation était à peu près la même que la charge de rupture par traction telle qu’on l’établit dans les essais habituels.
  - Le glissement unitaire de torsion à la rupture paraît indépendant du diamètre des barrettes de torsion.
  - On peut passer des essais de torsion aux essais de traction par une relation simple.
  - III. — Essais de poinçonnage de métaux divers.
  - Ces essais nous ont permis d’expliquer, au moyen du microscope, comment se forment les collerettes des débouchures de poinçonnage dans divers métaux (aciers, cuivre, laiton, zinc, aluminium) ; on a montré que' le rapport entre la charge maximum de poinçonnage et celle par traction n’était pas une constante, comme on le pensait. Il y aurait lieu de compléter les essais de ce genre pour être très affirmatif.
  - IY. — Essais d’usure de métaux.
  - En collaboration avec M. Robin, assistant de la Section des Métaux, nous avons établi une méthode d’usure des métaux, qui permet d’en comparer la dureté même à l’état trempé. Pour cela on use ces métaux sur un papier émeri n° 3 à une pression et à une vitesse données et on pèse la quantité de métal enlevée après un parcours déterminé: on change le papier chaque fois.
  - Cette méthode a permis de bien différencier la dureté d’acier
  - (1) Bulletin du Laboratoire d’Essais, n° 14.
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  - que la bille de Brinell ne pouvait pénétrer parce qu’ils étaient trempés. M. Robin continue ces essais et les complète.
  - Y. — Dureté des métaux par la méthode de Brinell.
  - Nous avons étudié la dureté des métaux par la méthode de la bille et avons constaté des écarts un peu trop grands dans les résultats pour qu’on put se servir de cette méthode en vue de la sélection et de l’achat des métaux. Nous avons étudié l’influence du diamètre de la bille sur les résultats de la mesure de la dureté.
  - M. Robin a poussé les déterminations jusqu’à 1 000° et jusqu’à 180°, et a présenté les résultats de ses travaux à la Société.
  - VI. — Étude de tubes tréfilés a froid.
  - On a pu montrer au moyen du microscope le processus d’écoulement à froid de métaux tels que le cuivre, le zinc et l’aluminium, à travers une filière. Ce processus est absolument analogue à celui décrit par Tresca pour ses empilages de rondelles de métaux divers.
  - On a, par la même occasion, pu montrer l’action excellente de ce traitement mécanique sur des métaux tels que le zinc, on a déterminé ensuite les températures qui amènent le revenu, c’est-à-dire Radoucissement de ces métaux écrouis, températures qui sont de 100 degrés pour le zinc, 300 degrés pour le cuivre et 250 degrés pour l’aluminium.
  - YII. — Étude des constituants des aciers trempés.
  - Dans un long travail, nous avons examiné la façon dont se forment les constituants des métaux ferreux trempés possédant depuis la plus haute jusqu’à une basse carburation. Nous avons cru pouvoir montrer que c’est à la dissolution de la cémentite et à la formation concomitante de carbone libre qu’il fallait rapporter toutes les modifications constatées dans la structure microscopique des aciers trempés,
  - Cette étude nous a donné l’occasion de mettre en évidence une structure de transition, à laquelle nous avons donné le nom d’osmondite, en même temps que M. Heyn, de Berlin, donnait le même nom à une structure similaire.
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  - Ces phénomènes de la trempe sont fort confus et ne nous paraissent pas susceptibles d’être élucidés sans l’aide de l’analyse chimique.
  - VIII. — Alliage de cuivre et d’aluminium trempant.
  - Nous avons eu l’occasion d’étudier un cupro-aluminium à 10 0/0 d’aluminium qui prenait nettement la trempe et se présentait en aiguilles comme la martensite de l’acier trempé (fig. 42, PL 489) ; le fait était peu connu quand nous l’avons signalé. Aujourd’hui on s’aperçoit que beaucoup d’alliages sont dans le même cas.
  - IX. — Aciers au cuIvre.
  - Une très grande étude a été entreprise sur 28 aciers au cuivre et nous a montré qu’on peut allier d’autant plus de cuivre à l’acier que ce dernier contient moins de carbone. Le maximum de cuivre qu’on peut allier est d’ailleurs de 4 à 5 0/0 et les aciers ainsi obtenus ont d’aussi bonnes qualités que les aciers au nickel à même teneur en nickel.
  - Le cuivre n’est donc pas néfaste, comme on l’a cru longtemps, au moins quand il est incorporé à de bons aciers courants (1). Le cuivre fait baisser les points singuliers des aciers avec leur résistance, et se liquate dès une teneur de 8 0/0; il réduit considérablement la conductibilité des aciers.
  - X. — Études sur le caoutchouc (2).
  - Dans une première étude, nous avons essayé'de résumer les règles usuelles se rapportant aux essais mécaniques du caoutchouc. Dans une autre étude, nous avons suivi au microscope les phénomènes de la vulcanisation en fonction du temps. La diffusion et la fixation du soufre dans la gomme se produit par étapes et par irradiations partant de centres dans lesquels la sulfuration est maxima (fig. 43 et 44, PL 489). Nous avons pu montrer la constitution hétérogène de l’ébonite qui, en apparence, parait si homogène.
  - (1) Voir Journal ofthe Iron and Steel Institute, 1906.
  - (2) Le Caoutchouc et la Gutta-percha, 1904 à 1909.
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  - XI. — Essais d’huiles au frottement.
  - Nous avons consacré quelques pages à mettre en évidence les particularités du frottement de lubrifiants divers purs ou additionnés de liquides variés. Nous avons parlé de cette question plus haut; elle fait actuellement l’objet d’études approfondies.
  - Il resterait à parler de bien d’autres travaux d’ordre secondaire qu’incidemment nous avons été appelés à faire, mais nous craignons d’abuser de la bienveillance du lecteur par cet exposé trop succinct.
  - Nous terminerons en montrant par quelques exemples combien le microscope est un instrument de valeur pour l’explication de certains défauts qui ont amené des ruptures de pièces en service et pour la mise en évidence de ce que l’on doit craindre avant tout : la fissure interne.
  - Yoici (fig. 45, PL 489) une photomicrographie de tôle d’acier misée, schisteuse qui montre une fissure s’élevant de mise en mise à travers toute répaisseur de la tôle ; cette fissure a été créée par un martelage incorrect pratiqué dans un métal particulièrement sujet à se détériorer (fig. 46, PI. 489).
  - Voici (fig. 47, PI. 489) une autre fissure qui s’est produite entre une mise d’acier doux et une mise en fer d’un essieu, paqueté avec les mises différentes et qu’un service trop dur a fait ouvrir en divers points.
  - Une autre fissure non reproduite ici passe dans la ligne de jonction de deux parties d’un essieu en acier dont l’une des parties nous paraît avoir été cémentée et trempée, tandis que l’autre n’a pas eu, par hasard, ce traitement.
  - Un fil de laiton, exagérément écroui dans un angle vif, montre (fig. 48, PL 489) une fissure qui s’est amorcée dans cet angle et tout le long de laquelle les intempéries auxquelles le fil était soumis, ont exercé un effet de destruction.
  - Voici une soudure mal réussie dans une pièce d’acier qui, du fait de la scorie contenue dans la soudure, ne sera pas longue à se rompre.
  - Voici des rivets d’antidérapants qu’on a oublié de cémenter et qui ne«montrent aucune couche de métal carburé sur les bords de leur section longitudinale; ce photogramme a mis fin à une discussion à leur sujet.
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  - La figure 19 (PI. 489) montre des tapures qui se sont produites dans la trempe d’un acier dur. Ces fissures ont suivi la cristallisation prise par cet acier vraisemblablement à la suite d’un chauffage exagéré.
  - Les figures 20 à 24 (PI. 489) montrent les graves conséquences que des Assures fines superücielles se formant sur la surface de roulement de rails usagés, peuvent avoir. La Agure 20 montre à 50 diamètres une de ces Assures naissant dans la couche supérieure écrouie du rail. La figure 21 montre la surface réelle de ce rail corrodée par un acide. La Agure 22 montre les résultats de la flexion-du rail suivant qu’on fait travailler ou non à l’extension la couche écrouie et fissurée; dans le premier cas, on a une rupture sans déformation. La Agure 23 montre une cassure de ce rail dans une des petites fissures. On y voit nettement les parties altérées. EnAn la figure 24 montre à 200 diamètres la structure du champignon du rail avec des inclusions de sulfure de manganèse qui sont l’indice d’un métal médiocre. Ce rail s’était brisé en service et avait provoqué un grave accident.
  - Nous pourrions encore multiplier les exemples, mais nous croyons devoir arrêter là cette longue énumération d’essais qui, nous osons l’espérer, n’aura pas le malheur de paraître fastidieuse. Nous avons voulu, en la présentant, laisser l’impression qu’on peut faire beaucoup de choses avec un matériel et des moyens même modestes. Les bienveillants appuis que le Laboratoire a eu le bonheur de trouver auprès de la Société des Ingénieurs civils, nous faisaient un devoir de montrer, pour notre part, par la présentation rapide des travaux accomplis à notre section, que notre rôle n’avait peut-être-pas été inutile à la collectivité. La parole m’ayant été confiée, le premier, pour exposer nos efforts de tous les jours, je saisis, avec l’assentiment de mes chefs, l’occasion qui m’est offerte d’être l’interprète heureux et honoré de la reconnaissance profondément sincère du Laboratoire d’Essais envers la Société des Ingénieurs Civils de France, à qui revient une partie de la bonne opinion que nos travaux ont pu nous valoir dans les milieux industriels.
  - Le Secrétaire Administratif, Gérant : A. de Dax.
  - IMPRIMERIE CHA1X, RUE BERGÈRE, 20, PARIS. — lOOGG-'î-OS). — (Encre LoriUcui).
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- - MÉMOIRES ET TRAVAUX
  - DE LA
  - SOCIÉTÉ
  - INGÉNIEURS CIVILS
  - DE FRANCE
  - FONDÉE LE 4 MARS 1848
  - RECONNUE D’UTILITÉ PUBLIQUE PAR DÉCRET DU 22 DÉCEMBRE 1860
  - -«wVsSfrG/V-»-—
  - BULLETIN
  - D’AOUT 1909
  - PARIS
  - ÇOTEL DE LA SOCIÉTÉ
  - 19, RUE BLANCHE, 19
  - TÉLÉPHONE 133-82
  - 1909
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- - ESSAIS D’HÉLICES AU POINT FIXE
  - PAR
  - AI. A.. BOYJESPI-OXJILLOIV
  - INGÉNIEUR CIVIL DES MINES
  - Cette note a pour but de faire connaître comment sont exécutés les essais des hélices aériennes au Laboratoire d’Essais du Conservatoire National des Arts et Métiers, et elle se terminera en donnant « quelques » résultats de ces expériences.
  - Nous disons quelques, car les règlements du Laboratoire s’opposent à ce que nous communiquions les résultats des essais faits pour le compte des particuliers. Ils restent leur propriété exclusive et eux seuls peuvent en disposer.
  - Ce que nous pouvons dire cependant, sans enfreindre le secret professionnel, c’est que plusieurs constructeurs d’hélices sont en relations suivies avec le Laboratoire depuis plusieurs années, et que les essais nombreux qu’ils y ont fait exécuter ont conduit certains,d’entre eux à une fabrication très soignée.
  - Les résultats des essais qui vont être exposés sont dus à la générosité de M. H. Deutsch, de la Meurthe, qui a bien voulu donner au Conservatoire des Arts et Métiers une subvention suffisante pour nous permettre de construire l’appareil de mesure que nous allons décrire et d’exécuter les essais dont nous allons parler.
  - Qu’il nous soit permis de renouveler ici nos plus vifs remerciements à ce généreux donateur, qu’on retrouve toujours à la tête de tous les progrès modernes.
  - Appareil d’essai du Laboratoire.
  - Les essais que nous exécutons sont des essais au point fixe, pour lesquels nous avons mis en pratique les théories bien connues du colonel Renard, qu’il suffit de rappeler en deux mots.
  - (1) Voir Procès-verbal de la séance du 21 mai 1909, page 338.
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  - Partant de la formule générale :
  - P = KjSY2.
  - Dans laquelle i P est la poussée en kilogrammes, K, le coefficient 0,085 g, résistance qu’éprouve un plan de 1 m2 de surface à se mouvoir normalement dans l’air, à une vitesse V exprimée en mètres par seconde ; S la surface en mètres carrés.
  - Si nous appelons D le diamètre de Phélice, N le nombre de tours par seconde, la surface couverte est exprimée par :
  - et la vitesse V par :
  - Y = NM),
  - dans laquelle MD représente le pas de l’hélice ; en effet, on peut toujours exprimer le pas ou l’avancement par tour en fonction du diamètre.
  - Gomme on le voit, cette théorie, qui assimile l’hélice à un plan, ne repose évidemment que sur une hypothèse.
  - Portant les valeurs de S et de V dans la première formule, on a facilement :
  - P = K'N2D4 [a]
  - d’où l’on passe aisément au travail en kilogrammètres, en multipliant les deux termes par Y.
  - T = K"N3D5. [6]
  - Les coefficients K' et K" seront déterminés expérimentalement et les formules [a] et [6] nous permettront de calculer les hélices géométriquement semblables; car pour une même hélice, les P T
  - rapports ^ et ^ sont sensiblement constants.
  - Des équations précédentes, on passe facilement par un calcul simple à *
  - P3
  - fi = E,S,
  - si l’on donne à Kt la valeur 0,085, St est ce que Renard a appelé la surface fictive du sustentateur étudié.
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  - Il a appelé qualité d'un sustentateur hélicoïde, le rapport :
  - S,
  - S
  - de la surface fictive à celle du cercle couvert par l’hélice. Appelant Q cette qualité du sustentateur, on a :
  - P3
  - p3 jg
  - Q = — pâ X jQ2 (Calculs effectués).
  - ~T~
  - S
  - Enfin Renard a appelé qualité des ailes, le rapport de la surface fictive à la surface totale des ailes ;
  - P
  - Et efficacité, le rapport ^ de la poussée à la traînée, comme il disait.
  - Appareil d’essais du Laboratoire du Conservatoire des Arts et Métiers.
  - L’appareil d’essai que nous avons exécuté ayant été décrit dans la Revue de Mécanique, numéro de septembre 1908, nous n’y reviendrons pas ici.
  - Nous dirons seulement que cet appareil est en principe la reproduction de la balance si intéressante du colonel Renard, dans laquelle nous avons remplacé l’un des mouvements de rotation par un mouvement pendulaire.
  - Le croquis schématique ci-contre (fîg. 4) donne une idée générale de l’appareil qui, rappeions-le en passant, comporte une série de changements de vitesse réducteurs ou multiplicateurs, chargés d’adapter la vitesse de l’hélice à celle du moteur électrique.
  - Ces changements de vitesse et toute la machinerie de l’appareil sont portés par la carcasse oscillante des inducteurs, de telle manière que la puissance mesurée par le frein dynamométrique est exactement la puissance dépensée sur l’hélice, seule. (Pour cette démonstration, nous renvoyons au numéro de la Revue de Mécanique ci-dessus rappelé.)
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  - YW/z/z/m^zm
  - /7/A(///77/7///7P7/77/77A
  - Fig. 1. — Schéma de l’appareil d’essais.
  - ig. 2.
  - Manière de mettre en courbe les résultats des expériences fournis par l’appareil d’essais.
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  - Manière d’exécuter un essai d’hélice.
  - L’hélice à essayer est fixée à l’extrémité de l’arbre moteur qui porte le ruban d’acier d’un plateau mesurant la poussée. Le zéro du pendule est repéré par une aiguille fixée sur le sol. On vérifie les équilibres transversal et longitudinal de l’appareil et on commence les mesures de la manière suivante :
  - On met un poids de 20 kg, par exemple, sur le plateau de poussée et l’on fait passer dans l’induit le courant nécessaire pour ramener le pendule à zéro ; on lit alors les tours par minute et la puissance dépensée, on répète cette opération pour une série de poussées différentes et l’on construit les deux courbes des puissances dépensées et des nombres de tours en fonction des poussées (fig. 2).
  - Hélices en fer a 2, 3 et 4 ailes.
  - Dans le numéro de février 1909 de la Revue de Mécanique, j’ai publié les résultats des essais d’hélices à 2, 3 et 4 ailes, construites en tôle de fer de 3 mm d’épaisseur. La partie active des ailes était portée par des tubes d’acier emmanchés dans des moyeux spéciaux permettant d’orienter l’aile autour de l’axe du bras qui la porte. Ce dispositif avait déjà été utilisé par M. Jul-liot, pour les hélices du ballon dirigeable Patrie.
  - L’hélice à deux ailes que j’ai construite a été calculée à l’aide des formules de Renard :
  - P = 0,026N2D4, [1]
  - T = 0,0152N3D5, [2]
  - le vide au centre était comme dans les hélices de Renard, d’un tiers du diamètre, Je pas de 0,75 de D et l’angle a formé par les deux génératrices d’entrée et de sortie projetées était de 22 degrés. C’-est la reproduction exacte de l’hélice de Renard répondant à ces formules [1] et [2].
  - Le résultat du calcul m’a conduit à donner à cette hélice les dimensions suivantes :
  - Diamètre. . ..............2,44 m
  - Pas.......................1,83
  - Largeur de J externe . 0,492
  - l’aile du côté ( interne. . 0,196
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  - Les angles d’attaque probables calculés à l’aide de l’équation des quantités de mouvement projetée (P = MV) sont (fig. 3) :
  - en A. . . . 3°5;
  - B. . . . 4°5;
  - G. . . . 9°10.
  - J’ai fait exécuter, sur ces données, quatre ailes semblables, nos 0, 1, 2 et 3.
  - 1° On a tout d’abord constitué une hélice à deux ailes avec les ailes nos 0 et 1, qui a été essayée sur l’appareil que je viens de vous décrire.
  - Puis une deuxième hélice à deux ailes, avec les ailes nos 2 et 3.
  - Les deux courbes d’essais donnant P en fonction de la puissance, se sont exactement superposées.
  - Les résultats des essais des hélices à deux ailes nous ont conduit aux formules suivantes :,
  - P = 0,0186N2D* ;
  - T = 0,014N3D5; avec Q = 0,5.
  - L’hélice optima de Renard donnait :
  - P =. 0,026N21)4 ;
  - T = 0,0152N3D5 ; avec Q = 1,14,
  - N. B. — L’infériorité de cette hélice tient à la forme des ailes et des bras.
  - On a constitué de même une hélice à trois ailes, qui a donné aux essais les résultats suivants :
  - Fig. 3. — Hélice à deux ailes du colonel Renard.
  - P = 0,0231N2D4 T = 0,0176N3D5
  - et Q = 0,58.
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  - Enfin on a constitué une hélice à quatre ailes, qui a donné aux essais les résultats suivants :
  - P = 0,0282N2D4 T = 0,023N3D5
  - et Q = 0,63.
  - Remarque. — Cette hélice à quatre ailes correspond évidemment à deux fois l’hélice à deux ailes. Alors, en supposant que les ailes ne se gênent pas mutuellement, il semble qu’en dépensant sur cette hélice à quatre ailes, par exemple, une puissance double de celle dépensée sur l’hélice à deux ailes, nous devrions obtenir également une poussée double de celle que donnait l’hélice à deux ailes, à la même-vitesse.
  - En pratique, et la chose est bien connue, il n’en est rien; on trouve bien une courbe des poussées qui se place au-dessus de celle obtenue avec l’hélice à deux ailes, mais en somme assez rapprochée.
  - De l’examen des courbes, il ressort qu’à poussée égale, le gain sur la puissance dépensée est de 9,5 à 12,5 0/0.
  - Autrement dit : si l’on remplace une hélice à deux ailes par une hélice à quatre ailes, la puissance économisée sera d’environ 11 0/0, pour produire la même poussée; cela, bien entendu, à des vitesses différentes.
  - On peut encore mettre la chose en évidence, en disant : si avec 10 HP, deux ailes portent 48,9 kg, quatre ailes porteront 52,5 kg.
  - Tableau des poussées et des puissances.
  - AILES
  - AILES
  - POUSSÉES
  - TOURS
  - KILOGRAMMES
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  - Hélice en bois (semblable a celle en fer).
  - J’ai fait établir par un de nos meilleurs constructeurs une hélice en bois à deux ailes, exactement semblable à celle que je viens de vous décrire.
  - La seule différence entre ces hélices est que le moyeu de cette dernière n’est pas évidé au centre.
  - Cette hélice a d’abord été essayée brute de construction, et les résultats des essais nous ont conduit aux' formules suivantes :
  - P = 0,016 N2D4,
  - T = 0,0096 N3!)5.
  - On lui a donné ensuite une forme plus normale, sauf sur le bord d’attaque, que nous avons laissé très bombé, comme l’indiquent les hachures du croquis ci-dessous (figt A) (cela dans le but de voir quelle est l’importance d’un profil déterminé).
  - % ri
  - Fia. 4. — Coupe de l’hélice n° 2 faite par un plan perpendiculaire à son axe.
  - Donc, sans toucher à la face active, on a simplement profilé la surface dorsale ; cette hélice a alors donné :
  - [i]
  - Dans ces conditions, elle donnait 60 kg de poussée pour 7,6 H. P., contre 10,4 H. P. pour l’hélice à deux ailes en fer. Cela tient très probablement à la forme qui supprime la barre d’attache de l’aile en fer.
  - Il est à noter que ces formules [1] sont absolument d’accard avec celles de Renard.
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  - Hélice en bois de 1 m de diamètre.
  - Il était intéressant de rapprocher de l’hélice précédente une hélice en bois de 1 m de diamètre, qui n’en diffère que par son diamètre. Elle doit également répondre aux formules de Renard; en effet, elle a donné aux essais les résultats suivants [2] ;
  - [2]
  - P = 0,0276 N2D4, T = 0,016 N3D5.
  - Les formules de Renard sont : P = 0,026 N2D4,i T = 0,015N3D5.
  - Cette hélice donnait 15 kg de poussée à 1 400 tm pour 2,7 H. P
  - Hélices en fer deux et quatre ailes (calage 10 degrés). .
  - Ces hélices ont été obtenues en faisant tourner de 10 degrés l’aile autour de l’axe du bras qui la porte. Par cette opération, le pas au bord externe de l’aile devient 1,74 fois plus grand (3,15 m), et au bord interne, 1,4 fois plus grand (2,53 m). L’hélice est devenue une hélice à pas croissant du centre à la périphérie. Elles répondent aux formules de construction suivantes calculées d’après les résultats de leurs essais :
  - Hélices à deux ailes :
  - P - 0,0332 N2D4,
  - T — 0,0377 N3D5.
  - Hélices à quatre ailes :
  - P = 0,048 N2D4,
  - T = 0,059 N3D5.
  - Ces coefficients diffèrent beaucoup des précédents, et cela doit être, puisque ces hélices n’ont pas le même, pas que celles qui répondent aux coefficients de Renard, et que les coefficients K et K' varient avec le pas, la fraction de pas, le coefficient de résistance de Pair et le coefficient de frottement.
  - Si on rapporte ce coefficient à la valeur du pas, on voit qu’il
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- - — 74 —
  - n’est pas proportionnel ; il fallait s’y attendre, car cette dernière hélice, à pas exagéré pour le point fixe, ne travaille pas du tout dans des conditions normales.
  - N. B. — Nous comptons répéter ces essais pour des orientations variables de l’aile autour de son axe, et en particulier en rendant l’angle d’attaque constant. L’importance de ce fait a été mise en évidence pour la première fois par M. Drzewiecki.
  - Sondages du courant d’air au tube Pitot-Darcy. — J’ai fait sur cette hélice à quatre ailes, développant un effort de poussée de 50 kg, des mesures de la vitesse de l’air refoulé à l’aide du tube de Pitot-Darcy.
  - Les sondages au tube de Pitot, faits du côté du refoulement,
  - Fig. 5. — Sondages au tube de Pitot-Darcy fait sur l’hélice en fer à 4 ailes développant 50 kg de poussée.
  - nous ont montré que la direction des filets d’air n’était, au moins pour cette hélice à pas très grand, en aucun point normale au plan des ailes (distance des mesures, 335 mm du plan des ailes) et paraissaient inclinées de manière à se rapprocher de la normale anv snrfae.es al aires
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- - — 75 —
  - Peut-être y aurait-il intérêt à canaliser les filets d’air autoui de l’hélice, et y a-t-il lieu d’attendre un résultat intéressant de l’emploi de distributeurs comme dans les ventilateurs et turbines.
  - Quoi quJil en soit, du côté du refoulement cette mesure es presque impossible, tant est variable la vitesse du courant d’ai: d’un point à un autre. Nulle ou négative sur les bords, elle présente un maximum très prononcé vers les deux tiers de l’aib (compté depuis le centre). Au contraire, du côté de l’aspiration on se trouve placé dans une région beaucoup plus calme, où 1< vitesse est assez uniforme.
  - Ces mesures faites sur cette hélice à quatre branches déveiop pant une poussée de 50 kg, et c’est là que je voulais en venir nous ont conduit au diagramme ci-contre*()%. 5). Si on compar la vitesse ainsi trouvée expérimentalement à celle que donne 1 formule des quantités de mouvement projetées, cette dernièr est presque double.
  - Je vous donne ces renseignements comme simple indicatior car ce n’est là qu’une première mesure que je compte répété sur d’autres hélices plus indiquées pour ces expériences.
  - Autres HÉLICES ESSAYÉES AU LABORATOIRE.
  - Nous avons également essayé un certain nombre d’hélices e bois à deux ailes, taillées dans un bloc unique, dans un madrb de l’épaisseur voulue pour le pas à leur donner. Elles ont é exécutées sur nos indications dans les ateliers de M. Chauvièr modeleur-mécanicien.
  - Ces hélices peuvent se classer de la manière suivante :
  - 1° Hélices à pas constant ;
  - 2° Hélices à pas croissant du centre à la périphérie, et con tant du bord d’entrée au bord de sortie ;
  - 3° Hélices à pas croissant du centre à la périphérie, et croi sant du bord d’entrée au bord de sortie.
  - Les résultats de ces essais sont groupés dans le tableau que mets sous vos yeux, où sont intégralement reportés les essi des hélices dont nous avons déjà parlé.
  - Les chiffres inscrits sur ce tableau correspondent, en génér à 50 kg de poussée.
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- - Quelques résultats d’essais au point fixe.
  - NUMÉROS des HÉLICES DÉSIGNATION NOMBRE d’ailes DIAMÈTRE PAS en 0/0 de D PAS 'SB . ‘v' * O W O; FORMULE de la POUSSÉE FORMULE de la TRAÎNÉE VITESSE pour 50 kg DE POUSSÉE SURFACE TOTALE FRACTION DE PAS = surf. proj. |cercle couy1I Q
  - m mm m ch t. m. m2
  - HÉLIÇOÏDES PURES.
  - 1 Bois (1 mdiam.) 2 1,00 0,75 0,75 )) 0,0276 NaD+ 0,0160 N3D5 )) 0,288 0,189 ))
  - 2 - Bois du Laborre 2 2,44 0,75 1,83 7,6 0,0249 — 0,0156 — 453,0 0,651 0,140 0,94
  - 3 Fer — O U 2,44 0,75 1,83 10,4 0,0192 — 0,0139 — 525,0 0,545 0,115 0,50
  - 4 Fer — 3 2,44 0,75 1,83 9,74 0,0238 — 0,0183 — 470,0 0,817 0,170 0,58
  - 5 Fer — 4 2,44 0,75 1,83 9,34 0,0287 — 0,0230 — 429,0 1,090 0,230 0,63
  - Hélices a pas CROISSANT DU CENTRE A LA PÉRIPHÉRIE ET CONSTANT DU BORD D’ENTRÉE AU BORD DE SORTIE.
  - 6 Bois (B). . . . 2 1,80 0,33 0,50 à 0,70 9,7 0,0119 0,00482 N3DS 1195,0 0,38 0,149 1,10
  - 7 Bois (Rw) . . . 2 2,95 0,34 2,22 1,00 8,7 0,0168 — 0,01190 — 375,6 0,60 0,087 0,53
  - 8 Bois (Ch.). . . 2 2,30 . 0,37 1,20 0,50 8,5 0,0156 — 0,0081 — 643,3 0,52 0,125 0,86
  - Mai 1,35 prM,SIg
  - 9 Fer (cal. 10°) . 2 2,44 \ ,23 3,36 2,53 12,3 0,0332 — 0,0377 - 400,0 » y) ))
  - 10 Fer — 4 2,44 1,23 3,36 2,53 10,8 0,048 — 0,059 — 325,0 » )) ))
  - Hélices a pas croissant, du CENTRE A LA PÉRIPHÉRIE ET CROISSANT ÉGALEMENT DU BORD D’ENTRÉE AU BOBD DE SORTIE.
  - 11 Bois (L). . . . 2 2,10 0,48 1,25 0,70 8,3 0,0174 N2D* 0,00846 N3D5 725,0 0,45 0,130 1,10
  - 12 Alumini (V) . . 2 : 2,30 0,50 1,22 1,13 8,3 0,01675 — 0,00878 — 620,0 0,70 0,168 0,94
  - - N. B. — Pour les résultats détaillés des essais de ces hélices voir les tableaux annexés à la fin de la communication.
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- - — 77 —
  - Hélice n° 8 pas croissant et deux ailes.
  - Cette hélice est très bonne, au moins pour une poussée faible de 16 kg; sa qualité, au sens de Renard, atteint 1,35 ; elle est, comme vous le voyez, meilleure que l’hélice optima de Renard (1,14).
  - M. Breguet, dans son intéressante note à l’Académie (20 janvier 1908), définit la qualité d’une hélice sustentatrice par le rapport :
  - _ AV2 ,
  - q ~ TF’
  - A, c’est la poussée [PJ de Renard, T et D, mêmes significations.
  - Fig. 6. — Épure de l’hélice n° 8.
  - Cette formule, appliquée à cette hélice, donne :
  - q = 0,352.
  - L’hélice optima de M. Breguet donnait 0,35. Ces qualités sont liées par la relation :
  - q = 0,258 Q. y , ; _
  - Si on construit l’épure de cette hélice (fig. 6) en déterminant les
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- - — 78 —
  - angles d’attaque, en calculant la vitesse de l’air à travers l’hélice par la formule P = MV, on voit qu’une partie notable de l’hélice travaille à contre-sens ; tandis que si l’on donne à Y une valeur moitié, comme nous y autorisent presque les mesures faites au tube de Pitot : toutes les parties de l’hélice travaillent convenablement et les angles d’attaque deviennent constants.
  - Hélice N° 8.
  - Angle d'attaque.
  - at = 0
  - a2 = 5°8', «3 == 7043', a4 = 7°33', a5 - 7°35', aG = W, a7 = 7°20'.
  - Point a? = 2^ .= 0,15;
  - calculé par P = MV, il est probable que M est plus grand et que l’on a :
  - x = 0,08.
  - R* = 0,19 m 0,071 m
  - R2 = 0,30 0,100
  - R3 = 0,48 0,134
  - R. = 0,65 0,159
  - r5 = 0,825 0,184
  - Rg = 1,00 0,200
  - r7 = 1,15 0,220
  - Q» = 1,36
  - pour N = 6,375; n. = 411,
  - P = 16,4 kg,
  - HP = 1,275 (96 kgm) P == 0,0143N2D4,
  - T = 0,0059N3H5.
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- - — 79
  - Chevaux ou. tours ir seconde
  - HÉLICE N» 8
  - + Points expérimentaux!? en .fontion T
  - jjj. _______d°__________MTen fonction de P
  - © Courbe de ^points expérimentaux en fontion de.N"
  - _____d°______points déduits des lectures deltf etX? faites sur la courbe
  - P3
  - •«^Courbe despoints experimentaux
  - _____d°______. points déduits des corrections des poussées et des
  - chevaux d'après les courbes (1) et (2)
  - Fig. 7.
  - Essais dans l’air en mouvement.
  - Pour terminer, il me reste à vous parler de nos projets d’essais au Laboratoire.
  - Ayant en main un certain nombre d’hélices essayées au point fixe, l’idée m’est naturellement venue de les essayer dans l’air en mouvement.
  - J’ai pensé depuis plusieurs années déjà à opérer sur un torpilleur, par exemple, qui se serait déplacé à la vitesse voulue dans l’air calme, l’appareil d’essais que je viens de vous décrire étant installé à bord.
  - Bull
  - G
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- - — 80 —
  - Dans le numéro de janvier-février 1909 du Bulletin du Laboratoire de l’Automobile-Club, M. Lumet expose des méthodes d’essais analogues.
  - J’ai aussi pensé à opérer sur une voie ferrée ; mais là, comme dans le procédé précédent, il est à peu près impossible de rencontrer l’air calme nécessaire aux expériences et ce point est absolument indispensable.
  - C’est pourquoi, après réflexion, j’avais jugé préférable d’opérer en tunnel et j’avais dans ce but établi un programme détaillé d’expériences que j’avais soumis à la Ligue Nationale Aérienne au mois de novembre 1908.
  - J’estime qu’avec un tunnel assez grand, en opérant sur une plate-forme sans grand volume, les perturbations ne sont pas à craindre ; restent les trépidations. Je crois qu’on peut s’en préserver suffisamment.
  - Enfin, il faut aussi mentionner le tunnel en circuit fermé de M. Drzewiecky.
  - Les circonstances favorables à l’exécution du programme que j’avais soumis à la Ligue ne se sont pas présentées jusqu’à aujourd’hui; mais j’espère que dans un avenir prochain le Laboratoire d’essais du Conservatoire des Arts et Métiers sera en mesure d’en commencer l’exécution.
  - Il y a urgence et très grand intérêt à identifier ou mieux à établir par des expériences rationnelles et méthodiques la relation qui lie les essais au point fixe aux essais dans l’air en mouvement.
  - Le capitaine Ferber, dans son très intéressant volume intitulé : Les ‘progrès de Variation par le vol plané, établit mathématiquement et indique expérimentalement la liaison des deux procédés expérimentaux.
  - M. Breguet, dans sa note à l’Académie (20 janvier 1908), s’occupe également de cette question.
  - M. Arnoux donne la formule
  - dans les
  - Comptes Rendus du 22 février 1909. f — poussée de l’hélice, a) = sa vitesse angulaire,
  - X — pas,
  - v — vitesse de translation de l’hélice, Kw2 = poussée au point fixe,
  - Xiù — l’avance pour w tour.
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- - 81 —
  - Enfin, dans sa si intéressante communication L’Aviation en 4908, son avenir, notre éminent collègue M. Soreau demande avec juste raison qu’il soit tenu des catalogues méthodiques d’essais d’hélices.
  - L’idée est excellente et j’y souscris des deux mains.
  - Maintenant, mes chers Collègues, il me reste à vous remercier de la bienveillante attention que vous m’avez accordée et à m’excuser auprès de vous d’avoir été peu intéressant par les chiffres arides que je viens de faire passer sous vos yeux.
  - Mon excuse est d’avoir fait mon possible pour apporter une petite pierre à l’édifice si magistralement édifié par MM. Soreau, Drzewiecky, etc., et ceux de nos Collègues que vous avez eu le plaisir d’entendre avant moi.
  - TABLEAUX ANNEXES
  - Hélice n° 1. — Caractéristiques de l’hélice. Hélice en bois à deux ailes:
  - A pas constant égal à 0,75 de D. Diamètre : 1 m.
  - Surface totale d’une aile : 0,144 m2. Pas = 0,75 m.
  - Calculs et résultats d’essais.
  - NUMÉROS DES ESSAIS NOMBRE DE TOURS par minute P P N2 HP T N8 '£2* Q P3 15 T* X D2 OBSERVATIONS
  - 1 847,25 5,0 0,025 0,561 0,015 0,0705 30
  - 2 972,00 6,5 0,025 0,831 0,015 0,0704 O'
  - 3 1176,25 10,0 0,026 1,530 0,015 0,0755 O il
  - 4 1286,40 12,5 0,027 2,165 0,016 0,0745 il s
  - 5 1399,50 15,0 0,028 2,713 0,016 0,0818
  - Moyenne. . 0,0745
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- - — 82
  - Hélice n° 2. — Caractéristiques de l'hélice.
  - Hélice en bois à deux ailes.
  - A pas constant égal à 0,75 de D. Diamètre : 2,44 m.
  - Surface totale d’une aile : 0,3255 m2. Pas = 1,83 m.
  - Calculs et résultats d’essais.
  - UMÉROS ES ESSAIS NOMBRE E TOURS ar minute P P N2 HP T N8 ps T* Q P3 15 T2 X D2 ORSERYATIONS
  - Z « n »
  - 1 217,5 10 0,763 0,73 1,15 0,33 GO 05
  - 2 298,0 20 0,800 1,91 1,14 0,39 O II
  - 3 358,5 30 0,832 3,47 1,20 0,40 i ! SIq
  - 4 410,0 40 0,858 5,40 1,28 0,39 X
  - 5 453,0 50 0,884 7,59 1,35 0,38 05 CO
  - 6 488,0 60 0,910 9,79 1,37 0,40 O II
  - Moyenne. 0,39 C*
  - Hélice n° 3 — Caractéristiques de l'hélice.
  - Hélice en fer à deux ailes à pas constant égal à 0,75 de D. Diamètre : 2,44 m.
  - Surface totale-d’une aile : 0,2725 m2.
  - Pas = 1,83 m.
  - Calculs et résultats d'essais.
  - UMÉROS ES ESSAIS TOMBEE E TOURS ar minute P P N2 HP T N8 P* T2 Q P8 15 D2 OBSERVATIONS
  - D n &
  - 1 235 10 0,652 0,98 1,229 » o O ÎO ïuissanco développée trop petite
  - 2 3 285 328 15 20 0,664 0,669 1,75 2,70 1,229 1,229 0,196 0,195 o" II oo Id. ld.
  - 4 371 25 0,654 3,80 1,220 0,192 20
  - 5 406 30 0,655 4,98 1,210 0,193 ©4 X io 00
  - 6 438 35 0,657 6,24 1,198 0,196
  - 7 468 40 ( 0,657 7,49 1,186 0,203 CE* «rH
  - 8 497 45 ' 0,056 8,86 1,174 0,206 o II
  - 9 525 50 0,653 — 1,160 0,207 o
  - Moyenne . . ; 0,66
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- - Hélice n° 4. — Caractéristiques de l'hélice.
  - Hélice en fer à trois ailes à pas constant égal à 0,75 de D. Diamètre : 2,44 m.
  - Surface totale d’une aile : 0,2725 m2.
  - Pas = 1,83 m.
  - Calculs et résultats d'essais.
  - NUMÉROS DES ESSAIS NOMBRE DE TOURS par minute P P N2 HP T N8 P8 T2 Q P3 15 T2 ^D2 OBSERVATIONS
  - 1 141,0 5 0,906 0,40 2,311 » r2 50 Puissance développée trop petite pout la sensibilité de la machine ld.
  - 2 206,5 10 0,845 0,93 1,713 )> ©" II
  - 3 255,0 15 0,831 1,62 1,583 0,229 i 1 00 Id.
  - 4 295,5 20 0,826 2,50 1,574 0,228 20^ G<f
  - 5 334,0 25 0,806 3,51 1,523 0,226 X
  - 6 365,0 30 0,811 4,61 1,538 0,226 CO CO Q5
  - 7 395,0 35 0,808 5,78 1,518 0,228 (M
  - 8 422,5 40 0,807 7,04 1,513 0,230 © II SIS
  - 9 448,0 45 0,806 8,39 1,510 0,230
  - 10 470,0 50 0,815 9,74 1,522 0,234 X
  - 11 490,0 55 0,824 11,20 1,540 0,236 £|h
  - Moyennes. . . 0,82 1,53
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- - 84
  - Hélice n° 5. — Caractéristiques de l'hélice.
  - Hélice en fer à quatre ailes.
  - A pas constant égal à 0,75 de D. Diamètre : 2,44 m.
  - Surface totale d’une aile : 0,2725 m2. Pas = 1,83 m.
  - Calculs et résultats d'essais.
  - NUMÉROS DES ESSAIS NOMBRE DE TOURS par minute P P N2 HP T N3 £1 Q P3 15 OBSERVATIONS
  - 1 120,0 5 1,250 0,380 3,562 » 1 Puissance développée trop petite pour la sensibilité de la machine Id.
  - 2 184,5 10 1,062 0,880 2,557 » O
  - 3 227,5 15 1,045 1,55 2,135 (0,273) GO Id.
  - 4 267,0 20 1,010 2,42 2,060 0,243
  - 5 308,0 25 0,950 3,39 1,883 0,242 sT X
  - 6 332,0 30 0,981 4,45 1,974 0,242 00
  - 7 359,0 35 0,980 5,56 1,950 : 0,247 ®"
  - 8 386,0 40 0,968 6,80 1,918 0,246 II
  - 9 409,5 45 0,967 8,06 1,906 0,249 sia
  - 10 429,0 50 0,978 9,34 1,916 0,255 X
  - 11 450,0 55 0,978 10,75 1,911 0,256 eu Ih
  - Moyennes . . . 1 2
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- - — 85 —
  - Hélice a° 6. — Caractéristiques de cette hélice.
  - Hélice à pas croissant du centre à la périphérie et constant du bord d’entrée au bord de sortie.
  - Hélice en bois à deux ailes.
  - Surface totale d’une aile : 0,1898 m2.
  - Diamètre : 1,80 m.
  - Valeur des différents pas.
  - RAYONS PAS P.
  - m m
  - R6 — 0,90 0,70 0,111
  - R4 — 0,79 0,65 0,102
  - R3 —0,52 0,594 0,094
  - R2 = 0,25 0,412 0,066
  - Ri = 0,175 0,334 0,053
  - N. B. — Pendant l’essai :
  - La pression atmosphérique était de 770 mm. La température de 18° 5.
  - Hélice n°6. — Calculs et résultats d’essais.
  - NUMÉROS DES ESSAIS NOMBRE DE TOURS par minute P P N2 HP T N5 P3 T» Q P» 15 T2^D2 OBSERVATIONS
  - 1 801 20 0,112 2,34 0,074 0,26 1,20
  - 2 893 25,2 0,113 3,42 0,077 0,24 1,12
  - 3 972 30 0,114 .4,46 0,078 0,24 1,11
  - 4 1023 35,4 0,122 5,74 0,087 0,24 1,10
  - 5 1 098 40 0,119 7,02 0,086 0,23 1,07
  - 6 1155 45 0,121 8,32 0,087 0,23 , 1,08
  - 7 . 1183 47,7 0,122 9,18 0,090 0.23 1,06
  - 8, 1223 53,7 0,129 11,38 0,101 0,21 1,10
  - 9 1271 59,2 0,132 13,13 0,104 0,21 1,12
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- - — 86
  - Hélice n° 7. — Caractéristiques de cette hélice.
  - Hélice à pas croissant du centre à la périphérie et constant du bord d’entrée au bord de sortie.
  - Hélice en bois à deux ailes.
  - Diamètre : 2,95 m.
  - La surface d’une aile comprise entre le rayon R2 et R7 est de 0,2976 m2.
  - Valeurs des différents pas.
  - RAYONS PAS P 2tu
  - m m
  - R, = 1,476 2,22 0,354
  - R6 = 1,200 2,04 0,325
  - R3 = 0,976 1,852 0,293
  - R/t = 0,751 1,628 x 0,259
  - R3 = 0,525 1,386 0,222
  - R2 = 0,300 0,972 0,154
  - N. R. — Pendant l’essai :
  - La pression atmosphérique était de 767 mm, La température de l’air de 25° 6.
  - Hélice n° 7. — Calculs et résultats d’essais.
  - NUMÉROS DES ESSAIS NOMBRE DE TOURS par minute P P N2 HP T N2 P3 Q P3 15 T2'><' D2 OBSERVATIONS
  - 1 187,7 10 1,021 0,814 2,04 0,27 CO
  - 2 255 20 1,106 2,100 2,06 0,32 cT
  - 3 302 30 1,190 3,800 2,25 0,33 II
  - 4 341,3 40 1,236 5,900 2,40 0,33 a &
  - 5 375,6 50 1,275 8,694 2,66 0,29 O a <y
  - 6 412,8 60 1,268 11,740 2,71 0,28
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- - Hélice n° 8. — Caractéristiques de cette hélice.
  - Hélice à pas croissant du centre à la périphérie et constant du bord d’entrée au bord de sortie.
  - Hélice en bois à deux ailes.
  - Diamètre : 2,30 m.
  - Surface d’une aile : 0,26 m2.
  - Valeur des différents pas.
  - RAYONS PAS P 27U
  - m m
  - R7 = 1,150 1,32 0,22
  - R6 = 1,000 1,26 0,20
  - R5 = 0,825 1,13 0,184
  - R* = 0,650 1,00 0,159
  - Rs = 0,477 0,855 0,134
  - R2 = 0,229 , 0,620 0,100
  - Ri — 0,190 0,45 0,071
  - N. B. — Pendant l’essai :
  - La pression atmosphérique était de 768 mm.
  - La température de 19 degrés.
  - Hélice n° 8. — Calculs et résultats d'essais.
  - NUMÉROS DES ESSAIS NOMBRE DE TOURS par minute P P N» HP T N3 pa x? Q P3 15 X2XI)2 OBSERVATIONS
  - 1 3,86 5 • 0,336 0,263 0,343 0,321 0,901
  - 2 5,16 10 0,376 0,645 0,352 0,427 1,209
  - 3 6,11 15 0,382 1,123 0,369 0,476 1,348
  - Maxim. 6,375 16,4 » 1,275 » )) 1,360
  - 4 6,975 20 0,411 1,740 0,385 0,470 1,331
  - 5 8,49 30 0,416 3,560 0,436 0,379 1,073
  - 6 9,68 40 0,427 5,780 0,477 0,341 0,966
  - 7 10,70 50 0,437 8,533 0,522 0,305 0,864
  - 8 11,52 60 0,452 11,699 0,574 0,281 0,796
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- - Hélices nos 9 et 10. — Caractéristiques de ces hélices.
  - Hélices à pas croissant du centre à la périphérie et croissant du bord d’entrée au bord de sortie.
  - Diamètre : 2,44 m.
  - Surface totale d’une aile : 0,2725 m.
  - PAS P
  - m
  - Pas au bord externe . . 2,53 0,402
  - — milieu 2,80 0,445
  - — bord interne. . . 3,36 0,535
  - N. B. — Pendant l’essai :
  - La pression atmosphérique était de 758,5 mm. La température, de 11 degrés.
  - Hélice n° 9 à deux ailes. — Calculs et résultats d’essais.
  - NUMÉROS DES ESSAIS NONBRE DE TOURS par minute P P w HP T W ps pi Q P3 15 OBSERVATIONS
  - 1 129 5 1,08 0,433 3,27 0,118
  - 2 174 10 1,18 1,100 3,38 0,147 ÎC
  - 3 212 15 1,21 2,000 3,43 0,150 CO -
  - 4 245 20 1,20 3,100 3,44 0,148 II
  - 5 277 25 1,18 4,375 3,35 0,146 sia
  - 6 306 30 1,15 5,800 3,32 0,142 x
  - 7 332 35 1,14 7,275 3,22 0,144 * 20
  - 8 357,5 40 1,13 8,950 3,18 0,141
  - 9 380 45 1,13 10,525 3,12 0,147 II
  - 10 400 50 1,13 12,275 3,10 0,147 11 O
  - 11 418 55 \ ,13 14,250 3,18 0,146
  - 12 435 60 1,14 16,475 3,25 0,1405
  - Moyenne' . . . 0,145
- p.88 - vue 92/396
- - 89
  - Hélice n° 10 à quatre ailes. — Calculs et résultats d'essais.
  - NUMÉROS DES ESSAIS NOMBRE DE TOURS par minute P P N* HP T Ni P3 Xi Q P3 15 X2 ^ OBSERVATIONS
  - 1 150 10 1,60 0,900 4,30 0,220 00
  - 2 208 20 1,66 2,950 5,30 0,162 O
  - 3 254 30 1,67 4,970 4,90 0,194 II
  - 4 293 40 1,67 8,030 5,20 0,177 Slâ
  - 3 325 50 1,71 10,800 5,10 0,195
  - 6 354 60 1,72 13,850 5,05 0,200 © il
  - Moyenne . . . 0,191 1 ! &
  - Hélice n° 11. — Caractéristiques de cette hélice.
  - Hélice à pas croissant du centre à la périphérie et croissant du bord d’entrée au bord de sortie.
  - Hélice en bois à deux ailes.
  - Diamètre : 2,10 m.
  - Surface d’une aile : 0,2255 ni2.
  - Valeurs des différents pas (pour une aile).
  - VALEURS DES RAYONS PAS- DE LA CORDE PAS DU BORD D’ENTRÉE ET DE SORTIE
  - entrée milieu côté entrée milieu côté sortie sortie
  - m m m m m m
  - R5 = 1,050 1,25 » » » »
  - R, = 0,825 1,23 0,93 1,20 1,30 1,39
  - R3 = 0,618 1,07 0,78 1,03 1,19 1,31
  - R2 = 0,405 1,00 0,59 0,93 1,11 1,51
  - Rd = 0,209 0,71 » » » »
  - N. B. — Pendant Fessai :
  - La pression atmosphérique était de 760 mm. La température, de 27 degrés.
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- - — 90
  - Hélice n° 11. — Calculs et résultats d’essais.
  - NUMÉROS DES ESSAIS NOMBRE DE TOURS par minute P P N2 HP T N2 P3 T* Q P8 15 N/ Ta D2 OBSERVATIONS
  - 1 345 10 0,302 0,79 0,312 0,28 0,96 O
  - 2 477 20 0,316 2,19 0,327 0,30 1,00 rH II
  - 3 573 29,82 0,327 3,89 0,335 0,31 1,05 II G
  - 4 655 39,90 0,334 5,97 0,344 0,32 1,07 G G
  - 5 725 50 0,342 8,28 0,352 0,33 1,10 O
  - 6 785 59,56 0,348 10,72 0,359 0,33 1,11 S
  - 7 843 70 0,355 13,50 0,365 0,33 1,13
  - 8 895 80 0,359 16,37 0,370 0,34 1,15 cb 2 O
  - Hélice n° 12. — Caractéristiques de cette hélice.
  - Hélice à pas croissant du centre à la périphérie et croissant du bord d’entrée au bord de sortie, mais si peu qu’elle peut rentrer dans celles à pas constant du bord d’entrée au bord de sortie.
  - Hélice en aluminium à deux ailes.
  - Diamètre : 2,30 m.
  - Surface totale d’une aile : 0,3489 m2.
  - Valeurs des différents pas.
  - RAYONS PAS DE LA CORDE P 271
  - m m
  - Hs — 1,15 » »
  - Ri = 1,13 1,176 0,190
  - R3 = 0,725 1,161 0,184
  - R2 = 0,309 1,108 0,176
  - Ri = 0,277 » »
- p.90 - vue 94/396
- - 91 —
  - Variation du pas du bord d’entrée de l’aile au bord de sortie pour le rayon moyen (R3).
  - PAS p 1
  - 2*31
  - m
  - Entrée 1,00 0,16
  - — 1,15 0,18
  - — 1,20 0,19
  - Sortie 1,25 0,20
  - N. B. — Pendant les essais :
  - La pression atmosphérique était de 762 mm. La température, de 26 degrés.
  - Hélice n° 12. — Calculs et résultats d'essais.
  - NUMÉROS DES ESSAIS NOMBRE DE TOURS par minute P P w H. P. T N» P3 ¥ Q Ps 15 fïx55 OBSERVATIONS
  - 1 205,2 5 0,428 0,26 0,494 0,32
  - 2 286,4 10 0,439 0,74 0,508 0,32
  - 3 346,4 15 0,450 1,35 0,526 0,32
  - 4 397,8 20 0,455 2,10 0,537 0,32
  - 5 442,3 25 0,460 2,91 0,545 0,33 II
  - 6 481,9 30 0,465 3,80 0,554 0,33 a
  - 7 518,3 35 0,469 4,80 0,560 0,33
  - 8 553,0 *40 0,471 5,91 0,566 0,33 S
  - 9 586,4 45 0,471 7,10 0,570 0,33 cy
  - 10 619,5 50 0,469 S-I CO 00 0,567 0,32
  - 11 651,1 55 0,467 9,50 0,557 0,32
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- - THEORIE DE LA RESISTANCE A L’AVANCEMENT DES PLAQUES DANS L’AIR1
  - PAR
  - Al. F. CHAUDY.
  - Les résultats des expériences récentes sur la résistance de l’air, faites par M. Eiffel (2), avec des plaques circulaires, carrées et rectangulaires, de petites dimensions, sont différents de ceux obtenus par Langley, avec des plans de 930 cm2. Notre collègue, M. Soreau, dans son mémoire sur la Navigation aérienne, publié dans le Bulletin d’octobre 1902 de notre Société, et plus récemment dans son mémoire sur Y état actuel et l'avenir de l’aviation, paru dans le Bulletin de juillet 1908, a fait état exclusivement des résultats de Langley, pour poser une formule générale de la résistance. M. Soreau ne fait pas connaître le raisonnement qui l’a conduit à cette formule, qu’il applique aux grandes plaques que sont les voilures d’aéroplane. En présence de cette lacune dans l’exposé de M. Soreau, je me suis proposé d’analyser moi-même le phénomène, en faisant état des résultats des expériences de M. Eiffel, et ce sont mes réflexions sur ce sujet que je vais exposer.
  - Plan se mouvant orthogonalement sur une trajectoire rectiligne.
  - 11 y a lieu d’étudier séparément la pression à l’avant et la pression à l’arrière.
  - Pression à l'avant. — La hauteur atmosphérique étant H, la vitesse Y qui correspond à cette hauteur est :
  - v = v/2p;
  - (1) Voir Procès-verbal de la séance du 23 avril, page 293.
  - (2) Bulletin de février 1908.
- p.92 - vue 96/396
- - — 93 —
  - et la pression par unité de surface est :
  - en désignant par y le poids d’un mètre cube d’air.
  - Le plan AB se déplaçant avec une vitesses sur la trajectoire XY (fig. f), il se forme, entre AB et A'B', une zone de surpression d’épaisseur 8 où la pression est égale à p dans le plan A'B' et supérieure à p dans le plan AB. S’il existait, en AA' et BB', des parois rigides empêchant ]’air de s’écouler par les bords A et B du plan, la pression serait égale à p sur toute la longueur A'B'. Comme ces parois n’existent pas, c’est sur un contour AA" B"B que cette pression p se produit. Pour simplifier, je remplace les parties AA" et BB", qui doivent être courbes, par des lignes droites moyennes et je pose alors :
  - A'A" = B'B" md,
  - m étant un coefficient que l’expérience seule pourrait déterminer. Quelle valeur attribuer à l’épaisseur 8 de la zone de sur-
  - pression ? On conçoit que cette épaisseur doit varier en raison directe de L et en raison inverse de v. C’est du moins cette hypothèse qui se vérifiera plus loin, au moins dans les limites de v que M. Eiffel a considérées et pour lesquelles il a conclu qu’on pouvait admettre, dans la pratique, la proportionnalité de la résistance au carré de la vitesse. C’est dans ces conditions que l’on a :
  - A étant un coefficient à déterminer expérimentalement. C’est
- p.93 - vue 97/396
- - — 94 —
  - dire que la courbe en o et v est un arc d’hyperbole équilatère (fig. 2). Ceci posé, si je désigne par p{ la pression qui s’exerce à l’avant sur la partie du plan AB correspondant à A" B", il est clairque l’on a :
  - _ T (V + vy
  - Pi
  - *9
  - De ceci il résulte que le diagramme des pressions à l’avant affecte la forme indiquée (fig. 3) avec :
  - pï =
  - il?
  - V
  - T (V + y)2
  - %g
  - L
  - Pression à l'arrière. — Le plan AB, en se déplaçant avec la vitesse v sur la trajectoire XY, produit une zone de dépres-
  - Ti^.3,
  - ?P-
  - Fie-
  - A’
  - ï%.5.
  - -/*--«
  - coi
  - J§i
  - - pi
  - P
  - B
  - . S’ A” Y
  - ir
  - B”
  - B y' B
  - B’
  - Ps-
  - -P-
  - sion AA" B"B (fig. 4). La pression est égale à p en AA", A"B" et B"B et elle n’est que de^: _
  - _ T (V - „)»
  - P- - tg ’
  - sur la partie de AB correspondant à A"B".
  - L’épaisseur 5' de cette zone ne pèut pas être rigoureusement
- p.94 - vue 98/396
- - — yo —
  - la même que celle de la zone de surpression. Toutefois, la différence doit être faible, parce que p — ps diffère peu de p{ — p, pour les valeurs ordinaires de v. J’admettrai donc que 8' = 8 et m = m.
  - Le diagramme des pressions à l’arrière affecte alors la forme indiquée figure 5 avec :
  - _ tY2
  - " 2g'
  - r* =
  - Y (Y - ^)2
  - tg ’
  - = A
  - v
  - Remarque. — Lorsque le plan AB est de dimensions telles que ml est supérieur à les diagrammes (fig. 3 et 5) deviennent ceux que j’indique figure 6. Il est donc nécessaire de rechercher
  - Tig.6.
  - ----Jb-----
  - si le cas de la figure 6 est celui qui se présente ordinairement, même avec les plus grandes surfaces de la pratique de l’aviation. J’ai à ma disposition les résultats d’expériences faites avec rigueur sur de petites surfaces par M. Eiffel, Je vais me servir d’abord de ces résultats pour montrer que, dans ce cas au moins des petites surfaces et dans les limites de variation de L où K peut être considéré comme constant, l’expression de § est bien de là forme :
  - Buli.
  - 7
- p.95 - vue 99/396
- - — 96 —
  - Cas d'une plaque circulaire. — Je suppose que AB est un cercle de diamètre L. La distance du sommet du cône de surpression à la droite limite des pressions ^ est telle que l’on a .
  - X;
  - 1
  - pL — p mà
  - Par conséquent la hauteur du cône est :
  - L_
  - Imo
  - Pi — V
  - En désignant par S la surface du plan, la pression sur l’avant de ce plan est donc représentée par :
  - u = sp + I(p.-p)4
  - [i]
  - Pour l’arrière, on a :
  - p — ps
  - La pression de ce côté est donc :
  - /, = SP-|(p-p,)A.
  - La pression résultante a alors pour expression
  - f = u - u= £-<p. - h)-
  - [2]
  - [3]
  - En remplaçant p{ ps et o par les expressions que j’ai données précédemment, on trouve :
  - 3mkg '
  - JG’est bien une expression de la forme :
  - F ^ KSü2,
  - K — *
  - 3mAÿ '
  - [4]
  - M
  - dans laquelle :
- p.96 - vue 100/396
- - — 97 —
  - D’après M. Eiffel, K est égal à 0,064 pour une plaque circulaire de 0,282 m de diamètre et à 0,078 pour une plaque de 0,798 m. En pratique, on peut admettre pour K une valeur constante et c’est dans ces conditions que l’on a bien :
  - Voyons, pour les deux valeurs ci-dessus de K, quelles sont celles de wo.
  - On a :
  - wo =
  - jLV
  - SKgv '
  - Les résultats d’expériences fournis par M. Eiffel supposent l’air à la température de 15 degrés et à la pression de 760 mm. Dans ces conditions, on a :
  - 1,293
  - Y =
  - 1 + 0,00366 X 15
  - Y8 = "2 X 9,81 X 0,76 — = 165981.
  - Soit : V — 407 m.
  - On trouve alors :
  - pour L = 0,282 m v = 39,22 m K = 0,064 m ; m5 = 1,89 m ;
  - et pour L = 0,798 v = 35,29 K = 0,078;
  - .ml = 4,90 m.
  - On voit que ces valeurs de mo sont bien supérieures à Au surplus, posons: ml > ^
  - c’est-à-dire :
  - tLV L ^ 2 ’
  - v <
  - 2 fV
  - ou bien :
- p.97 - vue 101/396
- - — 98 —
  - Pour K == 0,08, cette inégalité s’écrit :
  - soit sensiblement :
  - v < 422 m,
  - v
  - < V.
  - Ainsi, pour pouvoir appliquer les diagrammes de la figure 6r il suffit que la vitesse de la plaque soit inférieure ou au plus égale à la vitesse de l’air sous la pression atmosphérique p. D’ailleurs, pour :
  - ' v = V,
  - on a : ps = 0.
  - Dans la pratique de l’aviation, on est loin d’atteindre pour v la vitesse Y. On peut donc utiliser les diagrammes théoriques des pressions à l’avant et à l’arrière.représentés sur la figure 6, sous réserve que les expériences encore à faire avec précision sur de très grandes surfaces conduiront encore pour la résistance à une expression de la forme KSr>2.
  - Cas d’une plaque carrée. — Reportons-nous à la figure 6. Je suppose que AB est un carré de côté L. Du côté de la surpression, au lieu d’avoir un cône CDE, on aura une pyramide de hase carrée GE et de hauteur :
  - tandis que du côté des dépressions, la pyramide aura pour hauteur :
  - A = (P-^ = (P-Î%^;.
  - Les diagrammes des surpressions et des dépressions ont la forme indiquée figure 7.
  - Cas d’une plaque rectangulaire. — Considérons une plaque ABGD, ayant pour côtés L et l, que la figure 8 représente en perspective. Les diagrammes des surpressions et des dépressions doivent ici se changer en un prisme quadrangulaire, comme je le représente en ABGDEF. Les sommets E et F sont ceux que donneraient des
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- - — 99 —
  - plans carrés de côté / ; ainsi, E est le sommet de la pyramide de surpression AGHDE d’un plan carré AGHD.
  - Tig
  - Tig.8.
  - La formule de la résistance n’est plus de la forme : F = KSü2.
  - En effet, la hauteur du prisme des surpressions est
  - et celle du prisme des dépressions :
  - D’autre part :
  - E¥ = h —1.
  - La résistance totale est donc représentée par :
  - F = £(3L -1)1 + |(3L - 1)1 _ (3L — 1)1 v
  - 6 * 2mA
  - (Pi — V*)
  - (3L — ¥ _X_ 4V„
  - 6 'Zmk’Zg
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- - — 100 —
  - C’est une expression de la forme :
  - F = i(3—É)s*2' m
  - La résistance est donc d’autant plus grande que le rapport j est
  - JL
  - plus petit ou que le rectangle est plus allongé ; c’est bien ce qu’a trouvé M. Eiffel. Théoriquement, le coefficient K serait celui qui convient pour la plaque carrée de côté l, mais en réalité il en diffère un peu. Ceci ne doit pas surprendre puisque la théorie n’est qu’approchée. Elle met toutefois bien en évidence la variation
  - de F avec le rapport^-. La formule donnée par M. Soreau renferme le rapport :
  - Plan se mouvant obliquement sur une trajectoire rectiligne avec laquelle il fait l’angle i.
  - M. Eiffel a opéré avec des plans carrés de 0,50 m de côté et a trouvé que la résistance F{ normale au plan pouvait être représentée pratiquement par :
  - Fi = K Sd2 .
  - 3üü
  - pour t° < 30°, et par :
  - F, = KSr2
  - pour des angles compris entre 30 et 90 degrés.
  - Théoriquement, ces résultats peuvent se traduire ainsi :
  - Le déplacement du plan AB en A"B" sur la trajectoire XY (fig. 9) peut se décomposer en un déplacement de AB en A'B', suivant une direction perpendiculaire à AB et en un déplacement de A'B' en A'B", suivant une direction parallèle à AB.
  - L’air, pour passer de l’avant à l’arrière, trouve, surtout quand
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- - 101 —
  - l’angle iest très petit, le passage en voie de fermeture du côté A et d’ouverture du côté B, puisque A'B' constitue une sorte de vanne double qui ferme en A'A" et ouvre en B'B'' (fig. 9). L’écoulement, au lieu de se
  - faire également vers Ticp 9.
  - A et vers B, comme dans le cas du déplacement orthogonal^, se fait donc plus vers B que vers A. x
  - Du côté de l’avant, la zone des surpressions passe de la forme A"C'B'' à la forme A"GB".
  - A l’arrière, par suite de l’arrivée de l’air par B, la dépression diminue de ce côté, c’est-à-dire que la zone des dépressions passe de AD'B à AD'B.
  - Gomme conséquence de cette déformation des zones de sur-
  - F%. 10.
  - pression et de dépression, le diagramme des pressions à l’avant passe de la forme AGDEB à la forme AGD'EB^et celui des pressions à l’arrière devient^AMG'FB (fig. 40).
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- - — 102 —
  - Pour être d’accord avec les résultats d’expériences de M. Eiffel, les diagrammes de sommets D et G étant ceux du déplacement orthogonal avec la vitesse v, je dis donc que les diagrammes correspondant à un angle compris entre 30 et 90 degrés ont leurs sommets en D' et G', le sommet D' étant compris entre D et H et le sommet G' entre G et K. Pour i = 30 degrés, les sommets des diagrammes sont en H et K. Enfin, pour i < 30° ces sommets sont en D" et G", G' étant situé entre H et G et G" entre K et M. On a :
  - HD' = KG' =
  - i — 30° N „ L 60° X 2 ’
  - CD' = 3ÏFxCH’
  - MG- = gi; X MK.
  - Pour les plans carrés, le diagramme des surpressions est une pyramide de base CE dont le sommet se trouve sur DH ou sur HC, selon la valeur de i ; le diagramme des dépressions est une pyramide de base MF dont le sommet se trouve sur GK ou sur KM. Ces pyramides étant définies entièrement, le centre de pression est par cela même déterminé. Ainsi, lorsque l’angle i est inférieur à 30 degrés, la résultante des pressions est la somme des efforts représentés par les pyramides CD"E et MG"F.
  - On sait que les centres de gravité de ces pyramides se trouvent situés à une distance de la base égale au quart de la hauteur sur la ligne qui joint le sommet au centre de gravité de la base. Le centre de pression est donc situé à une distance :
  - ! = (M28L
  - du centre de gravité de la plaque. D’après les formules d’Avan-zini et de Jœssel, il serait situé, pour i = 30 degrés, à 0,15 L et, d’après la formule de M. Soreau, à 0,116L. Je puis donc dire que ma théorie est ici encore d’accord avec les expériences.
  - S’il s’agit d’un plan rectangulaire de côté L et l (fig. 44), le. diagramme des surpressions est un*prisme dont l’une des faces
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- - — 103 —
  - GE est un rectangle de côtés L et l et dont la face CD' est un trapèze dont les bases parallèles sont L et L — l. Le diagramme des dépressions est un prisme dont la face MF est un rectangle
  - ï%. u.
  - de côtés L et l et dont la face MG" est un trapèze dont les bases parallèles sont L et L
  - Il résulte de là que le centre de pression est compris entre
  - deux points situés aux distances g et - du centre de la plaque.
  - On trouve que la distance du centre de pression au centre de la plaque est :
  - 2L — l 3L — V
  - Si la plaque est disposée inversement, comme l’indique la figure 12, et si i est toujours inférieur à 30 degrés, le diagramme des surpressions a une base rectangulaire GE de côtés L et /, une autre base triangulaire CD", enfin une arête DjD" de longueur L — l. Le diagramme des dépressions a une base rectangulaire MF de côtés L et l, une autre base triangulaire MG" et enfin une arête GjG" de longueur L — L
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- - — 104 —
  - On trouvera encore, dans ce cas, que la distance du centre de pression au centre de la plaque est représentée par :
  - Effet produit par des ailes verticales ajoutées sur deux bords de la plaque.
  - Il résulte de la théorie qui précède que des ailes verticales placées sur deux bords seulement de la plaque, de manière à ne rencontrer aucune résistance directe à l’avancement autre que le frottement, empêchent les zones de surpression et de dépression de diminuer d’importance sur ces bords. En se reportant à la figure 1, on conçoit que des ailes placées dans les directions AA' et BB' laissent subsister les zones de surpression AA'A" et BB'B". De même, pour l’arrière, on conçoit que des ailes placées dans les directions AA' et BB' (fig. 4) laissent subsister les zones de dépression AA'A" et BB'B".
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- - — 105 —
  - Considérons d’abord une plaque carrée de côté L (fig, 43).
  - La hauteur y des zones pyramidales de surpression et de dépression est telle que :
  - L
  - y _ 2_
  - c ~ me
  - On a donc : y =
  - J 2m
  - Pour l’inclinaison de 30 degrés, si la plaque était munie, sur les
  - Fig-, 13.
  - bords placés dans la direction de la marche, d’ailes verticales triangulaires ACB en dessous, AC'B en dessus (7?$. H), avec :
  - AC
  - AC’ “ 2m’
  - les zones de surpression et de dépression ne seraient plus de forme pyramidale mais affecteraient la forme de prismes de base AB, limités latéralement par les triangles ACB et AC'B. Le diagramme des surpressions ne serait plus lui-même une pyramide de base CE (fig. 40) dont le sommet serait en D", mais un prisme de base CE et de hauteur CD". De même, le diagramme des dépressions serait un prisme de base MF et de hau-
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- - — 106 —
  - teur MG". Dans ces conditions, l’expression de F, au lieu d’ètre :
  - F = SïW 3?nAg
  - serait :
  - F
  - STW
  - ymkcg'
  - c’est-à-dire que la résistance normale à la plaque serait les ^ de
  - celle qui se produit lorsqu’il n’y a pas d’ailes verticales.
  - Pour une plaque rectangulaire de côtés L et l, les côtés l étant placés dans la direction de la marche, si on munissait d’ailes verticales triangulaires ces petits côtés (fig. 44) avec :
  - AG = AG'
  - 2m
  - pour i = 30 degrés, on aurait pour expression de la résistance normale à la plaque en fonction de la résistance qui se produit lorsqu’il n’y a pas d’ailes :
  - F'
  - F X
  - 3L
  - 3L — r
  - Enfin, si les côtés L étaient placés dans la direction de la
  - Picp 15. C’
  - marche, les ailes garnissant ces deux côtés seulement devraient avoir la forme indiquée figure 15, avec :
  - CD = C'D' = L — l
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- - — 107 —
  - et, pour i = 30 degrés :
  - AC
  - AG' =
  - 2m
  - On aurait alors : F' = F X ^
  - Il est clair que les hauteurs d’ailes indiquées ci-dessus pour le cas de » = 30 degrés sont à réduire dans le rapport ^ pour tous
  - les angles i inférieurs à 30 degrés.
  - La valeur à donner à m ne peut pas se déduire de la connaissance de K, car on a :
  - tLV 3K gv
  - pour les plaques non munies d’ailes, et il faudrait aussi connaître 8 pour calculer m. Il reste donc à faire les expériences nécessaires pour déterminer 8, c’est-à-dire le coefficient A. En attendant, on peut attribuer à m une valeur égale à l’unité, dont il est probable qu’il ne s’écarte pas beaucoup. On pourrait donc prendre pour hauteur des ailes :
  - 1
  - 2
  - • i
  - 30 degrés'
  - L’importance des ailes est manifeste et je pense qu’elle ressort clairement de mon exposé. Il est à désirer que M. Eiffel, en reprenant ses expériences, les complète en examinant le cas des plaques munies de deux ailes triangulaires.
  - Remarque. — La comparaison entre deux aéroplanes, dont l’un seulement serait muni d’ailes verticales, doit se faire en tenant compte de leur poids, c’est-à-dire de leurs surfaces respectives totales, ailes comprises.
  - Gonsidérons une plaque rectangulaire de côtés l et L. On a, dans ce cas : "G...
  - F
  - K
  - 2
  - lhv\
  - Gonsidérons, d’autre part, la même plaque, mais munie d’ailes
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- - — 408 —
  - verticales triangulaires de hauteur | X ^ (pour i = 10 degrés) sur les deux côtés l (fig. A4).
  - Dans ces conditions, on a :
  - FXFX
  - 3L
  - 3L — l
  - Si À représente le poids du mètre carré de plaque, soit des ailes verticales, , soit du plan proprement dit, on a pour poids de l’appareil :
  - Dans le premier cas : P — AIL,
  - Et dans le second :
  - + s
  - Dans le premier cas, l’effort normal au plan par unité de poids de l’appareil est donc de :
  - i
  - .2 A
  - •et dans le second
  - F'
  - P'
  - K
  - 2A
  - IL
  - Pour qu’il y ait avantage à employer les ailes verticales, il F' , , F
  - faut que jÿ soit supérieur àp c’est-à-dire que le rapport :
  - F _ F
  - •*° ~ p
  - P
  - soit supérieur à l’unité.
  - Ce rapport peut s’écrire :
  - 91L
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- - - 109 —
  - Sous cette forme, on voit que p sera d’autant plus grand que l’unité que l sera plus grand. Pour l — L, on a :
  - 9
  - p = w
  - Dans ce cas, on voit que, à égalité de poids et de'vitesse, l’effort F', obtenu avec le plan à ailes verticales, est supérieur
  - de ô à l’effort F obtenu avec le plan sans ailes.
  - O
  - Si, avec deux appareils de même poids, on veut obtenir le même effort vertical sustentateur et, par suite, la même résistance horizontale à l’avancement, il faut augmenter la vitesse v
  - avec l’appareil sans ailes et prendre v' = v X
  - _3
  - \/8’
  - c’est - à - dire
  - qu’il faut augmenter le travail moteur T et le porter à 1,06 T.
  - Le bénéfice de l’emploi des ailes verticales latérales résulte de la diminution du travail moteur nécessaire pour obtenir le même effort vertical de sustentation sans augmentation du poids de l’appareil. Cette diminution n’est pas bien élevée, puisqu’elle est de 0,06 environ seulement dans le cas que j’ai considéré plus haut ; mais il faut observer encore que l’emploi des ailes verticales diminuera Pencombrement de l’appareil, ce qui n’est pas à dédaigner. Par contre, on peut dire que les ailes verticales seront gênantes pour les virages, mais, d’autre part, elles augmenteront la stabilité transversale, en trajectoire rectiligne.
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- - NOTE COMPLÉMENTAIRE
  - A
  - LA DISCUSSION SUR L’AVIATION(1)
  - PAR
  - AI. Al . A11 AILCIV G V U I >
  - M. Marcel Armengaud, au sujet des critiques formulées par M. Soreau dans le Bulletin de quinzaine n° AO, présente la réfutation suivante :
  - M. Soreau reproche d’abord à sa théorie de nespas utiliser toute la puissance vive des filets d’air, en supposant l’entrée correcte de l’air sous la surface concave.
  - Or, il faut tout d’abord s’entendre sur la manière d’utiliser ou d’user totalement (ce qui n’est pas la même chose) l’énergie cinétique d’un fluide.
  - Dans les turbines, on évite soigneusement le choc à l’entrée des aubes, car la perte d’énergie qui en résulte n’est nullement récupérée. C’est pourquoi les turbines n’ont un bon rendement que pour un régime déterminé de vitesse angulaire, dont elles ne doivent pas s’écarter. D’ailleurs, les constructeurs ont toujours donné aux aubes une forme concave et ont répudié depuis longtemps les palettes planes qui donneraient une utilisation tout à fait incomplète de l’énergie cinétique.
  - L’analogie entrs les aubes de turbines et les surfaces portantes d’un aéroplane est absolument fondée, car les phénomènes sont de tous points comparables et cela surtout dans le cas des turbines à action, c’est-à-dire celles où la pression du fluide ne varie pas dans l’aube mobile et où la vitesse relative y est presque constante.
  - Du reste, M. Soreau ne semble pas avoir tenu compte de ce qu’il est nécessaire, pour se faire une idée sur la valeur de deux
  - (1) Séances des 23 avril et 7 mai.
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- - —111 —
  - surfaces portantes différentes, de comparer ce que M. Armen-gaud appelle, avec M. Esnault-Pelterie, la qualité de ces surfaces, c’est-à-dire le rapport des deux composantes Fæ et Fy de la résistance de l’air.
  - Il résulte dès expériences de Lilienthal, expériences faites
  - 1
  - dans les mêmes conditions, d’une part, avec un plan de ^ m2 et,
  - d’autre part, avec une surface concave ayant une flèche de 1/12e et de même aire, que, à égalité de résistance à l’avancement F*, la surface concave, ayant une entrée correcte, donne une réaction verticale F„ double de celle Fy du plan. Cette démonstration, reposant sur des bases expérimentales, établit que l’opinion de M. Soreau ne saurait être acceptée que sous les plus extrêmes réserves.
  - Il serait facile également de donner, par le calcul, une démonstration suffisamnient rigoureuse de ce qui précède, mais il est inutile de s’y attarder.
  - De plus, contrairement à ce que pense M. Soreau, dans les turbines à action, à moins de se trouver en présence de vitesses absolues excessives du fluide, on ne se sert que d’une seule couronne d’aubes, qui suffit entièrement à absorber toute l’énergie cinétique utilisable.
  - Aussi, les aviateurs feront bien de continuer à prendre, comme ils Vont fait jusqu’à présent, des surfaces concaves et de se priver le plus possible de « la nappe d’air qui passe au-dessus du bord d’attaque dans le cas d’une surface plane » et qui paraît si utile à M. Soreau.
  - La formule qu’il préconise, obtenue en introduisant des coefficients X et y. dans la formule classique du sinus pour tenir compte de la concavité et de l’allongement, n’est pas du tout satisfaisante, justement au point de vue de la concavité.
  - En effet, cette introduction n’est pas admissible, puisque, si le coefficient ^ permet de majorer la résistance de l’air, il augmente également ses composantes, et ne met pas du tout en evidence, comme dans les formules de M. Armengaud, la qualité d’un sus-tentateur concave, savoir, à surface égale, d’avoir une poussée verticale environ deux fois plus grande que le plan, sans augmenter sa résistance propre à l’avancement (voir pl. IV de l’ouvrage de Lilienthal).
  - Enfin, M. Soreau se trompe en croyant que les formules de M. Armengaud peuvent rentrer dans la formule classique, et
  - Bull. 8
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- - — 112 —
  - son erreur ne peut s’expliquer que par un examen trop superficiel de sa théorie.
  - Les formules en question ne donnent pas du tout la variation, de la résistance de l’air en fonction de l’incidence i, mais uniquement en fonction de l’angle a de la déviation de l’air à la sortie de la surface, l’entrée de l’air étant toujours supposée correcte. M. Armengaudse propose, d’ailleurs, d’indiquer, dans le mémoire qui sera probablement inséré ultérieurement au Bulletin des Ingénieurs Civils, comment ses formules pourraient être complétées pour tenir compte de la variation de l’incidence.
  - D’ailleurs, la réaction de l’air R s’exprime dans sa théorie par la formule :
  - Sa52ü2S
  - sin
  - a
  - 2’
  - qui peut s’écrire en posant :
  - = K'
  - 0,16.
  - = 2KWsin.| = 2. 0,16a2S sin |,
  - L 2
  - alors que dans la formule classique :
  - R. = K St?2 sin i.
  - K doit alors être pris égal à 0,3 et i environ égal à ^ pour que’
  - jL
  - R, et R soient à peu près égales.
  - Ce sont là des écarts de moitié pour les coefficients K, IC et les angles i et a, et on est loin des 5 0/0 de M. Soreau.
  - Remarque. — A la page 299 du Résumé de quinzaine n° 8, y.{ et a2 désignent les angles que font avec l’horizon les tangentes à-l’entrée et à la sortie de la surface.
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- - NOTE RELATIVE
  - A LA
  - DISCUSSION SUR L’AVIATION
  - PAR
  - M. Rodolphe SOREAU
  - Messieurs, les trois séances que notre Société aura consacrées à cette discussion prouvent quel intérêt vous portez à l’admirable problème du plus lourd que l’air, si divers dans sa technique, si troublant par l’étendue et l’inconnu de ses applications. Il y a, dans votre attention soutenue, un indice précieux pour l’avenir des machines volantes. Que s’est-il passé, en effet, pour les ballons dirigeables? Après l’œuvre magistrale du colonel Renard, ce sont des ingénieurs, tels que nos Collègues Julliot et Surcouf, qui ont renoué la chaîne des constructions établies suivant une technique sévère ; et, dès lors, nous avons vu évoluer dans le ciel ces superbes navires Patrie, Ville-de-Paris, République, Clé-ment^Bayard, qui ont forcé l’admiration du monde. Il en est, et il en sera de plus en plus ainsi des aéroplanes. Leur étude, leur construction, leur perfectionnement relèvent essentiellement de l’art de ringénieur ; et ce sont bien des ingénieurs, tels que les Wright et les Blériot, qui ont rapidement amené les machines volantes à accomplir les sensationnelles performances que les aviateurs les plus optimistes n’osaient espérer aussi proches. Mais que de progrès à réaliser encore pour créer des aéroplanes capables de transporter un nombre suffisant de passagers avec une sécurité qui se joue de la mobilité du vent ! Les ailes des appareils actuels, encore incertaines et timides; sollicitent donc vos recherches en vue d’une meilleure utilisation.; leurs moteurs, parfois si capricieux, ont besoin d’une absolue régularité pour de beaucoup plus longues durées*; leur stabilité-, si précaire dès que * se lèvent4 les ;moindres*rafâIes, pose des problèmes mécaniques1 délicats, que vous êtes qualifiés pour résoudre. C’est pourquoi je me félicite de cette discussion, et je me réjouis qu’elle'soit4
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- - — lu-
  - née de mon dernier Mémoire. Je regrette toutefois qu’elle ait pris un développement excessif et parfois confus en certaines parties d’un intérêt pratique médiocre, —comme la pression sur les plaques (du moins telle qu’on l’a envisagée), — tandis que des parties essentielles ont été négligées, notamment la stabilité.
  - En ce qui concerne la pression sur les voilures d’aéroplanes, j’ai donné dans mon Mémoire les expressions des deux composantes F et H, F étant la poussée normale à la trajectoire et H la traînée. Ces expressions, auxquelles m’a conduit l’analyse des expériences de Lilienthal sur des surfaces légèrement concaves, sont les suivantes :
  - F = KSV2«,
  - H = KSV2(ra2 + s), a — i — constante ;
  - i est l’angle que fait avec la trajectoire une ligne de repère du profil de la voilure, par exemple la corde de ce profil; a est l’inclinaison de la voilure, notion vague jusqu’à présent, et qui se trouve ainsi exacteiîient définie.
  - Ces formules expérimentales m’ont permis d’établir la théorie des aéroplanes dans le cas de systèmes de voilures incurvées tels qu’on les emploie en réalité. C’est là, à mon sens, un pas décisif dans la technique, car les théories de Pénaud, de Renard et de leurs continuateurs envisageaient seulement le cas d’une voilure schématique plane, dont l’efficacité serait médiocre, et qu’au surplus il est impossible de réaliser. Telles sont véritablement les formules fondamentales de mon Mémoire, et non point,, comme l’a cru M. Chaudy, ma formule en X, dont je dirai un mot tout à l’heure ; c’est donc à elles qu’auraient dû s’adresser les critiques des Collègues qui ont des conceptions différentes sur le mode d’action des voilures.
  - Il m’aurait alors suffi de répondre que les récentes expériences de M. Rateau, l’ingénieur des mines dont la compétence ne sera certes pas mise en doute ici, viennent de fournir une excellente vérification de mes formules, ce dont il a bien voulu m’aviser (1 ). Je pourrais m’en tenir à cette confirmation, mais le développement que quelques Collègues ont donné à leurs vues, en consi-
  - (t) M. Rateau doit publier ses essais dans VAêrophile, que dirige avec tant d’autorité M. Georges Besançon.
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- - — 115 —
  - dérant des voilures plus ou moins pratiques, m’entraîne à m’arrêter sur cette question plus longuement que je ne l’aurais désiré. Du moins, pour que cette partie de ma réponse ne soit pas purement négative, je vais essayer de dégager tout d’abord quelques idées directrices.
  - En Aérodynamique, il n’existe pas encore de théorie pure en harmonie avec les phénomènes, et l’on n’a éprouvé que des déboires avec les spéculations exclusivement mathématiques, comme celles qui sont basées sur la considération du fluide parfait, si parfait qu’il n’est pas de ce monde. Par conséquent, au point de vue de la technique, le seul qui nous intéresse ici, il ne saurait être question que d’Aérodynamique expérimentai.
  - Toutefois, les expériences doivent se faire à deux points de vue assez distincts, suivant qu’on opère sur de réelles voilures d’aéroplanes ou sur des surfaces géométriques de référence, qui sont alors bien définies, mais de dimensions beaucoup moindres. Les deux sortes d’expériences ont un intérêt pratique, à condition d’être poursuivies dans un esprit différent.
  - S’agit-il de réelles voilures d’aéroplanes? On s’attachera surtout à déterminer les composantes F et H, ainsi que leur point d’application, et cela pour les inclinaisons comprises dans les limites entre lesquelles l’aéroplane peut osciller. Il importe de réunir une documentation abondante en opérant sur des profils très variés, afin de permettre aux constructeurs de faire un choix judicieux. Je dirai plus loin comment ce choix doit être dirigé.
  - S’il peut suffire, pour les stricts besoins de la pratique, de déterminer les composantes F et H et le centre de pression, — caractéristiques essentielles, —il est d’une importance très réelle de ne pas s’en tenir à ces constatations globales et de chercher à pénétrer les lois de l’écoulement de l’air sur les voilures, car ce sont elles, en définitive, qui règlent ces caractéristiques et qui permettent d’acquérir l’instinct des formes les plus avantageuses pour la sustentation, des meilleurs dispositifs pour l’équilibre et la stabilité. Mais il est bien difficile, actuellement du moins, d’opérer dans ce but sur de réelles voilures d’aéroplanes : leurs dimensions ne permettent guère de se livrer à des explorations manométriques, à des recherches sur la forme et la vitesse des filets fluides, à moins d’installations très coûteuses devant lesquelles on a reculé jusqu’ici. Cette tâche sera l’une de celles qui incomberont au futur Institut aérotechnique. C’est à cela
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- - 116 —
  - surtout que peuvent et doivent servir, pour le moment, les surfaces de référence, beaucoup plus petites, dont je parlais'tout à l’heure, le plan mince par exemple. (A ce point de vue, il convient évidemment de proscrire les surfaces mal définies, telles que les prétendus plans formés par une toile plus ou moins bien tendue sur un cadre, et qui ne sont ni des surfaces de référence, ni des voilures d’aéroplanes.)
  - L’aérodynamique des petites surfaces n’a donc pas d’objet pratique direct pour la sustentation des aéroplanes; elle n’en acquiert que si l’on scrute les phénomènes, et pour cela il est rationnel de ne pas s’en tenir aux faibles inclinaisons, mais d’étudier au contraire les lois de l’écoulement sous toutes les incidences, afin d’éclairer et de contrôler les observations les unes par les autres ; on en cherchera ensuite la synthèse dans des formules aussi générales que possible, de façon à préparer la théorie qui s’adaptera'un jour à des surfaces plus complexes. Se borner, dans ce cas, à évaluer les composantes de la poussée et à déterminer le centre de pression pour les faibles incidences serait faire faillite au programme que je viens d'esquisser.
  - De même que le plan, voilure médiocre et difficilement réalisable, est sans intérêt pour le constructeur d’aéroplanes, de même celui-ci n’a cure du fameux coefficient <p de la formule R = ©SV2 qui donne la résistance au déplacement de front du plan mince et carré. D’illustres savants, des expérimentateurs habiles, depuis Newton jusqu’à M. Eiffel, se sont donné beaucoup de mal pour déterminer la valeur de <p : évidemment, cette valeur est curieuse à connaître, mais elle n’intéresse ni les aviateurs, ni même... les équations relatives à l’aéroplane, sa voilure fût-elle formée de véritables plans. Vous trouverez bien, dans les équations d’équilibre de 'Renard et dans les équations plus générales que j’ai données, un certain terme <pj, mais .rp n’est là que pour la forme : c’est un parasite élégant introduit pour donner aux équations une certaine symétrie. Que veut dire, en effet, le terme <p<r? Il représente la résistance à l’avancement des carènes et des haubans à la vitesse de 1 m par seconde. : o- est donc la surface d’un carré fictif qui donnerait la même résistance que l’esquif; si ? est égal à 0,085, comme l’indique Renard, on obtient un certain carré ; s’il est égal à 0,08, comme l’a trouvé M. Eiffel, on en est quitte pour imaginer un carré fictif un peu plus grand.
  - Le coefficient <p est donc inexistant'dans la technique de l’aé~>
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- - — 117 —
  - Toplane. Celui qui importe, c’est le coefficient K des formules fondamentales rappelées ci-dessus. Et il est regrettable que l’on •confonde si souvent ces deux coefficients, bien que le dernier soit au moins cinq fois plus grand que ? avec une bonne voilure, et huit à dix fois plus grand avec les ailes des oiseaux planeurs. Pour fixer les idées, prenons une voilure où K = 6©; or
  - 1
  - ^ = sin 9°45' environ, d’où K sin 9°45' = ç ; par conséquent : lVit>' — 1 P 11
  - ce qui veut dire que la sustentation de la voilure considérée, pour a = 9°45', est à peu près la même que la résistance à l’avancement d’un carré de même surface qui frapperait Pair de front à la même vitesse. D’autre part, j’ai montré que l’angle d’attaque a est l’inclinaison, sur la trajectoire, d’une ligne faisant avec la corde du profil un angle fixe plus ou moins grand, qui est de 8°45' pour le profil relatif aux tables de Lilienthal. En adoptant cette valeur, on obtient :
  - F,. = 11].
  - quand on mesure l’incidence par l’angle % de la corde.
  - C’est pourquoi les très bons aéroplanes, et en particulier les oiseaux planeurs, donnent Y impression qu’ils attaquent l’air sous une incidence presque nulle, qui leur procure cependant une sustentation du même ordre que la résistance d’un plan carré de même surface marchant de front. C’est un fait dont le regretté Goupil avait eu jadis l’intuition : « Il est, écrivait-il, des formes de surfaces qui, par des. incidences très faibles, presque nulles, donnent des réactions sensiblement égales, et peut-être supérieures à la pression à 90 degrés, et avec une très faible valeur d’entrainement. » Avec la stabilité des oiseaux, servie par la sûreté de leurs manœuvres, cette propriété constitue tout le secret du vol.
  - Ainsi, l’observation est d’accord avec ma théorie des voilures, et les remarques qui précèdent me dispenseront d’insister sur quelques-unes des critiques formulées.
  - C’est donc en fouillant le coefficient K, en le scrutant, en l’explicitant autant que le permettent des expériences encore très incomplètes, que s’est développée la compréhension du vol,
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- - — 118 —
  - et qu’est née la véritable technique de l’aéroplane. Le premier pas dans cette voie féconde a été fait par le colonel Du chemin; Langley fît un pas plus décisif; enfin, on me reconnaîtra peut-être le droit de dire que j’ai apporté moi-même quelque contribution à cette œuvre essentielle, notamment en donnant une loi des variations de K suivant l’allongement des voilures, et en cherchant à dissocier, pour les petites inclinaisons du moins, les deux influences principales qui agissent sur K, à savoir l’allongement et le profil. IlLest du reste bien entendu que l’expression simple que j’ai proposée, K = <pX0y, n’est valable que dans le champ, assez réduit, des inclinaisons pratiquées par les aéroplanes : dans un champ plus étendu, la dissociation est tout à fait impossible.
  - Sans être le moins du monde intangible, — et j’ai été le premier à le dire, — ma formule de X rend compte, d’une façon saisissante, des nombreuses expériences de Langley sur des plans diversement allongés; elle est généralement adoptée aujourd’hui. M. Chaudy s’est complu à constater que je n’en ai pas publié la démonstration; du moins, le principe de la méthode que j’ai suivie est indiqué dans mon Mémoire intitulé Navigation aérienne, Bulletin d’octobre 1902; mais je n’ai pas cru devoir reproduire les détails, parce qu’ils sont longs et que, dans mes différents Mémoires, j’ai surtout visé à écrire des études d’ensemble : il ne convenait donc pas de donner à une partie un développement anormal, comme cela est loisible dans une Note locale, telle que celle présentée par M. Chaudy. Au reste, ma formule en X, très intéressante en ce qu’elle montre les variations de K avec l’allongement, ne touche en rien à la forme des expressions générales de F et de H ; fût-elle inexacte, elle ne compromettrait donc pas le reste de la théorie. Sur ce point, M. Chaudy peut donc être pleinement rassuré.
  - Notre Collègue reproche aussi à ma formule d’être compliquée : je ne sache pas qu’il soit possible de synthétiser des phénomènes complexes dans une formule simple. Mais j’ai, autant que quiconque, le souci des simplifications, pourvu qu’elles soient légitimes et que je connaisse le degré d’approximation qu’elles comportent : aussi me suis-je empressé de remplacer, dans ma théorie des voilures, la longue expression de X, qui effraie mon critique, par un simple nombre X0 dont je sais du moins la signification.
  - Quant au coefficient d’incurvation p., i’ai indicrué au’il avait
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- - — 119 —
  - une valeur de 1,5 environ pour la voilure expérimentée jadis par les Wright. Comment M. Legrand peut-il me faire dire que p. serait égal à 1,5 pour toutes les voilures? Cette opinion, au moins inattendue, est d’ailleurs plutôt conforme à ses idées, puisqu’il estime que la pression est la même sur un plan et sur une surface concave, ce qui revient à donner à [a la valeur constante 1, quelle que soit la voilure. Tout au contraire, p. peut varier assez notablement avec le profil.
  - Je ne veux pas en terminer avec les voilures sans vous donner quelques indications pratiques sur les considérations qui doivent, selon moi, guider dans leur choix.
  - La plupart des constructeurs préconisent les surfaces donnant F
  - le plus grand rapport auquel ils attribuent une importance
  - qu’il n’a pas, car il peut être grand, même avec de médiocres valeurs de F ; or, c’est cette dernière composante qui importe surtout, car H se noie dans l’ensemble des résistances à l’avancement de tout l’aéroplane. On sera donc mieux inspiré en recherchant la surface qui donne la plus grande valeur de F par mètre carré ; toutefois, il y aurait quelque imprudence à rechercher une qualité sustentatrice excessive par des galbes savants, dont la moindre altération entraînerait une chute rapide de F... et de l’aéroplane; d’autre part, il convient en même temps de prêter attention à la loi des déplacements du centre de pression, sous peine d’être conduit à exagérer l’empennage horizontal.
  - En effet, considérons un aéroplane en équilibre, puis imaginons que l’avant s’abaisse : c’est là un mouvement très dangereux, puisqu’il fait rapidement évanouir la force sustentatrice, et qu’il risque même de présenter au courant le dessus de la voilure, si l’on ne parvient à l’enrayer. Or, pour cela, le mode de déplacement du centre de pression n’est pas indifférent. Ainsi, prenons deux profils où ce déplacement se fasse en sens opposé, pour les petites inclinaisons : avec le profil rectiligne (fig, 4), le centre de pression se porte vers l’avant, d’où un couple favorable qui tend à arrêter la rotation; avec le profil circulaire (fîg. 2), il paraît se porter vers l’arrière, d’où un couple défavorable, qui tend à accélérer le rabattement; pour s’y opposer, il faut un empennage horizontal plus puissant, partant plus lourd, et j’ajoute quelquefois dangereux. L’empennage horizontal, que la plupart des aviateurs exagèrent, — au rebours des Wright, qui le suppriment, — possède, en effet, les inconvénients de ses
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  - •avantages : destiné à donner de la rigidité à la trajectoire tant que le pilote ne manœuvre pas, il facilite la tenue sur une trajectoire d’équilibre, mais, par contre, si une forte pulsation du vent ou toute autre cause décolle l’aéroplane et l’engage sur une mauvaise trajectoire, il a tendance à l’y maintenir. Je-l’es-
  - F
  - time utile dans la plupart des cas, mais à la condition de le réduire à des dimensions convenables, surtout s’il est réalisé par une queue rigide.
  - Par ces deux exemples opposés, on conçoit la possibilité de découvrir un profil intermédiaire qui, dans la limite des inclinaisons pratiquées, participe aux avantages du profil rectiligne et du profil circulaire, et échappe à leurs inconvénients.
  - L’exposé de ces vues d’ensemble précise ou complète les parties les plus importantes de mon Mémoire, en ce qui concerne la sustentation. Il va simplifier beaucoup l’examen des Communications présentées par MM. Chaudy, Marcel Armengaud et Legrand.
  - Voyons d’abord la Communication de M. Chaudy.
  - Notre Collègue a limité son intervention au calcul de la pression sur une plaqué, ce qui n’a aucun intérêt pour l’aéroplane. Du moins, l’exorde de M. Chaudy m’avait fait espérer qu’il ana-
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  - lyserait les phénomènes dans ce cas très particulier, car il avait déclaré, en y insistant, qu’il traiterait le problème en physicien, et non en mathématicien. J’en étais charmé, car, quoi qu’il en pense, c’est précisément la méthode que j’ai constamment employée, et nul plus que moi n’a mis en garde contre l’abus des abstractions mathématiques dans l’étude des effets produits par l’écoulement des fluides. Donc, je m'imaginais déjà que notre Collègue allait évoquer ou compléter les travaux d’Atha-nase Dupré, s’évertuant à définir la proue et la poupe fluides qui accompagnent la plaque dans son déplacement; de Navier, cherchant la vitesse des molécules en fonction des pressions que peuvent déceler des observations manométriques ; de Du-chemin, plaçant des papillons témoins pour déterminer les filets d’eau; de Langley, photographiant les filets d’air; d’Hugoniot, essayant de synthétiser les phénomènes dans un Mémoire célèbre; de tant d’autres enfin qu’il convient peut-être d’étudier avant de prétendre faire œuvre personnelle.
  - Aussi ai-je eu quelque désillusion de voir M. Chaudy, sous prétexte de simplification, emprisonner l’activité des molécules •dans des formes géométriques, représenter les pressions par des boîtes parallélipipédiques ou pyramidales, et se livrer, sur ces solides, à quelques menus calculs, après avoir imaginé des lois aussi contestables qu’élémentaires. Ainsi, dans le mouvement orthogonal, il s’appuie sur deux formules, l’une qui donne l’épaisseur S de la zone de surpression, l’autre qui fournit la pression p,-L à l’avant dans la partie centrale. Sans parler de la prétendue proportionnalité de o à la longueur de la section, on est étoriné que g soit indépendant de la vitesse v de la pla-
  - que; d’autre part, les hypothèses de M. Chaudy conduisent à
  - B
  - V
  - 2
  - } j et il y a longtemps que Navier a établi que le rapport
  - entre la pression de deux molécules d’une même masse gazeuse s’exprime par une fonction exponentielle de leurs vitesses. Les mêmes critiques fondamentales s’adressent au cas du plan incliné.; en outre, comment notre Collègue peut-il justifier expérimentalement ses formules de la position du centre de pression en fonction de l’allongement, puisqu’il s’en est tenu aux seules expériences de M. Eiffel, qui n’a opéré dans ce cas que sur des plans carrés?
  - En opposant les physiciens aux mathématiciens, M. Chaudy
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  - a signalé lui-même le défaut de ses conceptions, à moins que ce ne soit là une simple précaution oratoire, destinée à ruiner par avance les objections d’un mathématicien dont on devinait le nom, — et qui juge superflu d’en dire davantage sur cette intervention.
  - J’aborde la Communication de M. Marcel Armengaud.
  - Sa théorie est une réédition de celle de lordRankine, l’illustre ingénieur de la marine britannique, qui calculait de façon identique la quantité de mouvement des molécules de la proue fluide formée par le déplacement de la surface. J’ai montré que les hypothèses de Rankine comportent de nombreuses réserves et ne peuvent nullement s’appliquer à la nappe MN située au-dessus de la veine neutre Oz (1).
  - L’habileté de M. Armengaud est de supprimer cette nappe, en considérant une surface concave frappée tangentiellement le long du bord d’attaque A : c’est ce qu’il appelle l’entrée correcte. Une partie des réserves est ainsi éliminée, mais les résultats demeurent néanmoins radicalement faussés par l’inexactitude des deux hypothèses fondamentales de Rankine, d’après lesquelles 1° les molécules conserveraient leur vitesse le long des divers filets fluides, 2° les filets, entrés tangentiellement au bord avant, s’échapperaient tangentiellement au bord,arrière. Dans la Note 2 de la page 32 de mon Mémoire, j’ai donné, à titre d’indication, une loi des déviations qui, sans être exacte, serre de plus près les faits.
  - En assimilant la voilure d’aéroplane à une aube de turbine et en préconisant l’entrée correcte, M. Armengaud reprend une idée chère à quelques techniciens. Il ne faut pas oublier cependant que les deux cas présentent des différences essentielles : dans la turbine, les filets fluides, d’abord canalisés entre des ailettes directrices, agissent sur des aubes animées d’une vitesse considérable, et prennent des formes autres que lorsqu’ils résultent du déplacement rectiligne d’une voilure en air libre ; les hypothèses de Rankine pourraient être suffisamment exactes pour les filets canalisés de la turbine, mais ne le sont pas pour
  - (1) Etat actuel et avenir de l'Aviation (fig. 1).
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  - l’ensemble des filets de la proue et de la poupe fluides d’une surface isolée, en marche rectiligne. Au reste, s’il importe que, dans les aubes, la direction du jet soit tangente au premier élément, il y a lieu de se demander si, dans une voilure d’aéroplane, la nappe d’air MN dont j’ai parlé n’est pas, au contraire, 1res efficace pour la sustentation, d’une part en raison de ce que les molécules, au lieu de glisser sur la surface comme pour la nappe inférieure, s’y appuient vigoureusement e.t viennent y éteindre une grande partie de leur puissance vive, d’autre part parce que, abordant ensuite le bord d’attaque A avec une faible vitesse, elles se précipitent d’autant plus rapidement à l’arrière quand elles ont franchi A, en produisant une succion énergique sur le bord antérieur de la face dorsale (1).
  - L’entrée correcte fût-elle recommandable qu’elle ne pourrait être maintenue avec des voilures d’aéroplanes, soumises fréquemment à de légers mouvements d’oscillation. M. Armen-gaud, il est vrai, a généralisé ses formules dans le cas où le courant frappe l’air en dessous, mais non tangentiellement. Il est aisé de voir que son expression de la sustentation :
  - F = 5 SV2}, (sin <x{ + sin a2)
  - ne diffère pas, comme forme, de celle généralement admise :
  - F == KSV2 sin a,
  - car, si l’on tient compte de ce que les angles sont petits, il suffit
  - (1) Dans une Note complémentaire, M. Armengaud semble croire que je préconise les voilures planes, alors que j’ai attribué aux voilures incurvées une qualité sustentatrice supérieure de 50 0/0 et plus! — 11 trouve que je ne suis pas suffisamment pénétré de l’iipportance du rapport des composantes F et H ; je viens de montrer que ce rapport ne signifie pas grand’chose, et signifie encore moins si l’on considère la voilure, non pas isolément, mais comme une partie de l’aéroplane, ainsi qu’il convient. — Enfin, il n’est pas exact de dire qu’en augmentant la résistance de l’air j’augmente proportionnellement les composantes, et notamment II : M. Armengaud oublie les coefficients r et s de ma formule de H, formule vériiiée d’ailleurs par les récentes expériences de M. Rateau; il y a longtemps que j’ai signalé la possibilité d’augmenter la réaction d’une surface plane en l’incurvant, et cela tout en diminuant H : en particulier, la figure 20 de mon Mémoire de 1902 est très explicite.
  - 11 est une objection qui m’aurait beaucoup plus embarrassé que les précédentes, et que je veux me denner la satisfaction de me faire à moi-même : la nappe supérieure dont j’ai parlé existe-t-elle aux très faibles inclinaisons? Cela n’est pas certain, notamment à cause de la viscosité du fluide, qui peut s’opposer à ce qu’il remonte vers le bord d’attaque à partir de l’inclinaison pour laquelle l’amplitude de la déviation oppose un obstacle beaucoup trop considérable. S’il en est ainsi, il y aurait, pour une telle inclinaison, une discontinuité dans certains phénomènes, tels que le déplacement du centre de pression. Cette inclinaison se confond peut-être avec celle que j’ai appelée l’angle cnlique Navigation aérienne, p. 571. Octobre 1902).
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  - de poser at + a2 = a; en développant les sinus en série, on
  - trouve que l’écart relatif est , dont le maximum est^-, ce qui
  - donne moins de 4 millièmes pour un angle de 10 degrés. Quant à la formule de M. Armengaud pour la traînée, elle ne- cadre absolument pas avec les expériences; au contraire, l’expression que j’ai donnée concorde avec celles de Lilienthal et de Râteau.
  - Où M. Armengaud a fait œuvre plus originale, c’est dans son ingénieuse méthode pour déterminer graphiquement le centre de pression ; malheureusement, comme il le reconnaît lui-même, la loi réelle est toute différente.
  - J’ajoute que c’est Duchemin qui paraît avoir étudié le premier expérimentalement les formes et les vitesses des filets fluides, bien avant von Lôssl. La loi du sinus, pour de petits angles, ne peut vraiment pas être attribuée à l’ingénieur autrichien; elle était proposée depuis longtemps, et semble due à Borda. Enfin j’ai signalé et expliqué moi-même l’intérêt des formes d’envergure qui canalisent, aussi complètement que possible, le flux d’air sous la voilure.
  - Je vais dire, maintenant, quelques mots de'la Communication de M. J. Legrand.
  - L’idée de rapprocher les forces qui agissent sur les voiles d’un navire marchant au plus près des forces qui agissent sur la voilure d’un aéroplane est intéressante en soi. A ce point de vue, ce sont surtout les marins qui ont quelque chose à apprendre des aviateurs, en substituant la loi du sinus à celle du sinus carré, comme on fait aujourd’hui en Aviation, et en abandonnant le coefficient ç pour un coefficient K analogue à celui des aéroplanes. Mais il ne faut pas exagérer le rapprochement, car les voilures de ces derniers ont une grande envergure, une certaine rigidité J et leurs bords avant et'arrière permettent à l’air de s’écouler- facilement ; , les : voiles d’un navire n’ont ni cette envergure, ni cette rigidité, ni cette facilité d’écoulement. Il convenait donc de glissensur la comparaison, alors que M. Legrand s'est donné beaucoup de mal pour faire coïncider des coefficients qui ne sauraient être1 identiques, ou qrour-expliquer
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  - leurs différences : la petitesse de ces différences aurait bien plutôt dû le mettre en garde contre sa méthode de calcul, et contre les données qu’il a utilisées.
  - Je crois inutile de critiquer les idées de M. Legrand sur des faits aujourd’hui connus, du moins dans leur ensemble, tels que l’efficacité1 de la courbure, la limite de la dépression à l’arrière, etc., et je me bornerai à quelques remarques. Je ne m’explique pas en quoi notre Collègue revendique la paternité de la formule
  - P = 0,14 SV2v,
  - à laquelle je connais une bonne demi-douzaine d’autres pères, qui ont eu plus de souci de leur paternité en habillant le v,. c’est-à-dire en l’explicitant, ce que M. Legrand a négligé de faire. D’autre part, notre Collègue ne croit pas qu’on puisse compter sur les glissades rectilignes, à moteur éteint, alors que Wilbur Wright les a si souvent pratiquées à Auvours et ailleurs. Il voudrait freiner avec la voilure, ce qui est un moyen infaillible de précipiter la chute, car, en vérité, la vitesse est la sauvegarde de l’aviateur : c’est elle qui lui permet de descendre sous une faible incidence, et, comme les oiseaux, il ne doit freiner qu’à petite distance du sol, laissant alors à des freins spéciaux, si besoin est, le soin d’amortir le choc résultant de la très courte chute qu’il peut alors se permettre; la forme des pattes des oiseaux se prête remarquablement à ce genre d’exercices; dans les aéroplanes futurs, marchant à 120 ou 150 km à l’heure, il y aura lieu sans doute d’éteindre de moitié cette vitesse à quelques mètres au-dessus du sol, et de descendre ces quelques mètres suivant une trajectoire de pente sensiblement plus accentuée,, en se recevant sur des. freins. Enfin, sous prétexte d’être dégagé de, tous obstacles, M, Legrand propose d’opé^ rer systématiquement au-dessus de la, mer, proposition bien hardie, en l’état actuel des appareils, et qui. ne sera probablement goûtée que d’un petit nombre d’aviateurs.
  - Dans un autre ordre d’idées, si c’est moi que M. Legrand a visé en opposant les aviateurs qui; volent à ceux qui ne volent pas, qu’il me soit permis de dire que cette opposition n’est pas pour me gêner : car, j’ai l’excuse de m’être grandement intéressé à l’Aviation bien avant l’apparition des- aéroplanes, et j’ai peut-être contribué à hâter cette apparition ; pour avoir été seu-
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  - lement techniques, mes recherches ont tout au moins aidé à la compréhension du problème, à une époque où il y avait quelque mérite à le clarifier, et à détruire de nombreuses idées préconçues.
  - Quoi qu’il en soit, je sais que, dans le programme d’expériences de M. Legrand, il en est de fort intéressantes : nul plus que moi ne lui souhaite d’y réussir, et d’apporter sa contribution à une science qui progressera surtout par l’expérimentation.
  - Après ces diverses Communications sur la sustentation aurait dû logiquement s’ouvrir une discussion sur la stabilité des aéroplanes. Il est regrettable qu’elle ne .se soit pas produite, car, au point où nous en sommes aujourd’hui, la stabilité de l’appareil et la régularité du moteur sont assurément les deux problèmes les plus urgents à parachever, ceux qui consolideront le mieux les résultats obtenus dans la période sportive actuelle, et qui prépareront la période, impatiemment attendue, des applications.
  - Les partisans de la stabilité statique propre estiment que des formes convenables et un judicieux agencement des principaux organes peuvent largement suffire. Les exemples, assez rares d’ailleurs, d’appareils ayant fait des vols de durée sans manœuvre de gauchissement ou d’ailerons semblent leur donner quelque raison; j’ajoute que, avec les plus grandes vitesses vers lesquelles on s’oriente, la stabilité propre sera encore meilleure, pùisqu’elle est proportionnelle à la vitesse, et que, d’autre part, les variations du vent auront une importance relative moindre. Mais si l’on peut se fier, à la rigueur, à ce genre de stabilité avec des aéroplanes de sport, montés par un pilote exercé, il semble bien qu’il faudra autre chose avec des aéroplanes portant quelques voyageurs, à qui l’on ne pourra imposer une immobilité prolongée.
  - La stabilité dynamique, proportionnelle au carré de la vitesse, et par conséquent bien autrement puissante, deviendra alors une nécessité. Elle est déjà employée dans la plupart des aéroplanes, avec le gauchissement et les ailerons ; mais il est bien précaire de la faire ainsi résider dans l'habileté et le sang-froid du pilote, à qui elle ne suffit plus si elle est mise en jeu
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  - trop tardivement, après que l’aéroplane s’est engage, pour une cause quelconque, sur une trop mauvaise trajectoire. Les accidents d’Orville Wright, et, plus récemment, du lieutenant italien Galderara, me paraissent avoir leur cause initiale dans ce retard des réflexes. Comme la stabilité statique, la stabilité dynamique aux mains du pilote, acceptable pour des aéroplanes de sport, ne le sera plus pour des aéroplanes de transport.
  - Il faudra alors recourir à la stabilité dynamique automatique, en la confiant, par exemple, à des gyroscopes, que j’ai préconisés il y a douze ans. Il n’est du reste pas nécessaire de recourir à des gyroscopes très lourds, chargés d’emmagasiner intégralement la puissance vive des actions extérieures, telles que les variations du vent ; il suffit d’appareils de quelques kilogrammes seulement, qui actionneront des surfaces stabilisatrices et conserveront la permanence de l’inclinaison dans le sens longitudinal et dans le sens transversal. C’est une solution d’une mise au point délicate, mais, en somme, très possible, étudiée à Chalais-Meudon par le capitaine Lucas-Girard ville.
  - Nous avons eu ensuite le plaisir d’entendre M. Boyer-Guillon sur les essais d’hélices au point fixe qu’il a faits au Conservatoire des Arts et Métiers. Il faut se féliciter d’expériences entreprises avec ce soin, et souhaiter qu’elles se multiplient, d’une façon systématique et méthodique, et non plus au point fixe : ainsi pourra être dressé le catalogue d’hélices aériennes dont je réclame la création depuis quinze ans.
  - Une discussion a suivi la Communication de M. Boyer-Guillon, discussion fort intéressante, grâce aux aperçus développés par M. Arnoux et par M. Esnault-Pelterie. L’intervention de ce dernier me dispense de répondre à une critique de M. Legrand sur des idées que Blériot et moi avons développées à la Société française de Navigation aérienne; M. Esnault-Pelterie s’est justement étonné, — comme moi-même tout à l’heure à propos des voilures, — de voir M. Legrand ne faire aucune différence entre les hélices des aéroplanes et celles des bateaux. Je suis moi-même intervenu brièvement dans la discussion pour appuyer l’opinion de M. Arnoux, disant qu’il ne faut jamais séparer le calcul de Bull. . 8.
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  - l’hélice de la résistance à l’avancement de l’aéroplane, pour demander d’autres essais qu’au point fixe, et "pour esquisser quelles sont les difficultés, assez peu soupçonnées, de semblables essais.
  - Enfin, M. Lumet nous a exposé de judicieux aperçus sur les moteurs. De même que l’hélice doit être adéquate à la résistance de l’aéroplane, de même le moteur doit être adéquat à l’hélice. D’autre part, notre Collègue a souligné les difficultés d’alimentation, à bord d’un aéroplane, des moteurs ayant un grand nombre de cylindres. Je n’ai rien à ajouter aux fort intéressantes remarques de M. Lumet et de M. Esnault-Pelterie, qui sont deux spécialistes éminents, si ce n’est que les essais au banc ne suffisent pas toujours, actuellement, à juger un moteur de machine volante : tels moteurs qui ont fait preuve alors de qualités excellentes, légèreté, puissance, régularité, se sont trouvés comme dépaysés à bord d’un aéroplane, soit parce que leur installation y était insuffisante, soit à cause des oscillations de l’appareil. Cette remarque donne un réel relief aux résultats obtenus, dès l’origine, avec le moteur de Wilbur Wright, qui permit au célèbre aviateur de tenir l’air pendant 2 h. 20. Wilbur Wright n’avait point cherché un allégement excessif, et il me semble que les aviateurs français pourraient atteindre et dépasser ce record de la durée s’ils consentaient, eux aussi, à sacrifier un peu de la légèreté au bénéfice de la régularité dans l’alimentation et le fonctionnement.
  - Sans vouloir rééditer ici les considérations de mon Mémoire, je crois devoir insister à nouveau sur la nécessité de consolider les résultats acquis, avec les moteurs d’aéroplanes, avant de chercher à les alléger encore. Au point où nous en sommes, c’est la régularité impeccable, sans la moindre défaillance, qu’il convient d’obtenir pendant des heures ; pour cela, il faut s’adresser tout d’abord à des moteurs demi-légers à alimentation forcée. Quand cette étape sera franchie, on verra à pousser l’allégement, dans le but de se mettre à l’abri des pannes en doublant le moteur.
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  - Messieurs, le grandiose épanouissement de l’industrie automobile en France nous a dotés d’un outillage puissant et de laboratoires parfaitement organisés pour l’étude des moteurs et de leurs perfectionnements. Mais il n’en est pas de même pour l’étude des voilures et des hélices d’aéroplanes, pour la recherche des conditions de l’écoulement de l’air et la mise en lumière des lois, encore si mystérieuses, de l’Aérodynamique. Aussi les groupements aéronautiques français les plus importants se sont-ils inquiétés de créer, dans ce but, un Institut spécial ; une Commission d’étude a été formée, où ils ont envoyé des délégués, tels que MM. Léon Barthou, Blériot, Carpentier, Deutsch de la Meurthe, Drzewiecld, Painlevé, commandant Renard, etc. L’initiative de l’Aéro-Club, que j’ai l’honneur de représenter dans cette Commission, m’a valu la tâche de présider à ses travaux préparatoires. Déjà nous avons reçu la promesse de puissants concours, tant des particuliers que des pouvoirs publics : non pas que nous désirions un établissement d’Etat ; nous souhaitons, au contraire, un Institut privé, libéré de toute entrave administrative, géré par les groupements , qui y sont le plus directement intéressés, où les essais techniques et les recherches scientifiques se marient dans une saine proportion, pour le plus grand bien de l’aviation française. Le génie de notre race me paraît particulièrement apte à grouper, dans la synthèse d’une technique nouvelle et féconde, les enseignements que fourniront les multiples expériences d’un tel Établissement. Afin de donner une préface à cette œuvre, j’ai obtenu de M. le Ministre des Travaux publics, pour la Société française de Navigation aérienne, une subvention qui sera employée à réunir et à coordonner les travaux épars des grands initiateurs en Aérodynamique.
  - En dehors des recherches techniques qui prépareront et consolideront la conquête de l’air par l’aéroplane, les Sociétés et Commissions sportives, convaincues à bon droit, par l’exemple de l’automobilisme, de la puissante efficacité des concours et des courses, travaillent activement, de leur côté, à préparer de grandes épreuves. C’est ainsi que la Commission Aérienne mixte, que dirige si brillamment notre ancien Président M. A. Loreau, a élaboré les règlements des épreuves qui seront disputées en Champagne, du 22 au 29 août, et a chargé l’Aéro-Club de France d’organiser cette grande semaine, où 200000 francs de prix sont offerts aux pilotes d’aéroplanes. D’autre part, sur les
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  - fonds alloués par le Parlement pour encourager la locomotion aérienne, j’ai demandé et obtenu un prix très important dit du « Voyage », pour un parcours d’au moins 40 km en pleine campagne ; le but de ce prix est d’inciter les aviateurs à quitter la nudité des aérodromes et à s’aventurer au-dessus des multiples accidents, naturels ou artificiels, semés à la surface du sol ; ainsi s’amorceront ces voyages aériens qui sont, depuis des siècles, la hantise de l’humanité (1).
  - L’activité de plus en plus éclairée des groupements scientifiques ou sportifs, la générosité des Mécènes, l’appui des pouvoirs publics, enfin et surtout l’ardeur des pilotes sont bien faits pour donner la plus entière confiance dans l’avenir de l’Aviation. Au reste, cette confiance peut s’asseoir sur les arguments techniques les plus solides. Vous rappellerai-je, à cet égard, l’analyse, que je vous ai présentée l’an dernier, des perfectionnements dont l’aéroplane est presque immédiatement susceptible? Puis-je remettre sous vos yeux le clair diagramme que j’ai présenté à l’Académie des Sciences, et qui, basé sur les règles les moins discutables de la résistance des matériaux, montre qu’il est possible de doubler utilement la vitesse des aéroplanes et d’augmenter beaucoup leur capacité de chargement? Quant aux deux perfectionnements dont je vous ai plus spécialement entretenus ce soir, régularité prolongée du moteur et stabilité automatique, ne sont-ils pas des problèmes dont la solution s’annonce comme très prochaine, et aura pour conséquence de rendre possibles, d’une façon quasi courante, des voyages qui sont aujourd’hui de véritables exploits? En faut-il davantage, Messieurs, pour justifier l’acte de foi par lequel je concluais, il y a quinze mois, à l’avenir de l’Aviation, au lendemain du jour où Farman gagnait le Grand Prix Deutsch-Archdeacon, et soulevait l’enthousiasme par un petit vol de 1 km dont la durée n’atteignait pas 1 minute et demie. Aujourd’hui, les aéroplanes volent de ville à ville ; ils voleront demain de pays à pays.
  - Ainsi s’affirme l’emprise de l’homme sur le domaine de l’air, avec une rapidité que les plus enthousiastes ne prévoyaient pas. Et quel vigoureux enseignement scientifique dans la constatation
  - (1) Depuis la présente Communication, ce prix du Voyage a été gagné par Blériot, le 13 juillet, pour un parcours de 41 km, d’Étampes à Chevilly, près d’Orléans. C’est précisément à la suite de cette belle performance que Louis Blériot se décida à entreprendre, avec le même aéroplane, sa glorieuse traversée de la Manche, de Calais à Douvres (25 juillet 1909).
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  - suivante, sur laquelle il me plaît de terminer : cette dure loi de la gravitation, dont le joug avait tenu jusqu’ici les hommes attachés à l’écorce terrestre, non seulement nous l’avons maîtrisée, mais encore nous l’avons asservie; car c’est à la pesanteur, en définitive, que nous imposons le soin de régler l’équilibre et la stabilité; je puis donc dire, sans nulle emphase, que, pareils aux triomphateurs antiques, nous avons vraiment enchaîné cette vaincue à notre char, le char ailé de destinées nouvelles.
  - Le Secrétaire Administratif, Gérant, A. de Dax.
  - IMPRIMERIE CHAIX, rue BERGERE, 20, PARIS. — 17764-8-09. — ÛSncre Lorilleui)
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- - MÉMOIRES ET TRAVAUX
  - DE LA
  - SOCIÉTÉ
  - NGÉNIEURS CIVILS
  - DE FRANGE
  - FONDÉE LE 4 MARS 1848
  - RECONNUE D’UTILITÉ PUBLIQUE PAR DÉCRET DU 22 DÉCEMBRE 1860
  - BULLETIN
  - DE
  - SEPTEMBRE 1909
  - PARIS
  - HOTEL DE LA SOCIÉTÉ
  - 19, RUE BLANCHE, 19 TÉLÉPHONE 133-82
  - 1909
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- - ROLE, RÉPARTITION ET CALCUL
  - DES
  - ACTIONS HORIZONTALES
  - DANS LES VOIES DES CHEMINS DE FER
  - PAR
  - ]VI. L. SOHCLTJSfSElL
  - I. Exposé.
  - 11. Distribution des efforts horizontaux dans, les assemblages.
  - Evaluation des déplacements élastiques d’un assemblage parfait. Conditions des observations d’assemblages divers.
  - Résultats obtenus.
  - III. Distribution des efforts horizontaux dans, les rails.
  - Evaluation des déplacements élastiques des rails.
  - Conditions des observations entre deux traverses*
  - Résultats obtenus.
  - IV. Répartition et calcul des efforts horizontaux dans les voies continues.
  - V. Répartition et calcul des efforts horizontaux dans les voies discontinues,
  - i. Joints appuyés.
  - n. Joints non appuyés
  - [a] Joints symétriques.
  - (b) Joints asymétriques.
  - m. Comparaison des différents joints aux parties pleines des voies.
  - VT. Application générale de la théorie à la résolution d’un problème particulier.
  - I. Exposé.
  - ;
  - Nous appelons actions horizontales les poussées exercées sur les, champignons des rail's par les roues, quand ces dernières se déplacent transversalement pendant leur mouvement.
  - Les actions horizontales sont donc des actions dynamiques, qui se produisent soit par frottement transversal des bandages sur la surface de roulement des rails, soit par contact des boudins sur la face latérale intérieure1 des champignons.
  - Les usures des rails et la dislocation des assemblages sont les conséquences des efforts horizontaux.
  - Si les bandages n’agissent que par frottement transversal, les efforts déterminés dans la voie sont supportés par les deux files de rails et leur valeur est /G ; f étant le coefficient de frottement des surfaces en contact et G la, charge d’essieu qui le produit;
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  - on admet f= 0,1 à 0,25 suivant l’état des surfaces et l’on estime que les efforts ainsi développés ne dépassent pas 0,30 G.
  - Si les boudins agissent par contact, les efforts ainsi déterminés sont supportés presque entièrement par un seul rail lorsque la voie est encore au gabarit; quelquefois, les deux boudins d’un même essieu portent sur les deux rails surtout dans les courbes, le frottement latéral prend alors une importance considérable.
  - Le frottement latéral, lorsqu’il s’exerce sur un rail déjà déversé par suite de la déformation des assemblages, ce qui est actuellement le cas général, ce frottement, disons-nous, crée une résistance qui peut être supérieure à celle qu’oppose une roue à l’instant de sa décharge ; le boudin peut alors monter sur le champignon, il y a déraillement.
  - On combat ces actions dangereuses, d’une part, dans le matériel roulant par l’emploi de boggies porteurs à l’avant des locomotives; d’autre part, en graissant automatiquement dans les courbes, soit les boudins, soit la face latérale des champignons des rails; mais si l’on arrive ainsi à diminuer avec les usures si rapides des rails dans les courbes, la cause principale des accidents de chemins de fer dus aux voies, par des palliatifs, il n’en subsiste pas moins un état défectueux de ces voies dans leurs assemblages.
  - C’est cet état défectueux qu’il y a lieu d’améliorer, car les actions horizontales disloquent rapidement les assemblages des rails sur leurs traverses.
  - Les moyens qui nous ont servi sont :
  - i
  - 1° L’analyse, que nous avons faite d’une manière générale, de toutes les déformations permanentes des voies, dans la Théorie et pratique des voies ferrées futures, théorie qui a paru dans le Bulletin de la Société des Ingénieurs Civils de France, en mars 1908, et que nous avons développée dans la Conférence faite à cette même Société le 16 octobre suivant;
  - 2° La mesure expérimentale, qui fait l’objet du présent travail.
  - Cette mesure permettra de proportionner dans les assemblages les résistances qu’il faut opposer aux actions horizontales sollicitant les voies ferrées.
  - Depuis longtemps on cherche à évaluer les efforts que les actions horizontales exercent sur les voies.
  - Les résultats obtenus sont fort différents suivant qu’on admet
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- - 137
  - l’hypothèse, très justifiée, de déplacements permanents des voies, ou qu’on écarte cette hypothèse.
  - Ces valeurs sont d’autant plus élevées que les déformations permanentes sont plus grandes, ce qui, d’ailleurs, est une conséquence logique de la nature même des efforts horizontaux qui, nous l’avons dit, sont des efforts purement dynamiques.
  - La difficulté de leur détermination, dit W. Ast dans le mémoire qu’il rédigea sur la question du Rapport de la Voie au matériel roulant au Congrès international des Chemins de fer en 1892,
  - » provient de ce qu’il faut rapporter les actions horizontales à » une charge de roue; or, si les plus grandes pressions verti-» cales sont produites par les essieux chargés, les plus grandes » pressions horizontales sont, au contraire, produites par les. » roues déchargées, de telle sorte qu’il ne se produit en aucun » cas la somme totale des fatigues combinées de la voie résul-» tant de l’addition des valeurs extrêmes de ces efforts. »
  - Nous n’avons pas cru qu’il fût nécessaire de rapporter les actions horizontales, actions purement dynamiques, aux charges qui les produisent, pour les étudier. Nous avons, d’ailleurs, la conviction que les actions vives verticales ne sont le résultat que des perturbations verticales de la voie, c’est-à-dire de ses dénivellations, que les actions vives horizontales ne sont le résultat que des perturbations horizontales de la voie, c’est-à-dire de ses courbures réelles et non conventionnelles, et qu’enfin les actions verticales et horizontales, bien que s’exerçant simultanément, restent indépendantes. Dans ces conditions, la façon la plus exacte de connaître les valeurs des actions vives horizontales et verticales est donc d’en déterminer les valeurs absolues sur les voies elles-mêmeset de les appliquer indépendamment dans les calculs.
  - Nous envisageons donc les actions vives horizontales comme des actions dynamiques complètement indépendantes.
  - Il sera toujours facile de les lier aux efforts verticaux quand les deux efforts se produiront simultanément puisque l’équation d’équilibre du rail dans ce cas est (fig. 4) :
  - S/i = Vd + G d'.
  - Un fait digne de remarque, c’est que presque toutes les observations ayant pour but la recherche de la valeur des résistances des voies sous les actions horizontales sont basées sur la destruction de ces voies et non leur conservation; de telle sorte qu’on peut
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  - facilement trouver dans les observations faites sous quels efforts les voies sont détruites alors qu’on chercherait en vain quelles sont les. limites des résistances qui les peuvent conserver, ce qui nous paraît beaucoup plus utile cependant.
  - Ainsi, nous avons trouvé pour les bois les plus divers utilisés dans les traverses la valeur de l’effort qu’il faut faire pour arracher un tirefond de son trou, et encore dans des conditions dif-
  - férentes du travail dyssymétrique auquel le soumettent les patins des rails.
  - Or, les conditions de son travail élastique sont non seulement inconnues, malgré leur grand intérêt, mais celui du bois lui-même travaillant normalement à ses fibres ne figure même pas dans les formulaires des Ingénieurs.
  - Supposons cependant qu’on connaisse, même approximativement, le déplacement élastique D d’un tirefond sous une force
  - horizontale S' ; le rapport =r- de cette force au déplacement élas-
  - tique qu’elle produit sera la caractéristique de la conservation de cet assemblage du rail et de la traverse, puisque par le seul
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- - rapprochement des traverses, il sera possible d’augmenter la résistance totale à opposer aux actions horizontales en conservant les traverses.
  - C’est donc la mesure de la conservation des assemblages des voies sollicitées par les actions horizontales qu’il faut observer et non la mesure des efforts qui les détruisent, puisque, comme on l’a vu, les seules déformations permanentes des voies sont l:e principal .facteur de l’au g m e ntati onde ces efforts dynamiques.
  - Les actions vives horizontales, comme toutes les choses animées, ont une vie éphémère:; elles naissent, croissent et meurent absorbées par les masses qui leur sont opposées ; leur développement est d’autant plus facile que le milieu leur est plus favorable et que la voie est moins rigide.
  - Un grand nombre de ces actions ne sont d’ailleurs engendrées que par les déformations permanentes des voies elles-mêmes, et ce sera déjà une manière de les réduire que d’empêcher leur production par la suppression des déformations permanentes qui en sont la cause.
  - A notre avis, le plus sûr moyen d’arriver à la réduction des actions horizontales est de les faire avorter dès qu’elles ont pris naissance et qu’elles sont encore facilement absorbables par la résistance élastique de la masse totale de la voie ; on conçoit facilement qu’il soit plus aisé d’arrêter un poids P tombant de 4 cm de hauteur, que d’arrêter ce même poids lorsqu’il a parcouru 10 cm. De cette façon, les conditions d’établissement des voies ne seront pas modifiées si en aucun point des assemblages la limite d’élasticité des matières en contact n’est pas dépassée.
  - ïl faut pour cela que l'assemblage, unité de résistance à opposer anse efforts horizontaux, ne puisse se déformer lui-même qu’élas-tiquememt ; il y a donc nécessité de déterminer la résistance élastique effective qu’il faudra lui donner pour qu’il puisse supporter ces actions aux points des voies les plus éprouvés par elles.
  - S
  - La connaissance du rapport ^ des efforts élastiques horizontaux
  - aux déplacements qu'ils produisent est donc nécessaire dans 'tous les cas pratiques; c’est à nette mesure que nous nous sommes appliqué.
  - L’introduetion des -efforts horizontaux dans les calculs •conduira à la solution des j oints par la résistance effective des assemblages qui soutiennent ces parties faibles.
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  - II. Distribution des Efforts horizontaux dans les Assemblages.
  - Dans une voie, un rail sollicité par une action horizontale S, appliquée à une hauteur (h) au-dessus de la hase d’un patin de largeur (d) tend à faire glisser ce patin sur son support et, s’il ne le peut, à le déverser en soulevant les attaches intérieures dans un mouvement de rotation autour de l’arête extérieure de ce patin.
  - Il est facile de vérifier l’effet d’une action horizontale pure, c’est-à-dire en l’absence de charge verticale, sur une traverse isolée dont les assemblages travaillent élastiquement.
  - Nous l’avons fait de la façon suivante (fig. 2).
  - Une traverse T, portant deux coupons de rails RR', repose sur deux couteaux, l’un fixe en A, l’autre mobile en B, ce dernier étant placé à l’extrémité d’un levier supporté en M, l’autre extrémité munie d’un poids P pour équilibrer la partie du système matériel appuyé en B.
  - Afin d’éviter les actions unilatérales qui déplaceraient la traverse dans le sens de sa longueur, la pression est faite simultanément entre les deux champignons des deux rails, à l’aide d’une balance horizontale équilibrant les poussées en produisant une action horizontale de 1 000 kg sur chacun des rails.
  - La traverse fléchit de bas en haut et prend une flèche F, maximum en son milieu ; les extrémités EE' s’abaissent, mais le couteau B reste immobile, même sous une succession d’actions vives, parce que les points 00' de la fibre neutre sont bien les
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  - points de rotation des fibres de la traverse sollicitée par les rails déversés par l’action horizontale.
  - L’action horizontale pure a donc pour conséquence un déplacement relatif des fibres de la traverse autour des points 0 et O' de la fibre neutre; ce déplacement est le même que celui que produiraient des charges verticales s’exerçant sur la même traverse retournée et chargée de bas en haut de poids égaux à Y; les points d’appui étant en M avant la charge et en N sous la charge (fig. 3).
  - Les points O et O' sont situés dans les verticales passant par les arêtes extérieures des patins au repos; ces patins sont les bases de déversement et le moment fléchissant est Yd.
  - _Poutèe_ _cles _a_
  - Supérieure de la traverse retournée
  - La traverse se cintré donc sous une flèche F dont l’expression est :
  - F =
  - Y
  - EL
  - K-♦a-.']-
  - où les lettres ont les valeurs indiquées dans la figure 3, et I le moment d’inertie de la section de la traverse chargée dans sa
  - position normale de bas en haut; Y — ^ est la force verticale
  - agissant sur les attaches, E le coefficient d’élasticité de la matière homogène ou mixte constituant la traverse (fig. 5).
  - En admettant que l’assemblage du rail et de la traverse soit constitué par une soudure, les déplacements subis par cet assemblage parfait sont indiqués dans la figure 4.
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- - Remarquons tout d’abord que, si le rail semble avoir reculé sous la pression S, il ne s’agit pas en réalité d’un glissement du patin sur son support, mais d’un transport de ce patin dû à rallongement des fibres supérieures de la traverse fléchie.
  - Le déplacement \h qui en résulte est donc un déplacement
  - Dans .nos observations lb' de la liauteur du. rail
  - -----------------“'FIbfê’xLeûïie flacbde
  - pib re ^nféçi©uEe_flèûhie__
  - e - Epaisseur d’une traverse dont la matière est lxomog&me réellement ou fictivement'
  - élastique, fonction de la cause qui le produit, «c’est-à-dire de la flexion F.
  - Il en est de même du déplacement \v qui est lui-même la flèche de la traverse au droit de Pâme du rail ; sa valeur est égale à la moitié 4u déplacement (<p -f- a), ? étant la flèche de la traverse en W, et a-la différence entre cette flèche et la tangente en M formée par le patin indéformable sur la traverse 'fléchie.
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  - En somme, tous les déplacements de cet assemblage parfait sont élastiques; a,,, X„, (9 + a) sont des fonctions de F provoquées par l’action horizontale S ; le déplacement horizontal D qui en est la somme est donc lui-même une fonction de F.
  - Évaluation des déplacements élastiques d’un assemblage parfait.
  - Ces déplacements résultent de la courbure prise par la traverse sous l’action horizontale S, l’assemblage étant une soudure.
  - Les éléments qui entrent dans la courbure sont représentés dans la figure 4, à laquelle il y aura lieu de se rapporter dans la suite, ainsi qu’à la figure 5 qui en est un détail.
  - 1° Evaluation du déplacement horizontal \h : Dans la figure 4 nous avons :
  - ~ = cos (? + mais r dans le triangle OMN donne :
  - r = | si-n Ç+'o),
  - d’où
  - Or
  - _ ü sin (ç + y.) COS (9 + a)
  - g tg (? + «)
  - --------. ' 2F
  - i-g (? + a) = IJ- ;
  - il vient donc :
  - 2° Évaluation du déplacement vertical — Dans la figure 4, le triangle MGP nous donne :
  - 'hv — (2 ------------------------
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  - I^qii fléchie
  - l\Tota.; Lerail est supposé reposer sur-la. file neutre de la.tr averse dans ce cas e- o a été e on sidérée comme négligeable par rapport à Tl
  - Légende \ ' <
  - oB’-Tang-euo àla.fïbre neutre fléchie A
  - ci - .Base de déversement \
  - 2 ~ Demi-distance entre arêtes intérieures des patins \ JL - Demi-distance entre arêtes extérieures des patins tg (cp + oc)=Ç=^£ e - .Epaisseur de lu traverse
  - T
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- - — 145 —
  - b - 2F
  - remplaçant \k par sa valeur \h — j. F et tg(<p -f- a) par -j- il
  - L* L
  - vient :
  - \v =
  - /dL — 2eF\ F
  - V L / L'
  - 3° Evaluation du déplacement vertical (9 + a) en V au droit des attaches intérieures. — Dans la même ligure 4, nous avons :
  - + «) _____ d — ht
  - 9 — A/i
  - remplaçant \h et X» par leur valeur ci-dessus, il vient :
  - déplacement (9 +
  - ou
  - (? +
  - , _ F/c/L —2eF\/dL —eF\ a' ~~ L \ L J\dL—2eF/
  - 2L
  - L’
  - d’où :
  - déplacement (9 4- a) =
  - %dh — eF) L
  - F
  - L’
  - Les deux dernières valeurs étant d’application laborieuse, nous les avons remplacées par des valeurs approchées ne différant que de 1 à 2 centièmes de millimètre des valeurs exactes.
  - Cette approximation correspond aux erreurs possibles des lectures dans les observations.
  - 4° Évaluation approchée mais simplifiée des déplacements (9 + a) ei X,.
  - (a) Simplification du déplacement (9 + a).
  - Dans la ligure 5, nous voyons, par les triangles OAB et OAT que : ,
  - L2 — m . n,
  - et L2 = R2 — n\
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  - mais n = R — F, d’où, en remplaçant n par sa valeur, il vient :
  - L2 = m( R — F), [1 ]
  - L2 = R- — (R — F)2 = 211F — F2. [2|
  - Dégageons R des équations [1] et [2], nous avons :
  - L2 + mF
  - R =
  - R =
  - m
  - L2 + F2 2F ’
  - [3]
  - [4]
  - L2 + mF L2 + F2
  - c’est-à-dire : — ------= —•• „ quelle que soit la flexion,
  - d’où
  - ou
  - (L2 + wF)2F = mL2 4- wF2, ‘ 2FL2
  - m = ÏT^F’
  - mais F2 est négligeable par rapport à L2, on peut donc écrire, en simplifiant ;
  - 2 FL2
  - m = = 21.
  - Par suite de la similitude des deux triangles 011A et O'B'A', il vient :
  - (f + «) _ m.
  - d ~ V et aussi :
  - ou :
  - + «) =
  - md 2F d
  - A.„ =
  - 4— ®i F d
  - 2 LA
  - Les valeurs que nous appliquerons dans la suite sont donc :
  - 1,1 ~ L * F’ d
  - A, - l * 1%
  - / i 4 _ F
  - (?•+-«) = T;. F.
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  - Si nous comparons ces valeurs au déplacement du'champignon, en: admettant toujours 1° Que la section sollicitée du rail soit indéformable,
  - 2° Que F assemblage est une soudure parfaite, ce qui reviendrait à dire que la traverse est un prolongement du rail, ce qui serait l’idéal; nous'voyons que: l’écartement total 1) obtenu sous la pression horizontale S se compose de deux parties (ig. 4) :
  - 1° Le déplacement: X/( -
  - 2° Le déplacement x.
  - Or, nous avons très sensiblement :
  - x -—q—- 2 F - -
  - x = tg(î + a) = L ’
  - . F:
  - dès; lors, :
  - ou
  - O/i P
  - D =: x. 4~ \h — -J- . F + . F,
  - valeur qu’on pouvait obtenir plus élégamment en, considérant QB comme tangente à la parabole Q'C.
  - . On se rend compte que cette valeur,, retranchée de celles que nous avons obtenues pratiquement nous donnera le déplacement des attaches, but de ces calculs, puisqu’il permettra de calculer le degré d’élasticité des attaches.
  - Encore', faut-il que nos observations nous donnent des valeurs comparables ; or, comme on le verra par les résultats obtenus dans des conditions bien déterminées, leur exactitude est certaine à 1 ou 2 centièmes de millimètre près,, c’est-à-dire parfaitement comparables aux valeurs données par les calculs qui précèdent.
  - Conditions des observations...
  - D’une façon générale, nous avons ramené la mesure des déplacements des assemblages aux déplacements produits par une force de 1000 kg sur chacun des rails, afin de faciliter les comparaisons entre les divers assemblages observés.
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- - Les déplacements élastiques à mesurer, les seuls que nous ayons intérêt à connaître étant très faibles, l’observation directe de ces déplacements sur une voie en exploitation eût été très difficile matériellement et presque impossible à un ingénieur indépendant.
  - Nous avons préféré nous placer dans des conditions mieux définies, plus favorables aux observations, reproduisant les conditions les plus défectueuses réalisées pratiquement.
  - Les résultats que nous avons ainsi obtenus pour les rapports
  - cherchés ^ sont donc des valeurs maxima qui donneront à l’application le maximum de sécurité, puisque ces résultats correspondent aux conditions de pose les plus défectueuses.
  - Les conditions expérimentales sont les suivantes :
  - Des traverses isolées ou jumelées de types différents, sur lesquelles ont toujours été assemblés les mêmës rails par les mêmes poseurs, ont été placées sur deux couteaux métalliques de 1 cm de largeur d’appui et de longueur égale à la largeur des traverses.
  - Les axes des couteaux espacés de 2L (fig. 5), c’est-à-dire de deux fois 83,5 cm = 167 cm, correspondaient à la verticale passant par l’arête extérieure des patins des rails servant de base de déversement.
  - A l’aide d’une balance horizontale très sensible formée de leviers amplificateurs sollicités par des poids ordinaires et constituant avec le système matériel étudié un véritable ressort antagoniste, nous avons écarté simultanément les champignons des rails assemblés sur leurs traverses; les pressions faites dans un plan horizontal et exercées à une hauteur (h) au-dessus de la base des patins ayant une largeur (d), étaient des actions purement horizontales puisque le poids de l’appareil d’écartement, faible d’ailleurs, était supporté verticalement en dehors et sans contact possible avec la traverse observée.
  - La base de déversement était donc égale à (d) et le rapport constant de transmission des efforts horizontaux de déversement
  - égal à ; de telle sorte que la pression exercée par le bord
  - intérieur du patin sur lés attaches, était —.
  - L’équilibre parfait de pressions constantes, toujours exercées dans des conditions identiques, était tel, que nous avons toujours
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  - obtenu les mêmes écartements sur une même traverse à 1 ou 2 centièmes de millimètre près, tant que les conditions d’établissement ne variaient pas, c’est-à-dire tant que les déformations restaient élastiques.
  - L’appareil étant très simple et les observations des plus faciles, nous avons pu multiplier les vérifications tant que les déformations permanentes ne se produisaient pas dans le système étudié.
  - Nous n’avons pu étudier qu’un petit nombre de traverses usagées pour la plupart en y perçant des trous neufs pour les tirefonds; nous nous réservons d’étendre ces observations à tous les types de traverses et d’assemblages que nous pourrons nous procurer dès que les Compagnies de chemins de fer comprendront que le résultat qui peut découler de ces expériences ne va pas contre leurs intérêts, mais au contraire peut leur apporter le moyen de connaître exactement la valeur des assemblages actuels.
  - A l’aide de cet appareil puissant et sensible à la fois, puisque nous avons pu exercer 2 700 kg entre les deux rails d’une traverse, nous avons non seulement exercé des charges mortes, des charges permanentes, mais encore des charges vives reproduisant les compressions et décompressions rapides exercées comme aux passages successifs de toutes les roues d’un train animé d’un mouvement de lacet.
  - Les appareils de mesure qui complètent cette balance sont les suivants :
  - 1° Pour la mesure des pressions exercées, des poids ordinaires qu’un levier permet de poser, d’enlever ou de manœuvrer au gré de l’observateur et toujours dans des conditions de répartition identiques, aux mêmes points des champignons.
  - 2° Pour la mesure des écartements, des barres rigides en forme de 1, munies en un point de leur partie verticale de butées rivées.
  - Ces butées reproduisent exactement le mouvement d’écartement ou de rapprochement des rails.
  - Une des barres est fixée rigidement à un des rails, alors que son autre extrémité glisse à frottement doux sur l’autre rail muni lui-même d’une contre-butée fixée rigidement.
  - Les variations d’écartement des rails sont donc reproduites d’une manière exacte par la butée et la contre-butée d’un meme appareil d’écartement; ces dernières sont assez rapprochées pour r.uix. . ' • in .
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  - que deux faces parallèles ménagées sur elles puissent permettre à un micromètre à pression constante de mesurer leur écartement, c’est-à-dire l’écartement total des deux rails sous une action horizontale égale à 2S. Les mesures peuvent être répétées autant de fois qu’on le veut pour une même observation, car quelle que soit la pression exercée, faible ou forte, le système reste en équilibre parfait, tant qu’aucune déformation permanente ne se produit dans les assemblages par suite du dépassement dé la limite d’élasticité de l’une des matières en contact.
  - 3° Pour la mesure des flexions des traverses ou leurs déplacements de toute nature, des appareils amplificateurs ou flexiomètres à aiguille maxima, permettant la mesure de déplacements à 5 centièmes de millimètre près ; les flexions des traverses ont toujours été prises pour la flèche totale, c’est-à-dire au milieu de la traverse, ou au milieu des rails dont la courbure était à étudier.
  - Il a été fait près de 5 000 observations, dont nous ne pouvons donner que des moyennes ; toutes les mesures indiquées ont toujours été obtenues par différence immédiate entre la pression (0 + tare) et la pression (1000 + tare) par rail, afin d’éviter précisément les erreurs dues à la production des déformations permanentes, si faciles dans le bois tirefoné, déformations qui nécessitent dans la pratique des resserrages si fréquents, surtout aux environs des joints.
  - Il nous paraît utile de faire remarquer que dans les conditions des observations que nous avons faites, les traverses sont sollicitées à la flexion maximum.
  - Les résultats ainsi obtenus sont légèrement supérieurs à ceux que donnerait une action horizontale unilatérale, puisque dans notre cas, lequel se reproduit assez fréquemment dans la pratique, sur les courbes le moment fléchissant maximum M = Yd, sollicite les attaches intérieures.
  - La différence est d’ailleurs facilement calculable, elle est :
  - où les lettres ont la valeur indiquéefisur la figure 3.
  - Gomme dans les voies normales à 1,45 m de gabarit, les valeurs (l) et (d) diffèrent peu de celles de nos observations, où
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  - d = 15 cm et l = 167 centimètres. On voit que la différence la plus grande qui se puisse produire serait :
  - Vrf(l - îg) = 0,09 Vrf.
  - Il y a lieu de remarquer, en outre, que si l’on néglige cette différence, qui se traduit en réalité par une sécurité plus grande, cette erreur n’affectera qu’une partie du déplacement total de l’assemblage, celle qui correspond à \v.
  - En dehors des résultats obtenus comme déplacements des champignons sous une pression de 1000 kg, nous avons constaté un grand nombre de déformations dont les causes doivent être mentionnées ici.
  - Nous avons constaté des déformations permanentes dans le bois des traverses tirefonées sous des charges mortes inférieures à 500 kg par rail; des charges permanentes de 750 kg par rail agissant pendant 15 heures ont donné jusqu’à 46 centièmes de millimètre de déformation permanente pendant ce temps, ce qui démontre d’une manière irréfutable que la pression par unité de surface portante des filets dépassait la limite d’élasticité de la matière en contact.
  - Enfin, sous des charges vives ne dépassant pas 1,5 des charges statiques de 500 à 1000 kg qui les produisaient, ce qu’il nous était facile de vérifier par la flèche maximum produite dans la traverse, nous avons obtenu très facilement en moins de dix charges vives des déformations permanentes immédiates.
  - Ces observations démontrent que le bois subit de telles déformations permanentes au moment du vissage des tirefonds que la matière en contact avec les filets ne répond plus aux caractéristiques du bois, mais à une substance ligneuse et feutrée très inférieure comme résistance.
  - Les fibres du bois au moment du vissage des tirefonds se trouvent comprimées entre les filets métalliques comme les poilsj comprimés d’une brosse ou pinceau ; les parties en contact direct de ces filets ont été écrasées; ils ont dépassé de beaucoup la-limite d’élasticité du bois, puisque la déformation est permanente ; et subsiste après l’enlèvement du tirefond.
  - Cette matière se surcomprime facilement sous les tractions des tirefonds et à l’enlèvement des charges, elle se distend assez lentement, de telle sorte que la courbe de décharge n’est jamais-semblable à la courbe de charge.
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  - Pour nous rendre compte de ces faits, qui expliquent la facilité avec laquelle les tirefonds tournent fous après quelques resserrages seulement et mettent les Compagnies dans l’obligation de percer de nouveaux trous ou d’agrandir les anciens pour y loger les trénails, nous avons fait éclater le bois d’une traverse suivant la longueur d’un tirefond.
  - La ligure 6 représente un tirefond dans son alvéole et l’alvéole lui-même, dans lequel le tirefond se dessine en creux.
  - Fij.6
  - En dehors des déformations permanentes qui y sont visibles, ce tirefond, qui a très peu travaillé, a subi des déformations ayant dépassé 1 mm sous la traction de forces inférieures à 750 kg par rail.
  - Comme on peut le voir, les libres supérieures, côté de la traction du patin, sont soulevées, et bien que le tirefond remplisse exactement son alvéole, si l’on détermine à l’aide d’un coin chassé entre la tête du tirefond et le bois une pression reproduisant l’effet du patin sur cette tête, le tirefond remonte, car la matière en contact n’est plus du bois résistant, mais une matière dont la résistance pratique est à peine le tiers dé celle du bois dans les conditions indiquées ; les pressions des filets, en chassant l’air contenu entre les libres, qu’un fort grossissement permet de suivre, fait refouler cette matière qui, à la décharge, se détend à la façon d’une éponge qui aspirerait l’air humide extérieur, lequel oxyde les filets métalliques.
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- - Tableau des écartements obtenus entre deux rails fixés sur différentes traverses.
  - NATURE DES NUMÉROS DES GENRE DE POSE CONDITIONS DE VALEURS OBSERVÉES DE D SOÜS 1 000 K1LOGR. PAR RAIL \
  - traverses observations ; - . . l’assemblage pour 2 rails pour 1 rail
  - Chêne 20 X 3540 Traverses en bois. sur semelle peuplier . 1 tirefond inlér. 0,2913 m 0,1456 m
  - e — 13 cm 3565 sur selle acier trois trous 1 — 0,2849 0,1424
  - i » 3995 sur selle acier quatre trous 2 — 0,2640 0,1320
  - » 1 3500 sur fibro-feütre 1 — 0,2589 0,1294
  - » 3524 — après resserrage 1 — 0,2506 0,1253
  - » 3065 pose directe ...... 1 — 0,2458 0,1229
  - » 3070 — après resserrage . 1 — 0,2350 0,1175
  - Hêtre créosote 30 X IA 3969 sur selle acier quatre trous . . 2 — 0,2380 0,1190
  - e = 11 3954 — après resserrage 2 — 0,2350 0,1175
  - Chêne 20 X 14 4046 pose directe . . 2 — 0,2448 0,1224
  - e = 12 4050 — après resserrage 2 — 0,2392 0,1196
  - Béton armé 4602 Traverses en béton armé. pose directe sur drap feutré 2 attaches 0,2340 0,1170
  - e rrr 12 4610 — — 2 — 0,2400 0,1200
  - e/Ltë 4459 — — 2 — 0,2000 0,1000
  - e = 15 4499 — — .......... 2 — 0,1940 0,0970
  - e = 15 4341 — — 2 — 0,1800 0,0900
  - e = 15 4348 2 — 0,1777 0,0888
- p.153 - vue 157/396
- - — 154 —
  - Les actions vives agissant sur cette matière donnent lieu à des graphiques qui se surmontent en forme d’échelle au lieu de se confondre, comme cela arrive pour les déformations élastiques.
  - En nous en tenant aux seules déformations élastiques des assemblages divers que nous avons observés, voici, groupés en un petit nombre, les résultats obtenus sous des pressions de 1000 kg par rail (voir tableau, page 153).
  - Si les valeurs de D obtenues dans le tableau précédent correspondaient toutes à un même degré d'élasticité de, la matière la plus
  - g
  - fatiguée, il suffirait d’établir le rapport g dans chacun des cas ob-
  - i
  - servés pour avoir la valeur du rapport nécessaire à la conservation de ces assemblages, mais, comme nous l’avons dit, des déformations permanentes se sont produites au cours même des observations, dans le bois, alors que nous avons pu augmenter les pressions dans le ciment armé sans aucun inconvénient pour les assemblages, les déformations restant toujours élastiques, quelle que fût la durée des observations que nous avons souvent prolongée de plus d’une semaine.
  - Il nous faut donc connaître les raisons de cet état de choses, afin de mesurer et comparer les différents effets de la charge de 1000 kg sur les matières des traverses observées.
  - D’après ce que nous avons vu plus avant, la valeur de D sous 1 000 kg d’effort horizontal sollicitant un assemblage parfait dans les conditions de nos observations est :
  - __ (2/i -f e)
  - L
  - Prenons un groupe d’observations faites sur une traverse en chêne ; le rail étant assemblé directement sur son siège à l’aide de deux tirefonds intérieurs et deux tirefonds extérieurs.
  - Les conditions d’établissement étaient :
  - h = 13,5 cm; e = 12 cm; L = 83,5
  - et nous avons obtenu comme moyenne des observations nos 4042 à 4050,
  - 0,2413
  - 2
  - 0,12065 cm pour F = 0,1773 cm.
- p.154 - vue 158/396
- - — m —
  - Or, l’assemblage parfait eût donné :
  - D =
  - c’est-à-dire :
  - '2 X 13,5 cm + 12
  - )>
  - 83,5 cm D = 0,0828 cm
  - 0,1773 cm,
  - La différence 0,12065 — 0,0828 — 0,03784 cm provient donc du déplacement des attaches, le rail étant complètement indéformable dans la section sollicitée, comme nous l’avons vérifié et l’arête du patin extérieure ne se déplaçant pas dans le sens vertical sous les pressions exercées.
  - Or, il ne s’agit pas dans l’exemple précédent d’un cas particulier, mais d’un déplacement général dont le tableau suivant donne les valeurs.
  - Les résultats obtenus pour les déplacements des attaches donnent lieu à quelques remarques :
  - 1° Les observations 3540, 3565, 3500 marquées d’une croix au tableau (+), faites sur des rails reposant sur leur siège par l’intermédiaire soit de semelles, soit de selles acier, donnent lieu à des déplacements d’attaches plus élevés, soit que l’élasticité des semelles en peuplier ou fibro-feutre intervienne, soit que la selle acier augmente la base de déversement, mais la remarque peut être généralisée, tous les intermédiaires employés augmentent le déplacement des attaches;
  - 2° Dans le chêne, le déplacement total des deux tirefonds d’un assemblage est environ la moitié du déplacement d’un seul tire-fond sous la même charge;
  - 3° Dans le hêtre créosoté, les déplacements des tirefonds sont le double environ de ceux du chêne sous la même charge;
  - 4° La répartition de la charge de 1 000 kg sur l’armature de traverses en béton armé réduit le déplacement des, attaches dans la proportion de 4 à 1 ;
  - 5° Les charges de 1 000 kg que supporte le bois des traverses tirefonées en chêne et a fortiori en hêtre c. doivent être considérées comme des charges faisant travailler le bois à sa limite d'élasticité,, puisque les déformations permanentes les accompagnent ;
  - 6° Les charges de 1 000 kg réparties par l’armature métallique des traverses en béton armé doivent être considérées comme des charges pratiques puisqu’on peut porter cette charge au double sans amener de déformation permanente (M. Gonon, constructeur, a été jusqu’à 5 000 kg par assemblage).
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- - Tableau donnant la valeur du déplacement des attaches dans les traverses observées.
  - NUMÉROS DES OBSERVATIONS VA D POUR 1000 KG LEURS DE F e VALEURS DE D = m + e . F L DÉPLACEMENT DES ATTACHES NOMBRE DES ATTACHES
  - - cm cm cm cm cm
  - 3540 Chêne 0,1456 0,145 13 0,0695 + 0,0761 1 tirefond
  - 3565 d° 0,1424 0,160 13 0,0766 0,0658 f'* 1 d°
  - ' 3995 d° 0,1320 0,220 13 0,1054 Chêne 0,0266 e\ O 2 d°
  - 3500 d° . 0,1294 0,140 13 0,0671 _L_ ! 0,0623 <V a 1 d°
  - 3524 d<> 0,1253 0,145 13 0,0695 Chêne 0,0558 *<£> O 1 d<>
  - 3065- d° 0,1229 0,140 13 0,0671 d° 0,0558 II 1 d°
  - 3070 d° 0,1175 0,140 13 0,0671 d° 0,0504 <4-5 <D 1 d°
  - 3969 Hêtre c. 0,1190 0,145 11 0,0660 Hêtre 0,0530 ? . 2 d°
  - 3954 d° 0,1175 - 0,145 11 0,0660 d° 0,0515 . 2 d°
  - | 4046 Chêne 0,1224 0,178 12 0,0833 Chêne 0,0391 O 2 d°
  - 4047 do' 0,1196 0,179 12 0,0833 d° 0,0360 d 2 d°
  - 4602 Béton a. 0,1170 0,210 12 0,0981 ' . Béton 0,0189 r- 2 attaches
  - 4610 do • 0,1200 0,225 12 0,1051 d° 0,0141 O O 2 d°
  - 4459 d« 0,1000 0,160 15 0,0805 d° 0,0195 U 2 d°
  - 4499 , do 0,0970 0,165 15 0,0830 d° 0,0140 •4-2 2 d»
  - 4341 d° 0,0900 0,161 15 0,0810 d° 0,0090 Cu 2 d°
  - : 4348 d° 0,0888 0,161 .15 ' 0,0810 d° 0,0078 • O g 2 d»
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- - 157 —
  - Dans ces conditions et en admettant pour la charge pratique,
  - S
  - la moitié de la charge limite, le rapport nécessaire à la conservation des assemblages tirefonés ne serait pas ^ mais
  - 2 ’
  - = f et les valeurs de ce rapport qui seraient appli-
  - cables au calcul des assemblages, valeurs que nous appellerons A, représenteront la force en kilogrammes qu'il faut pour écarter élastiquement de l'unité (4 cm) le champignon d'un rail sollicité par une action horizontale, la section sollicitée du rail étant indéformable.
  - Valeurs pratiques de A pour quelques assemblages.
  - (Voir la nature des traverses tableau page 453).
  - NUMÉROS DES OBSERVATIONS DÉPLACEMENT D CHARGES PRATIQUES POUR LE déplacement D VALEURS DE A
  - cm km
  - 3540 0,1456 500 3430
  - 3565 0,1424 500 3 510
  - 3995 0,1320 500 3 790
  - 3500 0,1294 500 3 860
  - 3524 0,1253 500 3 990
  - 3065 •§ 0,1229 500 4 070
  - 3070 “ 0,1175 500 4 250
  - 3969 0,1190 500 4200
  - 3954 0,1175 500 4250
  - 4046 0,1224 500 4 090
  - 4050 0,1196 500 4180
  - 4602. 0,1170 1000 8 540
  - 4610 | 0,1200 1000 8 330
  - 4459 £ 0,1000 1000 10 000
  - 4499 g 0,0970 1000 10 310
  - 4341 | 0,0900 1000 10 420
  - 4348 0,0888 1000 11110
  - Les indications de ce tableau doivent être complétées par ce fait que le bois des traverses ne saurait supporter une poussée horizontale supérieure à. 1000 kg par assemblage, sans se défor-
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- - — 158 —
  - mer, lorsque ces assemblages comportent deux tirefonds intérieurs, ce qui n’est pas sans influence sur la rigidité des traverses ainsi affaiblies.
  - III. Distribution des efforts horizontaux dans les rails.
  - Lorsqu’une action horizontale se produit sur un rail entre deux traverses, ce rail transmet à distance, en les divisant sur les assemblages voisins, les efforts qu’il reçoit directement ; de telle sorte que si deux traverses identiques, espacées de (2a), sont sollicitées indirectement par une action horizontale exercée au milieu du rail qui les relie, c’est-à-dire à la distance (a) de
  - chacune d’elles, l’effort sera exactement le même sur les deux traverses et égal sur chacune d’elles à la moitié de l’effort unique.
  - Il est facile de s'en rendre compte ; nous l’avons fait de la façon suivante (jig. 7) :
  - Deux traverses T et T' sont jumelées par deux rails R et R',,
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- - — 159 —
  - assemblés de la même façon sur elles; celles-ci sont posées sur des couteaux fixes, dans les conditions indiquées pour les traverses isolées.
  - Le système matériel ainsi formé est sollicité en son milieu par deux forces horizontales de 1 000 kg, agissant en sens contraire, afin d’éviter les effets des forces unilatérales ; on vérifie aisément que les déplacements obtenus sur chacune des deux traverses sont égaux à ceux que produiraient des actions horizontales de 500 kg, s’exerçant directement sur chacune d’elles.
  - Mais si nous avons admis et d’ailleurs vérifié que la section sollicitée du rail dans un assemblage était indéformée, il ne s’ensuit pas que le rail lui-même ne se déforme pas entre ses assemblages espacés de (2a).
  - Nous constatons en effet, que ce rail libre, tout en transmettant l’effort qui le sollicite, prend une courbure dans deux sens perpendiculaires, l’un correspondant au soulèvement de l’âme, l’autre normal au premier le faisant fléchir transversalement, de telle sorte que si l’on mesure les déplacements simultanés du centre de gravité de la section sollicitée du rail, les déplacements \h, lv, (© + a) constatés dans les assemblages ne sont qu’une partie de ceux constatés dans le rail.
  - Pour connaître les courbures que prend le rail, il suffit donc de retrancher des déplacements du rail relevés au milieu de l’espacement (2a) la moyenne des déplacements de ce même rail, subis par les deux traverses jumelées.
  - C’est cette méthode que nous avons employée de préférence à l’application de formules de torsion toujours compliquées dans les profils non géométriques en reportant l’ensemble des déplacements au centre de gravité de la section constante du rail.
  - Les conditions des observations des traverses jumelées ont été absolument les mêmes que celles des traverses isolées ; les deux traverses ont été écartées de 184 cm d’axe en axe et les poussées
  - horizontales exercées à la distance
  - 184
  - = 92 cm.
  - Des appareils de mesure pour les écartements étaient placés dans l’axe des deux traverses et au milieu de la portée (2a), de telle sorte qu’une même observation comportait lecture de l’écartement des champignons en trois points distants de (a) :
  - 1° Pour la charge O -f-.T;
  - 2° Pour la charge 1000 kg + T ;
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- - — 160 —
  - la différence donnait donc le déplacement total sur chacune des deux traverses et en leur milieu.
  - Les valeurs des déplacements (<p + a et x„) étaient constatées par des flexiomètres placés verticalement et horizontalement au droit des arêtes intérieures et extérieures des patins des deux rails; ils étaient relevés au milieu du rail et contre les traverses.
  - Les moyennes des résultats ont été les suivantes :
  - Moyenne des valeurs 2D .
  - sur traverses nord 0,1216 cm sur — sud 0,1306
  - Ces deux traverses n’ont pas la même rigidité.
  - Moyenne générale. . 4D = 0,2522 cm
  - Soit pour moyenne générale 2D = 0,1261 cm sur les traverses.
  - Moyenne des déplacements (<p + a)
  - contre traverses nord — 0,025 cm
  - Moyenne des déplacements (<p + a)
  - contre traverses sud = 0,035
  - Soit pour moyenne (ç + a) aux traverses = = 0,030 cm.
  - Moyenne des déplacements verticaux de l’arête extérieure des patins contre les traverses =0.
  - Moyenne des écartements 2D au milieu des rails = 0,3052 cm.
  - Moyenne des valeurs (<p + a) patin
  - droit des rails = 0,049375
  - Moyenne des valeurs (9 + a) patin
  - gauche des rails = 0,0475 .
  - Moyenne des déplacements \h,
  - patin droit des rails = 0,0905 .
  - Moyenne des déplacements X/(,
  - patin gauche des rails = 0,0905 .
  - Moyenne des déplacements Xv des
  - arêtes extérieures = O.
  - Moyenne des déplacements Xh
  - contre traverses extérieures = 0,0405 cm.
  - 0,0484 cm.
  - = 0,0905 cm.
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- - — 161 —
  - Les différences D dues à la déformation d’un rail seul, ont donc été pour 1 000 kg d’effort horizontal :
  - , #n 0,3052 — 0,1261 AAQ_ directement D =----------^-------- — 0,0895 cm au champignon
  - et à 13,5 cm de la base.
  - En prenant sur l’une des traverses (sud) isolée, la valeur de D pour 500 kg, nous aurions eu comme résultat :
  - n 0,3052 — 0,1193 A Anao„
  - * . D = —-------x—’------= 0,0929a-cm.
  - Nous admettons donc comme valeur de D, la moyenne
  - 0,0895 + 0,09295 AAAyIÛ)_ - . .
  - •-------ê)------ = ü,09122o cm, présentant un écart de
  - zh 0,0017 cm michrons.
  - Les différences lh ont été :
  - directement + = 0,0905 — 0,045 = 0,0455 cm.
  - En prenant sur l’une des traverses (sud) isolée, la valeur \h pour 500 kg, nous aurions eu comme résultat :
  - Ah = 0,0905 — 0,050 = 0,0405 cm.
  - Nous admettons donc comme valeur de xfc, la moyenne
  - -------^1------ = 0,0430 cm, présentant un écart de
  - zh 0,0023 cm michrons.
  - Directement les différences X„ ont donné :
  - , (? + «) 0,04843 — 0,0300 A AAA .
  - + = -.....^ ; = ---------g------- = °’0094 cm*
  - En prenant sur l’une des traverses (sud) isolée, la valeur X„ = — pbür 500 kg nous aurions eu comme résultat :
  - -A„ = ÜL±Jl = 0,04843 - 0,0432 = ^ cm„
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- - — 162
  - Nous admettons donc comme moyenne de Xy :
  - 0,0092 + 0,0052
  - 0,0072 cm,
  - présentant un écart de zb 0,0020 cm michrons.
  - Les différences observées dues aux déformations du rail seul sont donc :
  - Dau champignon — 0,0912 cm. \h au patin = 0,0430 . .
  - X„ au patin = 0,0072 . .
  - écarts maximum = 17 à 25 michrons.
  - Reportons ces déplacements au centre de gravité du rail qui
  - se trouve à 6,2 cm de la base (fig. 8); nous voyons que X„ qui se produit dans l’axe du rail ne varie pas, mais que Xh deviendra au centre de gravité :
  - Xh (cg) = 0,0430 + (0,0912 - 0,0430)^|,
  - = 0,0430 +0,0221 == 0,0651 cm; et X* (cg) = 0,0072 cm.
  - soit
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- - — 163 —
  - Ces déplacements sont donc les flèches prises par le centre de gravité d’une pièce élastique, appuyée librement à ses extrémités et fléchie en son milieu, suivant deux axes perpendiculaires.
  - Dans ce rail il est évident que les forces se sont distribuées dans le rapport inverse des résistances.
  - Or, ces résistances, que nous appellerons : pour les résistances horizontales du rail,
  - (3„ pour les résistances verticales du rail, ont pour expression :
  - fa =
  - fa =
  - (2a)
  - 48EJfc
  - 3 = —g-1 quand la flèche = i cm:
  - a0 6 EJ„
  - (2a)
  - g- — -^3-, quand la flèche = 1 cm.
  - Si nous en calculons les valeurs pour le rail étudié où :
  - J„ = 1 860,4 cm, et a = 92 cm,
  - Jft — 460,4 cm ; il vient :
  - 6 X 2 200 000 X 460
  - fa
  - fa
  - (92)3
  - 6 X 2 200000 X 4 860 (92)3
  - = 7 797 kg*.
  - 31530 kg*.
  - La force écartant le rail au centre de g a donc été :
  - 7 797 kg X 0,0651 = 507 kg.
  - La force soulevant le rail au centre de g a donc été
  - 31 530 kg X 0,0072 cm = 227 kg,
  - soit aux attaches : » 227 kg X 2 ±= 454 kg,
  - et au champignon, c’est-à-dire à 13,5 cm de la base
  - A KO
  - 454 kg X = 501 kg.
  - Les forces se sont donc distribuées comme suit : sur rail libre, pour écartement : 507 kg, soit 50 0/0 environ ;
  - pour soulèvement : 504 kg, soit 50 0/0 environ ;
  - Total. . . 1 011 kg, au lieu'de / 000 kg.
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- - — 164 —
  - Mais, s’il est intéressant de connaître comment les actions horizontales se distribuent en déformant un rail libre entre deux traverses, nous verrons, dans la suite, qu’il est aussi nécessaire de connailre leur distribution dans un rail buté, c’est-à-dire dans un rail dont l’arête extérieure qui sert d’axe de rotation au déversement ne peut glisser horizontalement sur son support.
  - C’est à ce nouveau problème que nous nous sommes attaché.
  - Les conditions des observations sont restées les mêmes que pour le rail libre précédemment indiquées, mais le patin du rail a été buté extérieurement à la distance (a) c’est-à-dire dans la section sollicitée par l’action horizontale entre les deux traverses.
  - Cette butée correspond à la résistance horizontale que procurent les tirefonds extérieurs lorsque le patin posé sur une traverse peut seulement se déverser, mais ne peut glisser.
  - La distribution des forces horizontales, dans ce cas, est différente de la précédente en ce que la butée horizontale extérieure permet, en augmentant légèrement le déversement, de réduire les déformations permanentes dues au glissement par l’adhérence préalablement donnée au patin sur son support.
  - Quoi qu’il en soit, sans entrer dans le détail comme nous l’avons fait précédemment, afin de montrer la marche que nous avons suivie, nous donnons ci-après les résultats obtenus.
  - Les ditîérences dues dans ce cas à la déformation du rail buté à égale distance des deux traverses, sous l’action horizontale de 1000 kg ont été : au champignon :
  - 0,2755 cm — 0,1278 2
  - 0,07385 cm;
  - au patin intérieur :
  - (<p + a) = 0,0700 cm — 0,0475 cm = 0,0225 cm; au patin extérieur : . xh — 0.
  - Ces déplacements rapportés au centre g de la section sollicitée du rail, ont donné : au centre g :
  - lv directement = 0,0350 cm — 0,02375 cm = 0,01125 cm lv indirectement = 0,0350 cm — 0,0233 cm = 0,0117
  - Total. .... 0,02295 cm
  - Moyenne admise == —= 0,011475 cm;
- p.164 - vue 168/396
- - _ 165 —
  - au centre g :
  - 6,2
  - lh directement = 0,07385 cm X = 0,0339 cm
  - Xh indirectement = 0,0633 cm — 0,0418 = 0,0215 cm
  - Total. . . . 0,0554 cm
  - Moyenne admise \h =
  - 0,0554
  - 2
  - 0,0277 cm.
  - Les différences dues, dans ce cas, à la seule déformation du rail ont donc été :
  - au centre g
  - X = 0,0115 cm. X, = 0,0277
  - Dans ces conditions :
  - La force écartant le rail a été au centre g :
  - 3, X 0,0277 cm = 7 797 X 0,0277 cm = 216 kg;
  - La force soulevant le rail a été au centre g :
  - P» X 0,0115 cm = 31 530 kg X 0,0115 cm = 362 kg,
  - soit aux attaches 362 X 2 = 724 kg;
  - 135
  - et au champignon, c’est-à-dire à 13,5 de la base : 724 x ^ = 796 kg.
  - Les forces se sont donc distribuées, sur rail buté, comme suit : Pour écartement : 216 kg, soit 25 0/0 environ;
  - Pour soulèvement : 796 kg, soit 75 0/0 environ.
  - Total. . . 1012 kg, au lieu de 1000 kg.
  - Cette différence en plus de 11 et 12 kg provient, en grande partie, de ce que, négligeant l’inclinaison de l/20e du rail, nous avons fait état des déplacements au lieu de prendre la projection de ces déplacements.
  - Dans tous les cas, la concordance des résultats vérifiés, démontre que la répartition des actions horizontales dans les rails libres et butés est bien celle que nous avons indiquée.
  - En résumé, de la mesure des déformations des assemblages et des rails sollicités par les actions horizontales, il résulte que :
  - Les valeurs A, {3fcî caractéristiques de la conservation des assemblages et des rails sollicités par les actions horizontales, sont les caractéristiques des voies sous ces actions.
  - Bull.
  - 11
- p.165 - vue 169/396
- - —166 -
  - A, dont les valeurs sont données par la dernière colonne du tableau page 88 pour quelques traverses est :
  - A — la force horizontale en kilogrammes qu'il faut pour écarter élastiquement de 4 cm, c’est-à-dire sans déformation permanente de l'assemblage, le champignon d'un rail assemblé sur une traverse, la section sollicitée du rail.restant indéformable. Dans le chêne tirefoné, un assemblage ne peut supporter plus dé 4 000 kg par deux lirefonds, sans se déformer. .
  - 6EJ
  - dont les valeurs sont —(a étant la distance d’axe en axe a3 v
  - des traverses de la voie est donc :
  - (ih — la force horizontale en kilogrammes qu’il faut pour écarter élastiquement de 4 cm, c’est-à-dire sans déformation permanente du rail, le centre de gravité d'un rail sollicité entre deux traverses espacées de (2a) lorsque l’action horizontale s’exerce à la distance (a) de chacun des assemblages. « ,
  - 6EJ
  - (3/,., dont les valeurs sont (a étant la distance d’axe en axe
  - avec des traverses de la voie est donc :
  - .3/( = la force horizontale en kilogrammes qu’il faut pour écarter élastiquement de 4 cm c’est-à-dire sans déformation permanente du rail, le centre de gravité d’un rail sollicité entre deux traverses espacées de (2a) lorsque l’action horizontale s’exerce à la distance (a) de chacun des assemblages.
  - IVT. Répartition des actions horizontales dans les voies continues.
  - Nous avons vu comment les actions horizontales se distribuaient dans les rails libres et dans les rails butés, ainsi que dans les assemblages.
  - Il nous faut maintenant déterminer comment ces actions se répartissent dans les voies. ,
  - Gomme les actions verticales, lès actions horizontales se répartissent sur plusieurs traverses grâce à la rigidité du rail; cette répartition ne saurait dépasser une certaine limite par assemblage, au delà de laquelle il y aurait déformation permanente si les traverses étaient trop écartées et dépense exagérée d’établissement si elles étaient trop rapprochées.
  - Le calcul des voies n’est donc autre chose que la recherche de
- p.166 - vue 170/396
- - 167 —
  - l’écartement économique des traverses d’une voie, dans laquelle l’effort maximum qui se pourra produire n’amènerait aucune déformation permanente.
  - Nous examinerons ce problème d’abord dans les parties ou le rail ne présente aucune solution de continuité, c’est-à-dire dans les voies continues.
  - Soit un rail continu assemblé sur trois traverses et une action horizontale S sollicitant ce rail dans Taxe de la traverse intermédiaire distante de (a) de chacun des axes des traverses extrêmes.
  - E
  - -T-H
  - -
  - -----—»<---------
  - y°
  - Fig-,9
  - La force horizontale S produira un déversement du rail, puisque le patin est buté; ce patin, retenu par les attaches intérieures, fera fléchir la traverse intermédiaire d'abord et se courbant lui-même reportera une partie de la pression qu’il reçoit sur les deux traverses voisines.
  - Dans ce mouvement, la traction des attaches de la traverse intermédiaire étant V15 celle des traverses extrêmes étant V0, nous pourrons écrire :
  - /E) -v.--iv-
  - Afin de simplifier les calculs, nous admettons que la fonction
  - == H; dans ce cas, H représente la partie de l’action
  - horizontale S qui s’exercerait sur lés attaches d’un rail de hauteur égale à sa base; nous aurons'donc (fig. 9) :
  - h= Ti + 2V0. : ; A........T- [1]
- p.167 - vue 171/396
- - — 168
  - Soit le déplacement élastique du patin intérieur dû à V, ; et y0 — — — à V0.
  - Deux actions égales et de signe contraire agissent par l’intermédiaire des attaches :
  - 1° Sur le patin du rail, dans l’axe de la traverse intermédiaire, une force (H — Y,) tendant à soulever l’arête intérieure de ce patin ;
  - 2° Sur ce même patin, la résistance des attaches Y4 et V0 tendant à l’abaisser tout en fléchissant les trois traverses.
  - Lorsque le système matériel est en équilibre sous la force H, un même déplacement du bord intérieur du patin caractérise l’action et la réaction.
  - Ramenons ce déplacement au centre de gravité de la section transversale et constante du rail dans l’axe de la traverse intermédiaire, l’arête extérieure étant immobile, nous aurons :
  - Déplacement sur traverse intermédiaire = ^, Déplacement sur traverses extrêmes = ~,
  - et nous pourrons écrire que la courbure du rail prise sous la force (H — Y,) est égale à la même courbure sous les résistances V4 et V0 ; c’est-à-dire, d’après ce qui précède :
  - H- Y,
  - y«-yo = 2- H-y,
  - 2 pv ~
  - D’autre part :
  - Vi =
  - Xi.
  - A ’
  - d’où
  - Vi — y0 =
  - v y
  - Y i Y 0
  - A ’
  - [2]
  - formule qui, lorsqu’on remplace V0 par sa valeur tirée de [1],
  - , ' H — Y, ,
  - Y0 — —|—15 donne :
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- - — 169 —
  - d’où W ’ 1 <! P* CO II 1 <* [3]
  - Égalons les valeurs [2] et [3] de ce même déplacement,
  - vient : y, - y0 _ H - Y, __ 3Yt - H
  - 2 “ pv - 2A
  - il vient : (H — V4)2A = (3Vt — H)0«,
  - ou Y4(30ü + 2A) = H(3u + 2A),
  - d’où y - ^ + *A H Vl “ 3,3r + 2A ' ’
  - formule qui donne la répartition de H, c’est-à-dire de S sur une traverse intermédiaire.
  - Cette formule est analogue à celle de Schwedier, dont Zim-
  - mermann s’est servi, avec celle d’Hoffmann :
  - P =
  - 4B + D 8B + D
  - pour établir le calcul des voies sollicitées par les actions verticales.
  - Comme on le voit, le théorie de Zimmermann est applicable aux voies sollicitées par les actions horizontales, à la condition de déterminer les nouveaux coefficients de résistance nécessaires, A, pv, ph, comme nous l’avons fait plus avant.
  - Y1 résistance do la traverse intermédiaire fléchie par l’action horizontale se trouve ainsi déterminée en fonction de A et 0», le premier, A, caractérisant la conservation de la traverse ou son travail élastique, le second [3r caractérisant la conservation du rail, ces deux parties, rails et traverse, étant assemblés élastique ment.
  - Comme on le voit, Yt et Y0 ainsi déterminés représentent la partie de l’action horizontale qui affectera chacune des traverses dans une voie sollicitée par l’action S.
  - Yu le peu d’amplitude des actions restant élastiques, c’est-à-dire ne donnant lieu à aucune déformation permanente, les déplacements réels se confondent avec leurs déplacements tangentiels.
  - Nous verrons dans la suite comment appliquer ces valeurs à la répartition des actions horizontales dans une voie, rappelons que A, déterminé par l’expérience pour diverses traverses, est
- p.169 - vue 173/396
- - — 170 —
  - donné par les valeurs de la dernière colonne du tableau de la
  - page 157; que pu dans ^es Pai*ües des voies continues, Jv
  - étant le moment d’inerlie d’un rail soulevé, c’est-à-dire poussé de bas en haut, suivant sa hauteur.
  - Y. — Répartition des actions horizontales dans les voies discontinues.
  - I. — JoiNJS APPUYÉS.
  - Dans les voies discontinues, les actions horizontales s’exercent consécutivement sur les abouts des rails ; c’est la différence qui existe entre les rails pleins et les joints; dans ce cas, la répartition des actions horizontales ne se fait que sur les assemblages intéressant l’about chargé.
  - L’éclissage de l’âme fait pour laisser prendre aux abouts la dilatation nécessaire aux rails, ne saurait entrer en ligne de compte dans les actions horizontales, car ces éclisses travaillent alors à la torsion, c’est-à-dire anormalement à leur usage.
  - L’état défectueux des joints actuels s’explique par le peu d’efficacité que présentent ces éclisses dans les déversements inégaux que subissent le rail amont poussé alors que le rail aval n’est pas encore sollicité; l’action de l’éclissage de l’âme dans le sens transversal est d’autant plus négligeable que s’il présente, à l’origine, une certaine rigidité, il la perd rapidement, parce que le glissement des âmes des abouts et les chocs verticaux que le rail aval reçoit, surtout dans les joints non appuyés dont l’usage est général, desserrent vite les vis et boulons dont la pression normale est la seule et véritable résistance.
  - Le véritable éclissage des abouts de rails sollicités par les actions horizontales est leur assemblage rigide sur les traverses, c’est-à-dire celui qui se fait sur le bord intérieur des patins, siège de la résistance des rails au déversement.
  - Si l’on voulait, par un éclissage méthodique, augmenter la résistance au déversement des joints, et surtout rendre égaux les efforts de transmission des actions horizontales sur les deux abouts, condition primordiale pour empêcher les chocs qui se produisent actuellement, il faudrait compléter l’éclissage de l’àme par une nervure venue de fonte sur les éclisses et contre-
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- - éclisses, nervure qui entretoiserait le champignon et les bords des patins sur une longueur de 4 à 5 cm à cheval sur le joint (fig. 40).
  - Soit donc un joint appuyé et une action horizontale S, s’exerçant à l’extrémité de l’un des abouts du joint; la traverse la plus voisine de la traverse de joint étant à la distance (a) de l’extrémité de l’about.
  - Appelons, comme pour les parties pleines du rail, Yt la résistance opposée par les attaches du rail amont, et V0 celle des attaches de la traverse voisine intéressée par le même about nous pourrons écrire :
  - H = V, + V„, [1]
  - yl étant le déplacement vertical du bord interne du patin du
  - Nervures de 4 à 5'
  - a cheval sur le joint
  - Fig\ 10
  - à Yj, et iJq étant le déplacement vertical du bord interne du patin dû à Y0.
  - Exprimons que sous l’action horizontale S le rail et les deux traverses intéressées se déplacent d’une même valeur sur chacune des traverses quand le système est en équilibre; nous aurons alors, en rapportant ces déplacements au centre de gravité de la section transversale du rail ;
- p.171 - vue 175/396
- - 172
  - H-Vj
  - d’une part : ' f/tj. U) [2]
  - d’autre part : y, = y0 = ls;
  - v____V
  - d’où ^ — 2/0 — -1.A °,
  - et en remplaçant Y0 par sa valeur tirée'de [1] :
  - „ _ „ _ V ~(H-V,) _ 2V, H
  - Vi i/o — A A ’
  - d’où
  - Vi-yo-Wj- h
  - 2 “ 2A
  - Les deux déplacements [2] et [3] n’en formant qu’un, nous aurons :
  - H — Y, _ 2V, — II 20V, ” 2A ’
  - ou (H — Y,)A = (2Vj — H)p01,
  - ou V1(2[3t.1 + A) = (0„, + A)H ;
  - d’où
  - ’y __ + A
  - 1 2^+A
  - . H.
  - Cette répartition donne donc pour résistance à demander aux attaches du rail amont sur la traverse de joint :
  - \ =
  - $vi H~ A jt
  - 20», + A
  - Sous une courbure de rail que nous voulons être égale à celle des 'parties pleines des rails afin d'obtenir la continuité de la voie au joint.
  - Nous devons donc chercher que ia résistance 0», soit égale à la résistance 0» des parties pleines.
  - Or 0» agissant, comme nous l’avons dit, consécutivement et non simultanément sur les deux abouts, son expression n’est plus de
  - la forme mais de. la forme en admettant que l’assem-a3 a3 ’ ^
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- - — 173 —
  - Liage de la traverse voisine intéressée comporte un encastrement complet; or, cette hypothèse ne saurait être réalisée, il nous paraît plus exact d’admettre* dans ce cas, un demi-encastrement, nous aurons donc :
  - __ 1 3EJ„ __ 1,5EJ,
  - Uvl ~ 2 ‘ a 3 “ a'3 *
  - Nous devons donc satisfaire à l’égalité
  - 1,§EJ, __ 6EJ„ a'3 “ a3 ’
  - c’est-à-dire avoir ~ puisque la section du rail est la
  - même; dès lors l’écartement a devra être tel que a3 = —.
  - 4
  - Dans le joint appuyé, la distance des deux traverses voisines d’un même about sera donc :
  - a =
  - 0,63a
  - et la résistance des attaches de la traverse de joint côté amont,
  - sera :
  - (3,,, + A TT
  - 2^+ A'11’
  - où {301 et A ont les valeurs indiquées ci-dessus pour la nature de l’assemblage.
  - Il est bien évident que la traverse de voie courante étant incapable de résister à plus de 1000 kg sans se déformer, si elle est en chêne, il en sera a fortiori de même poqr l’assemblage de la traverse de joint; il est facile de le vérifier.
  - II. — Joints non appuyés. a) Joint symétrique.
  - Soit un joint non appuyé symétrique et une action horizontale S s’exerçant à l’extrémité de l’un des abouts du joint (fig.
  - Bull.
  - U.
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- - _ 174 -
  - Si la traverse T est incapable de résister au glissement sous l’effort horizontal S qu’elle reçoit en entier, l’about du rail sera déporté ou ripé ; mais nous n’admettons pas qu’il puisse y avoir déformation permanente, la traverse T devra donc résister par le frottement que déterminera sur elle la charge verticale (ceci devra donc être vérifié dans le calcul des voies sous les charges verticales) ; l’assemblage de la traverse T résistera donc élasti-quement en formant point d’appui à l’about sollicité ici — puisque
  - le rail est libre — aux déplacements horizontaux ; ce rail devra donc trouver une résistance à ces déplacements dans la traverse T' dont l’assemblage résistera lui-même élastiquement. Appliquons la méthode générale en admettant
  - H = Vt + V0 [1] ,
  - nous aurions :
  - et la flèche qui est ici yi -j- yQ et non plus — y0 donnerait :
  - Vi + y0 =
  - Vr+Vp
  - A
  - H
  - A’
  - [2]
  - Cette même flèche déterminée dans le rail par H aura pour mesure :
  - il
  - a..’
  - [3]
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- - 175 —
  - de sorte qu’on aurait comme plus avant :
  - H _ H.
  - A “ |3,-2 ’
  - c’est-à-dire : A = tSr2;
  - ce qui indique que l’assemblage de la traverse T devrait, pour résister, pouvoir prendre la valeur ,3,,2; {3,2 étant toujours plus élevé que A, il faudrait donc admettre des traverses spéciales beaucoup plus résistantes que les traverses courantes qui sont déjà insuffisantes pour les parties pleines des voies.
  - D’autre part, pour que le déplacement de l’about fût le même que dans les parties pleines, il faudrait que j3,2 = &,2 fût égal à (3„ sous peine d’avoir des écartements dans ce rail libre, plus grands que les déversements.
  - Or, ,3, s’exerçant sur un rail libre à une distance a" de la tra-
  - verse la plus voisine est bien encore de la forme
  - 3EJ,
  - mais le
  - demi-encastrement admissible, quand les deux extrémités de la portée a étaient retenues, ne l’est plus lorsque la force agit dans des conditions aussi défavorables et dans tous les sens, vertical et transversal.
  - Il paraît donc prudent, dans ce cas, d’admettre non plus
  - mais
  - 3(>2 — 3/i2 — ?
  - I 3EJ, _ 3 EJ,
  - 4 ‘ a3 ~ 4 a"3’
  - et comme il faudra, pour avoir même résistance que dans les parties pleines, satisfaire à l’équation
  - 3 EJ, __ 6 EJ,
  - 4 a"3 a8 ’
  - il viendra :
  - aj* _ _3 EJ, a8 ~ 24 EJ/
  - Comme J„ = 4 J, d’une façon assez générale, avec les formes de rail admises, on aura :
  - a"8 _ 3 EJ,,, _ 3 EJ, 1
  - a8 ~ 24 E . 4 J, “ fj6 EJ, “ 32’
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- - dès lors l’écartement a' du joint non appuyé symétrique devrait être tel que
  - a
  - "3
  - ou a" = 0,315a.
  - b) Joint asymétrique.
  - Sur le joint asymétrique qui a été essayé sans autre résultat que celui que donnerait un joint symétrique neuf et nouvellement bourré, les actions horizontales agissent comme sur un joint ordinaire non appuyé, avec cette différence que si les deux assemblages des traverses de joint reçoivent toutes deux l’action S, les abouts travaillent inégalement à la flexion horizon-
  - Sens du mouvement
  - Fig. 13
  - taie comme à la flexion verticale, ce qui ne présente aucun avantage, mais, par contre, offre des inconvénients sérieux (fig. 13).
  - L’about de longueur (b) travaillera sous la résistance :
  - h =
  - 3 EJ,
  - 4 . (63)
  - alors que l’about de longueur (a) travaillera sous la résistance :
  - $h- —
  - 3 EJ,.
  - 4 . (a)3 ’
  - il y aura donc différence de déplacement horizontal et vertical entre ces deux abouts ; l’about de longueur (a) se déplacera de
  - alors que l’about (b) ne se déplacera que de X ; il n’y aura
  - pas amélioration du joint, mais destruction plus rapide dans le même temps.
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- - — 177 —
  - III. — Comparaison des différents systèmes de joints
  - AUX PARTIES PLEINES DE LA VOIE COURANTE SOUS LES ACTIONS HORIZONTALES.
  - Admettons qu’un même effort horizontal S détermine sur une voie un effort de déversement H == 4 000 kg sur un rail, dont J„ = 1 800 et J/( = 450 et dont la traverse donne A = 10000 kg.
  - Joint appuyé.
  - v‘ = ê7rVH = 2190ks
  - P, = = 46400 kg
  - a = 0,63a = 50 cm
  - Rail plein.
  - g„ = = 46 400 kg
  - a = 80 cm
  - Joints non appuyés.
  - Symétrique.
  - = H = 4000 kg P, = ^§ = 46400 kg
  - a = 0,31.5a = 25 cm
  - Asymétrique.
  - V1 = H = 4000 kg fc = 5^i=46400kS
  - , 25 cm
  - 6 = -r-'
  - a = 25 cm
  - Comme le montre ce tableau, sous une même action horizontale H = 4000 kg, lorsque l’assemblage de voie courante dont les traverses sont espacées de 80 cm supporte 1 668 kg; le joint appuyé dont les traverses sont distantes de 50 cm seulement fait travailler l’assemblage de joint à 2190 kg. Dans le joint en porte à faux, les assemblages voisins auront à supporter 4000 kg; il en sera de même dans le joint asymétrique.
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- - — 178 —
  - Ces calculs mettent en évidence la supériorité du joint appuyé, mais appuyé d’une façon réelle; ils sont en concordance parfaite avec les tendances actuelles. Après avoir rejeté le joint mal appuyé, une longue expérience du joint non appuyé fait revenir insensiblement au joint mal appuyé; les voies allemandes nouvelles, où les traverses de joint sont non seulement jointives, mais où le rail repose sur une selle à cheval sur les deux traverses, en sont la meilleure preuve ; les essais de joints asymétriques où l’un des abouts est réduit à quelques centimètres, en sont une autre preuve.
  - Le joint appuyé reparaîtra donc sous peu, il ne restera plus qu’à rendre les assemblages assez résistants pour qu’ils ne puissent se déformer comme ils l’ont fait jusqu’ici.
  - Nous donnons ci-après, une application générale de lav théorie que nous venons de développer, à un cas particulier très intéressant, afin de montrer comment elle peut être introduite dans les calculs de la superstructure des voies ferrées.
  - VI. Application générale de la théorie à un cas particulier.
  - Problème A résoudre.
  - Dans une voie existante composée de traverses en chêne de 20 X 14 X 220 assemblées à un rail de 40 km après usure, qui a pour caractéristiques J1200, J' = 1000, Jfc = 300, les assemblages étant constitués par deux tirefonds gros modèle, le tout posé dans un ballast de coefficient C = 5, on désire introduire, en les alternant, de nouvelles traverses en béton'armé de 30 X 15 X 220, ayant même rigidité que les traverses en bois, mais possédant des assemblages indéformables.
  - Quel devra être Vécartement d'axe en axe des traverses ainsi alternées dans les parties pleines de la voie, pour que les enfoncements des différentes traverses soient les mêmes sous des charges identiques et que les mêmes actions horizontales y produisent le même déversement.
  - Les traverses en bois sont bourrées sur toute leur longueur, les traverses en béton armé sur 84 X 2 == 168 cm seulement.
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- - — 179 —
  - I. Actions verticales. (Suppression des effets de montagnes russes.)
  - Appelons : P1 la charge de rail sur traverse en béton.
  - Dj la force capable d’enfoncer la traverse en béton de 1 cm.
  - P2 la charge de rail sur traverse en bois.
  - D0 la force capable d’enfoncer la traverse en bois de 1 cm.
  - B la force en kilogrammes capable de fléchir le rail de 1 cm sur sa portée (2a).
  - p
  - L’enfoncement de la traverse en béton sous Pj sera y{ —
  - L’enfoncement de la.traverse en bois sous P2 sera y2 £=
  - Po
  - Pour que l’enfoncement des traverses alternées soit le même, il faudra que :
  - P*
  - D, “ D0 '
  - Cette équation posée sera une fonction de Dt, D0, B, qui sera indépendante de la charge de roue G et par suite de Pt et P2 les charges de rails.
  - D, et D0 étant connus, B restera la seule variable et la valeur qu’on en tirera sera Vécartement nécessaire à donner aux traverses alternées, pour que leurs^ enfoncements soient égaux sous une même charge et dans un même ballast.
  - V V
  - Po E ètoa 0/V B0 V\ Po P ! Do
  - Di
  - Ficj.lÆ
  - Gq — Pj + 2P0; P0
  - P,
  - Détermination de ~
  - (fig. U).
  - G-Pi
  - 2
  - et
  - Vi
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- - — 180 —
  - de ces équations nous tirons :
  - _ P1 P0 _ Pi G — P, __ G — P, y' y‘ ~ D, 1\ — D, 2D0 ~ B ’
  - d'où 2P,D„ - D,G + P,D, __ G - P,
  - 2D0D, B
  - Faisons 2D0Dt = M pour simplifier, il vient :
  - 2PtD0B — DjGB + PjDjB = MG — MP,; ou P, (D4B + M + 2ü0B) = (M + D1B)G ;
  - n (M + D,B)G
  - 0U P' “ D,B + M + 2D0B ’
  - (2Dq + B)G , DjB + M -h 2D0B ’
  - et la valeur cherchée — sera
  - D4B + M + 2D.0B
  - Détermination de ~ (fig. 45)
  - Bq
  - Rg.lS
  - G = P2 + 2P3 ;
  - G - P,. ’2 ’
  - & =
  - Ll.
  - D0’
  - 2/o
  - Ël:
  - Dt’
  - et Vï — y o
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- - — 181 —
  - de ces équations nous tirons
  - __ P2 P3 _ P2
  - Vi y° ~ É D~ D„
  - (&~P2) _ P, 21).
  - B
  - d’où
  - 2P2BD, — DjG 4- D0P2 __ G — P2 2D0Dt “ “ B
  - Faisons encore = M, il viendra :
  - P - (M + P0B)G . 2 ~ D0B + M h- 2BD< ’
  - p
  - et la valeur cherchée -=^
  - sera :
  - p. S+,)°
  - (2Df + B)G
  - D0B + M + 2BDd ~ D0B + M + 2BD,
  - P P
  - Or, nous voulons que nous aurons
  - (2D0 4- B)G
  - (2D, 4- B)G
  - D4B 4- M + 2D0B ~ D0B + M+ 2BDt
  - c’est à-dire • 2D° + B - D«B + «W + 2DqB c est a dire . 2D + p ~ D0B 4- 2D0D. 4- 2D.B'
  - Développons, simplifions et ordonnons par rapport à B, il vient :
  - B*(D, - D„)- 2(D, + D0)(D, - D0) + iD.D^D, - D0) == 0.
  - Divisons tout par (I), — D#), nous obtenons :
  - B2 — 2(D, — D0) — 4D,D0 = 0 ;
  - d'où B = D, + D0 ± V(D, + D0)2 + 40,0,.
  - Or D* des traverses en béton, qui ne sont bourrées que sur 84 cm sous chacun des rails est égal à :
  - D, = 0,08C6Z = 0,8 X S X 30 X 84 = 10 080 kg.
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- - 182 --
  - Et D0 des traverses en bois, lesquelles sont bourrées sur tout* leur longueur de 110 cm sous chacun des rails est égal à :
  - D0 = 0,75Cbl = 0,75 X 5 X 20 X HO = 8 250 kg.
  - En remplaçant D1 et D0 par leur valeur, il vient :
  - B = 18 330 ±^668 628 900,
  - =. 18 330 ± 25,857,
  - B étant forcément positif = 44 187 kg; Or
  - B = ® = g X 2200000 XI200 =
  - a3 aQ °
  - , , ,. 15840000000 oyo rr-p i
  - c est-a'dire : a3 = --—- = 3584/6 kg;
  - d’où
  - a ~ 71 en*.
  - Vérification.
  - L’enfoncement du béton jj1 = 0,00004526G;
  - L’enfoncement du bois — 0,00004526 G.
  - u0
  - Pour une charge de roue statique G = 5000 kg évaluée en efforts dynamiques à 1 . 2 X 5000 kg =; 6 000 kg, les enfoncements seraient sous toutes les traverses.
  - __ ^2 _ 0,00004526 cm X 6000 kg = 0,27 cm.
  - II. — Actions horizontales.
  - (Suppression des mouvements de lacet.)
  - Appelons :
  - Yj, la résistance qui se produira sur les attaches de l’assemblage en béton,
  - At, la force capable d’écarter de 1 cm le champignon sur traverses en béton,
  - Y2, la résistance qui se produira sur les tirefonds de l’assemblage en bois,
- p.182 - vue 186/396
- - — 183 —
  - A0, la force capable d’écarter de 1 cm le champignon sur traverses en bois,
  - la force capable de fléchir le rail de 1 cm sur la portée (2a). Le déversement sur la traverse en béton sous V. sera y. = Ji.
  - Ai
  - Le déversement sur la traverse en bois sous V, sera yn ~
  - i/o Ao
  - Pour que l’écartement du champignon sur les traverses alternées soit le même, il faudra que
  - Cette équation posée, sera une fonction de At, A0, ,3,., qui sera indépendante de l’action horizontale S, et par suite de H, et V2 les poussées de rail.
  - Gomme on le voit, à part les valeurs An A0, 0C, l’application faite pour les actions verticales sera la même pour les actions horizontales.
  - Par simple analogie, nous aurions ainsi :
  - L = (2A0 + g.)H
  - R, A± + 2A1A0 + 2A0(±
  - *t. Y2 _ , (2At +. m
  - A0 ~ A^ + 2A1AÛ + 2A40/
  - Après avoir égalé ces deux valeurs, il viendra toujours par pure analogie;
  - "S~.2(A1 + Ao)-4A1A0 = O,
  - •ou 0„ = Aj 4" A0 ± \/ (At + A0)2 ± 4A1A0.
  - Or At des traverses en béton armé observées, donné par la dernière colonne du tableau de la page 157 serait égal à 10000 kg.
  - Et A0 des traverses en bois = 4000 kg abstraction faite des déformations permanentes qui se peuvent produire si l’on dépasse 1 000 kg par assemblage.
  - Remplaçant A1? A0 par leur valeur, il viendra :
  - . 0, = 14000 ±\/356 000 000,
  - = 14000 ± 18 867.
  - .0,, étant forcément positif = 32 867 kg.
- p.183 - vue 187/396
- - — 184
  - 0r Pt==g^ = 6 X ^00 000 XI 000 = M867 ^
  - ,s_ 13200 000 000 a ~ 32 867
  - a = 73 cm.
  - = 401618,
  - Vérification.
  - L’écartement du champignon du rail assemblé sur béton sera : = 0,0000608 H.
  - L’écartement du champignon du rail assemblé sur bois sera :
  - ^ = 0,0000608 H.
  - u0
  - Pour une action horizontale répartie et donnant au-dessus des traverses alternées des actions horizontales sur rail de 2 000 kg, les écartements seraient :
  - 0,0000608 X 2000 kg = 0,1216 cm.
  - On remarquera que dans la voie 'primitive composée de traverses en bois seulement
  - v* = irtH-2000 = 766 k§-
  - le déplacement
  - Z? _ 766 kg — q |g|g cm * “ 4000 — u,mt> cm.
  - Aucune traverse en bois ne pourrait résister sans se déformer en tenant compte de Vadhérence préalable nécessaire.
  - Valternance, au contraire, en apportant à la voie la résistance des assemblages en béton fait que dans le bois :
  - V2 == Ap X 0,1216 = 4000 X 0,1216 = 486 kg.
  - On arrive donc, par ce moyen, à doubler la résistance des traverses en bois et à les rendre ainsi utiles, puisque jusqu’à 1 000 kg et avec deux tirefonds, elles peuvent travailler élastiquement.
  - Le Secrétaire Administratif, Gérant : A. de Dax.
  - IMPRIMERIE CHAI\, RUE BERGÈRE, 20, PARIS. — 19958-9-09. — (Encre Lorilleui).
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- - INGENIEURS CIVILS
  - DE FRANCE
  - FONDÉE IE 4 MANS 1848
  - RECONNUE D’UTILITÉ PUBLIQUE PAR DÉCRET DU 22 DÉCEMBRE 1860
  - BULLETIN
  - D’OCTOBRE 1909
  - N° 10
  - PARIS
  - HOTEL DE LA SOCIÉTÉ
  - 19, RUE BLANCHE, 19 TÉLÉPHONE 133-82
  - 1909
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- - SUR LA FORME CONCAVE A DONNER A LA VOILURE D'EN AÉROPLANE DE CÔTÉ DE BORD D’ATTAQIE
  - PAR
  - \1. F. CHAUDY
  - I. — Dans son mémoire sur Y État actuel et V Avenir de P Aviation, notre Collègue M. Soreau a donné (1), d’après les expériences de Lilienthal faites avec une surface de forme lenticulaire et
  - \
  - présentant une concavité régulière donnant une flèche de les
  - 1A
  - formules des composantes F„ et Fh de la réaction F de l’air sur la surface considérée. Il a indiqué, d’autre part (2), qu’il avait ainsi donné les formules fondamentales de son mémoire.
  - Or, il est évident que les formules en question ne peuvent convenir qu’aux aéroplanes ayant la même forme que la plaque de référence de Lilienthal, c’est-à-dire qu’à ceux dont la concavité est régulière sur toute la largeur de la voilure.
  - Pour montrer que ses formules sont intéressantes pour l’aéroplane moderne, M. Soreau aurait dû prouver, en analysant le phénomène, que c’est la voilure concave régulièrement sur toute sa largeur qui est la plus avantageuse, c’est-à-dire la plus rationnelle.
  - Cette preuve n’a pas été faite; elle est difficile à faire sans doute, puisque ce sont les voilures en partie concaves seulement, c’est-à-dire concaves seulement du côté du bord d’attaque, qui ont été reconnues jusqu’ici les meilleures.
  - IL — Comme conséquence de ma théorie de la résistance à l’avancement des plaques dans Pair (3), j’ai montré que l’adjonction
  - (1) Bulletin de juillet 1908, page 35.
  - (2) Bulletin d’août 1909, page 114.
  - (3) Bulletin d’août 1909.
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- - 188
  - d’ailes verticales triangulaires sur les bords latéraux de la voilure d’un aéroplane augmentait l’effort F normal à cette voilure supposée plane.
  - Je me propose aujourd’hui de montrer, comme autre conséquence de ma théorie, qu’il y a intérêt à incurver la voilure du côté du bord d’attaque, de manière qu’une partie CA du plan AB (Iîg. 4) soit parallèle à la direction de la vitesse v de l’appareil, la partie CB faisant l’angle i avec cette direction.
  - On sait que c’est cette forme, corrigée naturellement par un
  - A__ç
  - V
  - arrondi remplaçant l’angle C, qui est adoptée sur les meilleurs des appareils construits jusqu’ici et qu’on a pu voir à la première Exposition internationale d’aéronautique, organisée sous la direction de notre Collègue M. Esnault-Peleterie. Il n’est donc pas sans intérêt de faire ressortir que ma théorie des plaques, basée sur les résultats d’expériences de M. Eiffel, se justifie encore expérimentalement en ce qui concerne l’incurvation.
  - III. — Considérons une voilure rectangulaire AB de côtés L et l, les côtés l étant placés dans la direction de la marche.
  - J’ai montré que les zones de surpression et de dépression, avec les ailes triangulaires qui les limitent latéralement (T*#. 2),
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- - — 189 —
  - sont des prismes de base AB et de hauteurs égales ayant pour valeur :
  - AD = AE
  - = ^x
  - 30 degrés’
  - et que l’on pouvait prendre m égal à l’unité en attendant le résultat de recherches expérimentales encore à faire pour déterminer la valeur de ce coefficient.
  - D’autre part, j’ai indiqué que les diagrammes des pressions a l’avant et à l’arrière sont représentés figure 3 avec :
  - hi = ^ ^ 2mÂ X 30 degrés’
  - /?s “ ^ ^ 2mA X 30 degrés5
  - P —
  - TV2
  - V
  - Pi
  - ï(V + ^)2
  - G)r, ’
  - r(v-»y
  - zg
  - Enfin, j’ai donné pour la force normale au plan, qui s’exerce sur lui de bas en haut, l’expression :
  - F SïW 3L »
  - 3mA.g 3L—l 30 degrés’
  - avec S — IA.
  - On voit donc que, sur le bord d’attaque A, la pression est, d’un côté, supérieure kp (elle est p + /p) et, de l’autre côté, inférieure à p (elle est p — hs).
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- - Pour passer de p + K à p — hs, il faut que la pression passe d’abord par p. Au lieu de laisser se produire sans prolit une chute brusque de pression, il y a intérêt à graduer la diminution de pression en recueillant les effets de cette graduation. Pour cela, il suffît de munir le bord d’attaque de la plaque d’une cloison AA', parallèle à la direction de la vitesse v de l’appareil afin de ne pas augmenter la résistance à l’avancement, c’est-à-dire la composante F,, de la force F parallèle à la direction de v. Sur le bord A', la pression sera égale à p des deux côtés de la voilure (en dessous et en dessus). Elle sera, en dessous, égale à p + hi en A et, en dessus, à p — hs. Entre les points A et A', on peut admettre qu’elle variera linéairement.
  - On obtiendra ainsi, sans augmenter la résistance à l’avancement le bénéfice d’une force perpendiculaire à la direction de v agissant sur la cloison AA', c’est-à-dire le bénéfice d’une force :
  - Il est donc plus avantageux,.à égalité de poids de voilure, de placer la cloison d'attaque en AA' plutôt qu’en AA" dans le prolongement de AB.
  - Avec une cloison entièrement plane comme A"AB, le rapport
  - des composantes de la force F' est égal à cotg i.
  - Ce qu’on recherche, c’est de rendre ce rapport le plus grand possible et c’est pourquoi on fait i assez petit.
  - Avec l’aéroplane A'AB, qui a même poids que le précédent, le rapport des forces de sustentation à la résistance à l’avancement est :
  - et il est supérieur à cotg i.
  - Quelle valeur faut-il donner à AA' ?
  - On ne peut répondre à cette question avec exactitude qu’après des recherches expérimentales. Toutefois, il paraît rationnel de donner à AA' une valeur égale à la hauteur de la zone de surpression en A, soit :
  - l
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- - 191
  - Pour une inclinaison i de 10 degrés, il conviendrait donc, à
  - AB
  - mon avis, de prendre AA' = -g-. C’est cette proportion qui paraît d’ailleurs avoir été envisagée par nos meilleurs constructeurs d’aéroplanes (1). Si on l’admet, on a :
  - p , f_SyWw 3L ecosi S /A h\ 1 ^ v ~~ Amkg ^ 3L — 30 degrés ^ 2m V 2 2 /
  - 'Am kg Or, on a :
  - h-, + hs
  - 30 degrés __ tVü2
  - X
  - 30 deg.
  - ____ yy __________
  - mkg 30 degrés ’
  - On peut donc écrire :
  - p I p, _ S y Vu2 i /L cos i i \
  - w — mkg ' 30 degrés \3L — l ^ 4m 30 degrés/
  - D’ailleurs :
  - ^ SvVa2 w 3L w * sin i
  - r h — o_* „ XC ôl i X. ît
  - 3mkg 3L — / 30 degrés*
  - F, H- F'
  - Le rapport —! a donc pour expression :
  - k- h
  - 3 —
  - COtg i + 4m sin * X 30 degrés
  - L’avantage de l’incurvation du côté du bord d’attaque résulte de ce que ce rapport est supérieur à cotg i. On voit donc qu’il y a intérêt à allonger la voilure transversalement, c’est-à-dire à
  - faire petit. On est limité d’ailleurs, pour ce rapport, par d’autres considérations (encombrement, résistance dés matériaux, équilibre).
  - (1) Ceci suppose que m est égal à l’unité. Or, ce coefficient expérimental est encore à déterminer. S’il était inférieur à l’unité, la longueur de la partie concave augmenterait.
  - 1
  - Pour m = -, la concavité serait régulière sur toute la largeur de la voilure puisque AA' serait égal à AB.
  - Il
  - (2) Pour i — 10 degrés, — = 7 et m = 1, on voit que FK -}- F(, est supérieur à -F» à
  - L 4
  - 23 0/0. Cela atteindrait 50 0/0 si m était égal, à 0,46.
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- - IY. — En résumé, si on considère une plaque rectangulaire d’inclinaison i sur la trajectoire, dont le plus petit côté est CB = I, il convient de munir cette plaque d’une cloison d’attaque GA parallèle à la trajectoire et de longueur GA égale à ^
  - X 30 degrés'
  - Le profil à donner à la voilure s’obtient en remplaçant les parties rectilignes AG et Ca par une courbe AC a tangente à AG en A et à CB en a, symétrique du point A par rapport à G. D’autre part, il convient de munir chaque bord latéral de la voilure de deux ailes verticales, l’une inférieure limitée par les droites AD et DB, l’autre supérieure, limitée par les droites AE et EB. On obtient les points D et E en portant sur la perpendiculaire en G à GB :
  - CD - CE = J- X, ô7r~r—
  - 2m 30 degres
  - Gomme conséquence du remplacement des parties rectilignes AG et Ca de la voilure par la courbe AC'a, il y a lieu de rempla-
  - cer les parties rectilignes AD et Dd d’une part, AE et Ee d'autre part, par des parties légèrement courbes AD', D'd, AE', E 'e. Enfin, si on se rappelle que c’est seulement pour simplifier les formules que j’ai remplacé par des droites les courbes qui limitent en réalité les zones de surpression et de dépression, on voit qu’il y a lieu de remplacer les contours rectilignes AD'dB et AE'eB par des courbes moyennes, comme je l’ai représenté figure 4. Le bord de l’ailé supérieure est donc une courbe dont la concavité est dirigée vers le bas, tandis que le bord inférieur présente deux courbures, l’une à l’avant dont la concavité est dirigée vers le haut, l’autre vers Barrière, qui est peu prononcée, dont la concavité est dirigée vers le bas.
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- - LA MÉTALLURGIE
  - AUX
  - CONGRÈS DE LONDRES (JUIN 1909)
  - ET DE
  - COPENHAGUE (SEPTEMBRE 1909)(1)
  - PAR
  - >1. L. GUILLET
  - La Société des Ingénieurs Civils a bien voulu nous désigner, pour faire partie des missions chargées de la représenter, d’une part au VIIe Congrès de Chimie appliquée qui s’est tenu à Londres du 27 mai au 2 juin et, d’autre part, au VIe Congrès de l’Association des Méthodes d’Essais des matériaux de construction qui vient d’avoir lieu à Copenhague du 7 au 11 septembre dernier.
  - Nous avons pensé qu’il pourrait être intéressant à un certain nombre de nos Collègues d’avoir un court résumé des travaux qui ont marqué ces réunions et nous nous proposons d’exposer ici très brièvement les principaux points relevant de la métallurgie.
  - VIIe CONGRÈS DE CHIMIE APPLIQUÉE DE LONDRES (27 MAI AU 2 JUIN 1909)
  - Ce Congrès a eu un succès considérable, laissant loin derrière lui les précédents Congrès déjà si imposants, notamment ceux de Rome et de Berlin. Il a rassemblé plus de 3000 participants, dont environ 300 Français.
  - Il avait comme Président d’honneur Sir Henry Roscoë, et
  - (1) Voir Procès-verbal de la séance du 15 octobre 1909, p. 598.
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- - — 194 —
  - comme Président effectif Sir William Ramsay, tous deux membres de la Royal Society.
  - Les travaux avaient été partagés entre onze sections, dont plusieurs avaient des subdivisions.
  - C’est ainsi que la section III, qui avait pour titre Mines et Métallurgie, était divisée en deux sous-sections :
  - Métallurgie et Mines;
  - Explosifs.
  - Les travaux de la Section de Métallurgie ont été présidés par le métallurgiste bien connu Sir Hughes Bell, président de l’Iron and Steel Institute, dont le père, Sir Lowthian Bell, a été, en quelque sorte, l’initiateur de la métallurgie scientifique.
  - Le discours qu’il prononça en français au début des réunions, fut un résumé extrêmement clair de l’histoire de la métallurgie dans ces dernières années, résumé dans lequel il montra particulièrement l’heureuse influence des recherches scientifiques. Pour rappeler sommairement les principales communications ayant trait à la métallurgie, nous suivrons l’ordre qui avait été adopté par le Comité : Combustible, Sidérurgie, Métaux autres que le fer.
  - Combustibles.
  - M. Sépulchre décrit un gazogène qu’il exploite avec MM. Fi-chet et Heurtey, ei dont la forme générale est celle d’un petit haut fourneau. Son principal intérêt consiste dans les espèces-extrêmement variées de combustibles qu’il peut utiliser, produits de triage, menu, coke, escarbilles, etc. (Revue de Métallurgie, juin 1909.)
  - Une question des plus importantes, traitées par plusieurs auteurs, fut celle de l’unification des méthodes d’analyse des houilles et leur vente d’après la teneur en matières combustibles ou d’après leur pouvoir calorifique.
  - Différents fours à coke, notamment ceux de Koppers et de Simon-Carvès, attirent l’attention des Congressistes.
  - Sidérurgie.
  - La Communication la plus, importante fut assurément celle de notre Collègue M. Clauzel de Coussergues, sur l’Électrosidé-rurgie.
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- - — 195 —
  - Cette question a fait l’objet d’une discussion fort approfondie ici même, mais depuis lors elle a progressé d’une façon extraordinairement rapide et, point culminant, le four électrique a pénétré dans la grosse industrie sidérurgique.
  - Nous ne pourrions entrer ici dans tous les détails de la longue étude de M. Glauzel de Coussergues, qui envisage les différents fours industriels, l’étude chimique des diverses marches, etc. Elle a été publiée intégralement dans le numéro de juin de la Revue de Métallurgie lequel, d’ailleurs, a été exclusivement consacré aux Communications faites par les Français au Congrès de Londres.
  - Il nous faut, cependant, nous arrêter à quelques-unes de ses conclusions :
  - « Une première étape est déjà franchie : c’est l’utilisation du four électrique pour la fabrication d’aciers fins. Il parait incontestable, aujourd’hui, que les aciers électriques sont au moins égaux aux-aciers au creuset, et il semble bien que même en comptant le kilowatt à 0,10 f le four électrique est plus économique que toute installation au creuset.
  - » Enfin, il est?certain que le four électrique peut consommer des matières beaucoup moins fines que le creuset, tout en conduisant à un résultat, au moins,équivalent.
  - » La seconde étape, au début de laquelle nous assistons actuellement, est l’emploi dii four électriqne pour l’obtention des produits demi-fins. Cet emploi ^st particulièrement intéressant en France où les grands gisements de minerai de fer sont constitués par les minerais oolithiques et phosphoreux de l’Est et de Normandie.
  - » Le four électrique, grâce à sa propriété de pouvoir être successivement un! outil d’oxydation, puis surtout un outil de désoxydation, a permis d’entrevoir le raffinage à peu de frais du métal Thomas. »
  - Enfin, M. Clauzel de Coussergue montre l’intérêt que peut présenter le four électrique pour le petit fondeur de fer et sa substitution possible aux petits fours Martin ou aux convertisseurs Robert.
  - Cette communication donna lieu à une assez longue discussion sur la qualité des aciers, la généralisation de l’emploi du four électrique et la comparaison des fours à électrodes et des fours à induction et la non-carburation des premiers.
  - M. Weiss présente une note sur le ferromagnétisme qui a une
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  - allure essentiellement scientifique. Il est à noter cependant que l’étude quantitative des propriétés magnétiques a permis quelques conclusions intéressantes, notamment au point de vue des alliages fer-carbone, fer-nickel, cuivre-cobalt, étain-nickel.
  - M. Gutowsky, d’Aix-la-Chapelle, présente quelques remarques intéressantes sur le diagramme d’équilibre des alliages fer-carbone, pour ce qui a trait au solidus qui n’est pas une ligne droite comme on le pensait jusqu’ici, mais bien une courbe assez accentuée.
  - Le professeur Namias, de Milan, présenta un mémoire dans lequel il analysa les méthodes de fabrication et les propriétés de la fonte malléable. La discussion qui suivit montra les dangers qu’elle présente et les précautions qui s’imposent dans l’emploi d’un produit le plus souvent hétérogène et fragile.
  - M. Stead, le métallographe bien connu, donna quelques conclusions intéressantes sur les alliages fer-carbone-phosphore.
  - Notre compatriote, M. Chaplet, réputé par ses travaux d’électrométallurgie et auteur d’un des fours électriques les plus employés, s’était chargé, sur la demande du Comité d’organisation français, d’un rapport sur les alliages ferro-métalliques. Il s’attacha surtout à montrer les progrès récents de cette branche si importante de la métallurgie et attira notamment l’attention sur ce fait que l’on tend de plus en plus à substituer aux alliages riches en fer des produits de moins en moins ferreux, des alliages plus ou moins complexes dans lesquels le fer n’est plus qu’une impureté et sur quelques alliages récemment créés surtout en vue de la désoxydation, notamment le manganosilicium-alu-minium et le calcium-silicium.
  - Il fut question, à plusieurs reprises (M. Landin d’une part, M. Lebeau d’autre part), des dangers que présente le ferrosilicium.
  - M. Lebeau, professeur à l’École de Pharmacie de Paris, donna une étude très détaillée sur ce sujet. Il arrive aux conclusions suivantes :
  - Les ferrosiiiciums industriels à teneur élevée en silicium donnent toujours naissance, sous l’action de l’eau et par suite de l’air humide, à des gaz combustibles et toxiques. Pour les ferro-siliciums à 50 0/0, le mélange gazeux est le plus souvent constitué par de l’hydrogène, de l’hydrogène phosphoré et de l’hydrogène arsénié. Dès que la teneur en silicium dépasse 70 0/0, l’hydrogène arsénié n’existe plus dans le mélange, en quantité
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  - appréciable. Ges gaz ne s’enflamment pas spontanément à l’air.
  - Les ferrosiliciums à 50 0/0 environ de silicium, seuls, se délitent à l’air humide, offrant ainsi une surface d’action à l’humidité qui en rend la manipulation dangereuse surtout dans des-conditions insuffisantes de ventilation.
  - Les impuretés des ferrosiliciums donnant naissance à ces produits sont pour leur plus grande partie constituées par l’arsé-niure, le phosphure et le siliciure de calcium, mais il y a lieu de tenir compte aussi de la présence de composés facilement attaquables renfermant du fer et de l’aluminium.
  - L’examen métallographique permet de reconnaître la répartition de ces impuretés dans toute la masse des ferrosiliciums.
  - M. Amédée Guillet, secrétaire de la Faculté des Sciences de l’Université de Paris, présenta, par l’intermédiaire de M. Henry Le Chatelier, une note sur l’emploi de l’amortissement des mouvements vibratoires pour l’étude des fers et des aciers. Nous-l’étudierons plus loin en détail.
  - Enfin, nous présentâmes nous-mêmes deux notes, l’une relative aux aciers spéciaux, sur laquelle nous reviendrons à propos du Congrès de Copenhague; l’autre sur les traitements-thermiques des produits sidérurgiques. Dans ce dernier travail, nous nous sommes efforcé de montrer l’importance d’un facteur que l’on néglige généralement : c’est le temps de chauffage, et cela aussi bien dans les opérations de recuit que dans la trempe et le revenu.
  - Ces opérations étant essentiellement basées sur les phéno-nèmes de dissolution du carbure de fer, de la cémentite, le temps de chauffage, c’est-à-dire le temps pendant lequel les éléments se sont trouvés en contact et ont pu se dissoudre, est de toute première importance.
  - D’ailleurs, le mémoire détaillé reproduit dans la Revue de Métallurgie donne des exemples frappants.
  - Un autre point que nous avons établi avec M. Portevin et qui est au moins curieux est relatif au revenu : on sait que pour les petites pièces le revenu est caractérisé par une couleur superficielle : jaune, gorge-de-pigeon, bleu, etc. Ces couleurs sont-elles caractéristiques d’une température ou bien d’un état de revenu ?
  - Nous avons pu établir que la même couleur n’était nullement la caractéristique d'une température et que, par exemple, le bleu pouvait être obtenu soit après un chauffage de dix minutes
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  - à 350 degrés, ou de trente minutes à 300 degrés, ou de quatre heures à 250 degrés. Mais, fait plus intéressant, quelle que soit la façon dont une même couleur de revenu ait été obtenue, les propriétés de l’acier (dureté, résistance électrique, striction, etc.) sont les mêmes. Il est bien entendu qu’il ne s’agit ici que de petites pièces.
  - Métaux autres que le fer.
  - Il fut présenté et discuté différents mémoires sur le traitement des minerais et l’affinage des métaux bruts. Citons plus particulièrement la communication de M. L. Rose sur le « Procédé Wohlwill pour le raffinage électrolytique de l’or dans les hôtels des monnaies », procédé électrolytique dans lequel l’argent est précipité à l’état de chlorure, tandis que l’or passe de l’anode formé par l’alliage initial sur la, cathode formée par une feuille d’or pur.
  - M. Ramister, de Londres, résume quelques méthodes modernes d’extraction du zinc de ses minerais et M. Hofmann présente quelques observations sur le grillage.
  - A citer encore :
  - Le rapport de M. James sur les « Perfectionnements récents introduits dans l’extraction de l’or au moyen des cyanures alcalins », notamment sur l’importance de la finesse de broyage.
  - M. Strap avait adressé un fort intéressant mémoire sur 1’ « État actuel des mines d’or françaises » {Revue de Métallurgie, juin 1909), que l’on peut résumer sommairement comme suit :
  - Il existe actuellement trois mines marchant avec production importante pour or. Ce sont, par ordre de fondation :*
  - 1° Les mines de la Lucette, qui ont commencé avec dix pilons californiens et viennent d’en installer dix autres;
  - 2° Les mines de la Bellière, qui ont une teneur moyenne oscillant [entre 17 et 18 g par tonne et leurs filons ont une épaisseur variant de 2 à 15 m, ce qui leur assure un tonnage des plus considérables ;
  - 3° Les mines du Châtelet paraissent avoir des filons nombreux à faible épaisseur; nous n’avons pas de renseignements ni sur leur teneur moyenne, ni sur l’importance du gisement.
  - M. Portevin étudie l’influence des traitements thermiques sur les alliages de cuivre ; après avoir rappelé les études déjà
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  - connues sur la trempe des bronzes ordinaires et des bronzes d’aluminium, l’auteur attire l’attention sur le recuit de certains alliages et résume le récent travail de M. le capitaine Grard, des Ateliers de Puteaux, lequel vient compléter les anciennes recherches de M. Gharpy sur les laitons. L’une des conclusions les plus intéressantes réside assurément dans la possibilité de suivre le recuit des laitons d’une façon industrielle par la micrographie.
  - M. Rosenhain a provoqué une discussion assez intéressante sur les eutectiques.
  - Enfin, M. Révillon présente, par notre intermédiaire, un résumé des applications industrielles de la métallographie ; il passe successivement en revue les résultats que l’on peut obtenir avec les bronzes, les laitons, les alliages de fer, etc. Il attire tout particulièrement l’attention sur l’utilisation du microscope pour déceler les scories que les procédés d’analyse ne mettent guère en vue. Cette dernière question a été longuement discutée à Copenhague, ainsi qu’on le verra plus loin.
  - Communications diverses.
  - Quelques communications faites dans d’autres sections pouvaient aussi intéresser les métallurgistes :
  - Citons celle de M. Charpy sur un « Nouveau procédé de décapage des fers et de récupération du sulfate de fer ». On utilise une solution à 15 0/0 d’acide sulfurique, saturée de sulfate de fer à 15 degrés. Dans le décapage qui a lieu à 80 degrés, la solution s’enrichit en sulfate. On la laisse refroidir; elle dépose des cristaux de sulfate de fer, sans que l’on ait à faire intervenir l’évaporation.
  - M. Baraduc-Muller a donné un mémoire très complet sur les « Produits réfractaires utilisés en métallurgie » et M. Wologdine une « Étude fort scientifique de la porosité, de la conductibilité et de la perméabilité des matières réfractaires »; cette étude est le fruit de longues recherches faites par l’auteur au laboratoire de M. Le Chatelier à la Sorbonne et subventionnées par la Société d’Encouragement pour l’Industrie Nationale.
  - Enfin, M. Campredon, l’analyste bien connu, avait présenté à la section de métallurgie une note montrant l’extension que l’on pouvait donner au procédé Rothe (séparation du chlorure
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- - - 200 -
  - ferrique par l’éther en solution chlorhydrique) et son application à l’analyse des minerais de fer et des produits sidérurgiques.
  - Vous voyez, Messieurs, l’activité des plus remarquables qui a régné dans la Section de Métallurgie au Congrès de Londres; elle est due en grande partie à son éminent président, Sir Hughes Bell, et à son secrétaire, le professeur D. A. Louis.
  - En terminant ce court résumé, nous ne pouvons nous empêcher de rappeler l’accueil si charmant que les congressistes ont reçu, les réunions vraiment somptueuses auxquelles ils étaient invités et le charme tout particulier de ces réceptions privées si nombreuses qu’avaient organisées les savants et industriels anglais dans leurs propres habitations.
  - Le prochain Congrès se tiendra en 1912 à New-York, sous la présidence de M. Nichols, le grand industriel bien connu.
  - Ve CONGRÈS DE L’ASSOCIATION INTERNATIONALE POUR L’ESSAI DES MATÉRIAUX A COPENHAGUE (7 AU 11 SEPTEMBRE 1909)
  - L’impression laissée par le Ve Congrès de l’Association Internationale pour l’Essai des matériaux n’a pas été moins profonde que celle ressentie à Londres.
  - Les rapports présentés, les discussions fort longues qui ont suivi certains exposés, le nombre et la valeur des spécialistes (plus de 900) qui y ont pris part, les importantes résolutions qui ont été adoptées, méritent d’attirer tout particulièrement l’attention de tous ceux qui, de près ou de loin, s’intéressent aux matériaux de constructions et à leurs essais.
  - L’accueil qui nous a été réservé à Copenhague n’a pas été moins chaleureux que celui trouvé à Londres : S. M. le roi de Danemark, accompagné de la famille royale, assista à la première séance du Congrès; le discours d’ouverture fut prononcé par le prince héritier en français. La réception de la Société des Ingénieurs Danois, celle de la Municipalité dans le très bel et très curieux Hôtel de Ville de Copenhague, la superbe soirée au Théâtre Royal, les diverses visites industrielles, notamment celle à la Manufacture Royale de Porcelaine, les différentes
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  - excursions à Skosborg et à Helsingor, la réunion finale à Ma-ryenlyst, laisseront certainement dans l’esprit de tous les Congressistes le souvenir le plus agréable.
  - Enfin, à la fin du Congrès, du 11 au 17 septembre, eut lieu une grande excursion dans le Jutland.
  - Notons quelques détails d’organisation dont devront profiter les Congrès futurs : d’une part, les congressistes étaient instamment priés d’arborer de petits rubans de couleurs déterminées pour indiquer les langues qu’ils parlaient et cela facilita considérablement les relations; d’autre part, tous les orateurs qui prenaient la parole au cours des séances, et cela aussi bien pour l’exposé d’un travail que pour les discussions, étaient priés de parler dans une petite chaire devant laquelle se trouvait un appareil enregistreur ; on n’était donc plus obligé de remettre ensuite une note résumant ce que l’on avait dit.
  - Le Congrès présidé par M. Foss, ancien Président de la Société des Ingénieurs Civils, était divisé en trois sections : Métaux, Ciments, Matériaux divers.
  - Ce sont les travaux de la première Section qui vont retenir notre attention.
  - Trois principales questions y ont été agitées, ce sont : la mé-tallographie, les essais au choc, les essais de dureté. Nous les examinerons d’abord et passerons ensuite à des questions de moindre importance.
  - Métallographie.
  - Le rapport officiel qui avait été confié jusqu’ici à notre éminent compatriote M. Osmond et son collaborateur, le regretté Cartault, avait été demandé au savant allemand bien connu M. Heyn. On y trouve l’analyse succincte de tous les travaux qui ont été faits sur la constitution des alliages depuis le Congrès de Bruxelles (1900). Il est impossible d’en donner ici même un faible aperçu, mais, en le parcourant, on se rend compte de la place Capitale que les recherches physico-chimiques sur les produits métallurgiques occupent dans les laboratoires du monde entier et des services extraordinaires qu’elles peuvent rendre à l’industrie en fixant la structure des produits et ses rapports •avec leur composition et les traitements qu’ils ont pu subir.
  - De tous les systèmes étudiés, le plus important est celui des alliages fer-carbone, de par- ses conséquences industrielles et Bull. 13
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  - aussi ele par sa complexité. Le Congrès de Copenhague a considérablement simplifié et précisé la nomenclature des constituants des alliages fer-carbone, il a fixé les définitions en somme fort simples. C’est à la suite d’un accord général des métallographes qui se trouvaient là que le vœu suivant a été présenté par MM. Bénédicks, Charpy, Guillet, Heyn, Le Chatelier, Rosenhain et Stead et adopté par le Congrès :
  - « L’Association Internationale pour l’Essai des Matériaux, » prenant en considération le rapport de MM. Howe et A. Sau-» veur sur la nomenclature uniforme du fer et de l’acier, ainsi » que le rapport de M. Heyn sur les progrès de la métallographie, » recommande, dans le but de préciser et simplifier la nomen-» clature des constituants des aciers, l’adoption des définitions » suivantes :
  - » Les constituants microscopiques des aciers se divisent en » constituants chimiquement homogènes « métaral » et consti-» tuants chimiquement hétérogènes « agrégat ». Ces constituants » microscopiques sont, en les rangeant dans l’ordre de leur » complication croissante :
  - » La ferrite,Mer a, contenant en dissolution, dans les nuances » de fer et d’acier 'marchands, des teneurs très faibles d’autres » éléments, en tous cas moins de 0,05 0/0 de carbone.
  - » Le graphite, variété de carbone identique au graphite des » minéralogistes, c’est-à-dire caractérisé par une densité de 2,25 » et par la propriété de donner, sous l’action des mélanges » oxydants convenables, de l’oxyde graphitique.
  - » La cémentite, carbure de fer défini Fe3G.
  - » Uausténite, solution solide de carbone et de fer à l’état y, » normalement stable au-dessus de la zone des températures » critiques de l’acier. Elle peut, dans certains cas particuliers, » être conservée à froid; elle -est alors caractérisée par la » faiblesse de sa perméabilité magnétique (ferro-nickel, acier, » manganèse).
  - » Ces quatre premiers constituants sont chimiquement homo-» gènes (métaral).
  - » La perlite est l’agrégat constitué par l’eutectoïde provenant » du dédoublement normal en ferrite et cémentite de l’austénite » refroidie lentement au-dessous de la zone des températures » critiques de l’acier. Elle contient, en moyenne, à peu près » 0,9 0/0 de carbone.
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  - » La martensite, métaral, est une solution solide de carbone et » de fer. Elle n’est normalement stable à aucune température et » ne peut être conservée dans cet état instable qu’aux basses » températures. A composition égale, elle se distingue de l’aus-» ténite par une perméabilité magnétique et une dureté plus » grandes. On l’obtient par un refroidissement de l’acier, à partir » de températures supérieures à celles de la zone critique, assez » rapide pour s’opposer au dédoublement de l’austénite avec » production de perlite, mais insuffisamment rapide cependant » pour conserver l’austénite inaltérée.
  - » On peut, comme exemple de martensite bien caractérisée,
  - » signaler l’acier eutectoïde, c’est-à-dire tenant environ 0,9 0/0 » de carbone, trempé sous forme de barreaux de 1 cm de côté, à » partir de 800 degrés, dans l’eau froide.
  - » Uosmondite, dont l’hétérogénéité est encore discutée, est un « état intermédiaire dans le retour de la martensite vers l’état » perlitique plus stable à la température ordinaire. Elle est » considérée comme un constituant proprement dit, en raison » de l’existence d’une discontinuité dans la variation de certaines » propriétés du métal pendant sa transformation entre les deux « états extrêmes, caractérisée par un maximum de solubilité » dans les acides et un maximum de coloration par les réactifs » métallographiques acides.
  - » On l’obtient très nettement, entre autres circonstances, par » le recuit à 400 degrés de la martensite de l’acier eutectoïde, » c’est-à-dire de l’acier à 0,9 0/0 de carbone environ. »
  - Quelques autres rapports ayant trait à la métallographie ont aussi été présentés : celui de M. Rosenhain, sur la présence des scories, que la métallographie seule permet de bien mettre en vue. Ces impuretés ont des influences néfastes sur les propriétés mécaniques des produits qui en renferment. Nous citons quelques exemples très frappants, notamment au point de vue de l’origine des tapures après trempe, tapures qui prennent naissance près de ces scories. A la suite de cette discussion, le Congrès adopte la proposition que nous avions faite de nommer une Commission devant réunir les documents sur la question et examiner les méthodes de dosage des scories.
  - M. Lawford Iry avait étudié l’influence de différents traitements sur un acier à ressort au carbone.
  - Enfin nous avions présenté, sur la demande du Comité une
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- - note relative aux aciers spéciaux, faisant suite à celle que nous avions donnée au Congrès de Bruxelles.
  - Nous insistons principalement sur trois points :
  - 1° La simplification des traitements thermiques (trempe sans revenu et trempe à l’air);
  - 2° Les aciers nickel ou nickel-chrome qui sont situés sur la limite des aciers perlitiques et martensitiques;
  - 3° L’intérêt décroissant des aciers à fer y, à l’exception de l’acier au manganèse d’Hadfield et des aciers invar et platinite de M. Guillaume.
  - Essais au choc.
  - On sait les discussions soulevées par cette importante question des essais au choc sur barreaux entaillés. A Bruxelles, le Congrès avait reconnu par un vote que ces essais donnaient des résultats autres que les essais courants et notamment que l’essai de traction; mais on n’avait pu se mettre d’accord sur la méthode utilisée.
  - Ici encore, la réunion de Copenhague a fait œuvre des plus utiles, en se basant sur les travaux des plus importants (voir Revue de Métallurgie, avril 1908) d’une Commission spéciale qui a étudié la question en Allemagne.
  - Notre Collègue, M. Charpy, avait été chargé du rapport officiel; les conclusions sont toutes dans la résolution adoptée par le Congrès.
  - « Dans le but de faciliter la comparaison des résultats d’essais » à la flexion par choc sur barreaux entaillés, le Congrès recom-» mande de se conformer aux prescriptions suivantes toutes les » fois que des conditions spéciales ne s’y opposeront pas :
  - » L’essai de flexion par choc sur barreaux entaillés a pour but » de déterminer le travail spécifique de rupture, ou résilience, » rapporté au centimètre carré de la section non entaillée (restant » au fond de l’entaille).
  - » a) Les barreaux, découpés dans des pièces de dimensions » suffisantes, ont comme dimensions 30 X 30 X 100. Ils sont » entaillés sur une hauteur de 15 mm. Le fond de l’entaille a la » forme d’un cylindre de 2 mm de rayon.
  - » b) Pour les prodüits laminés, tels que les tôles, les barreaux » ont l’épaisseur même de la tôle, dont les faces sont conservées,
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  - » et une largeur de 30 mm. Ils sont entaillés sur une hauteur de » 15 mm. L’entaille, perpendiculaire aux pans de laminage, est » à fond cylindrique de 2 mm de rayon.
  - » c) Pour les pièces ne permettant pas l’emploi de barreaux » de 30 X 30 de section, les barreaux ont comme dimensions » 10 X '10. Ils sont entaillés sur une hauteur de 5 mm. Le fond » de l’entaille a la forme d’un cylindre de 2/3 de mm de rayon.
  - » d) La dimension des barreaux employés doit toujours être » rappelée.
  - » e). Les barreaux sont essayés par flexion en recevant en leur » milieu, sur la face opposée à l’entaille, le choc d’un mouton » terminé par un couteau présentant un arrondi de 2 mm de «rayon. Ils reposent sur des couteaux espacés de 120 mm pour » les types a et b, de 40 mm pour le type c.
  - » f) La rupture du barreau doit être effectuée en un seul coup » au moyen d’un appareil permettant la mesure du travail » absorbé par la rupture.
  - » g) La température doit, autant que possible, être comprise » entre 15 et 25 degrés centigrades et, en tous cas, doit être » notée avec les résultats de l’essai. »
  - On voit que l’accord est complet sur les dimensions des éprouvettes; reste entièrement à faire l’étude comparative des différents appareils.
  - M. Révillon rappelle, en quelques mots, la conclusion à laquelle il est arrivé : il faut, pour avoir des résultats comparables, employer des éprouvettes semblables, même pour la distance des appuis.
  - M. Schule décrit une méthode d’enregistrement des vitesses à chaque instant de la chute ; ce dispositif de la maison Amsler peut être adapté au mouton et semble devoir être d’une grande sensibilité.
  - Nous résumons brièvement les résultats des essais au choc à chaud que nous avons faits en collaboration avec M. Révillon.
  - Nous avons confirmé l’existence d’un maximum de fragilité vers 475° pour tous les aciers au carbone. Pour les aciers au nickel, nous avons montré que la courbe de la résilience en fonction de la température est essentiellement fonction de la structure, que les aciers perlitiques avaient une courbe analogue à celle des aciers au carbone, que les aciers martensitiques avaient une courbe toujours croissante, et qu’enfin les aciers polyédri-
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- - ques possédaient généralement un minimum comme les aciers perli tiques.
  - . D’ailleurs, nous continuons cette étude, dont les premiers résultats ont été publiés en détail dans différents numéros de la Revue de Métallurgie de cette année.
  - Dureté.
  - On sait l’importance qu’a prise dans l’industrie l’essai de dureté, surtout depuis que M. Brinell a indiqué sa méthode dite de la bille.
  - Le rapporteur officiel, M. Ludwik, lui compare la méthode par cône; il signale, de plus, que la méthode Brinell peut être améliorée, ainsi d’ailleurs, que l’ont établi MM. Martens et Heyn, en mesurant non plus le diamètre d’empreinte, mais bien la profondeur à laquelle s’enfonce la bille.
  - Une vive discussion s’engage sur la question : divers congressistes, et notamment M. Bénédicks, s’étonnent que l’on revienne à la méthode par cône, déjà indiquée par Calvert et Johnson.
  - On se demande quelles sont les applications de la méthode Brinell, et nous rappelons l’usage courant que nous en faisons, non seulement pour identifier les aciers, mais aussi pour régler les traitements thermiques. Il est un peu. question delà méthode du rebondissement de la bille dans laquelle intervient l’élasticité du métal. Enfin, la discussion s’achève par le vote suivant qui montre que la question n’est pas encore tout à fait au point :
  - « Le Congrès émet le vœu qu’au prochain Congrès un rapport » soit présenté traitant à la fois la question de la méthode de la » bille et du cône et la recherche d’épreuves unifiées pour la » résistance des métaux à l’usure. »
  - Essais de durée.
  - Parmi les questions qui ont soulevé des discussions moins importantes, il faut mettre en tête les essais de durée. Ces essais ne sont pas nouveaux en eux-mêmes; Wolher les avait nettement indiqués. Mais ils sont repris depuis peu avec un intérêt tout spécial, et il semble qu’ils soient mieux que tous autres en relation avec la façon dont les pièces travaillent dans la pratique et la fatigue qu’elles éprouvent.
  - M. Howard traita de l’endurance des aciers aux efforts alternatifs répétés. Ce rapport ne fait qu’amorcer cette question et
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  - confirmer que toutes choses égales d’ailleurs, les aciers résistent d’autant mieux que la limite élastique est plus élevée.
  - MM. Schule et Brunner ont essayé différents fils de cuivre à des flexions alternatives; ils montrent l’influence du rayon de flexion et de la charge et de l’écrouissage.
  - M. Le Chatelier signale la méthode de M. Àmédée Guillet, Secrétaire de la Faculté des Sciences de la Sorbonne, qui paraît devoir donner des résultats intéressants. Nous en indiquerons sommairement le principe : il y aurait une relation étroite entre la viscosité de la matière et son altération; il faut entendre par viscosité de la matière les déformations qui se détruisent lentement; par opposition aux déformations élastiques qui disparaissent de suite et les déformations permanentes qui subsistent toujours.
  - On caractériserait la viscosité du métal par sa période d’amortissement après une vibration déterminée.
  - Le principe de la méthode est fort attrayant et il est à penser que, mise au point, elle permettra de mieux connaître les fatigues des pièces métalliques.
  - M. Nussbaumer, Ingénieur de la maison Derihon, présente une très intéressante note dans laquelle il indique l’influence du forgeage et du traitement thermique sur les propriétés mécaniques et notamment la résistance aux efforts alternés.
  - Le tableau suivant résume les plus importants de ces essais :
  - c — <ir ENDURANCE
  - ESSAIS R E O O EN MILLIONS RÉSILIENCE
  - s de tours
  - ( Rail naturel. . . . . 76 37 .36 3,7 7 et 7
  - A < Rail forgé 99 53 35 0,4 9 et 4
  - ( Rail trempé et recuit. 82 46 46 6,7 11 et 11
  - f Rail naturel..... 63 29 47 23,0 (1) 32 et 32
  - B < Rail forgé 81 59 34 0,15 5 et 6
  - ( Rail forgé et recuit. . 63 40 46 30,0 40 et 40
  - ( Rail rompu en service 64 36 30 0,5 8 et 8
  - C < Rail similaire retiré de
  - ( la voie sans rupture. 73 41 34 11,0 (2) 21 et 20
  - (1) Première cassure. La seconde cassure ne s’est produite qu’après 29 millions
  - de tours et l’essai a été arrêté.
  - (2) Première cassure. L’essai a été arrêté ici.
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  - Propriétés magnétiques et électriques.
  - Dans leur rapport, MM. Grumliut et Wahn insistent sur l’intérêt que présentent les propriétés magnétiques et électriques, lesquelles sont en rapport avec les propriétés mécaniques, le traitement subi, etc. De plus, ces méthodes sont extrêmement sensibles et peuvent se répéter sur une même pièce puisqu’elles n’obligent pas à des ruptures d’éprouvettes.
  - M. Weiss, dont les travaux sur le magnétisme font autorité expose les recherches théoriques qu’il a faites et le parti industriel que l’on peut en tirer, ainsi qu’il l’avait déjà fait à Londres.
  - Nous rappelâmes sommairement les recherches de M. le capitaine Fraichet et les beaux travaux de M. Maurer qui mettent bien en vue le gros intérêt de cette méthode.
  - A la suite de ces observations, le Congrès recommande la nomination d’une Commission qui étudierait l’emploi des propriétés magnétiques et électriques, comme méthode d’essais.
  - Communications diverses.
  - M. Bermann attire l’attention sur l’emploi des étincelles pour reconnaître les différentes sortes d’aciers; cette opération a déjà été l’objet de diverses études notamment celle de M. Demozay, publiée dans la Revue de Métallurgie.
  - M. Sulzer montre que l’on ne peut recevoir des pièces de fonte sur simple analyse ; car la température de coulée et la vitesse de refroidissement interviennent particulièrement dans les propriétés mécaniques.
  - Signalons un mémoire de M. Rudeloff sur les propriétés des métaux à température élevée; il est constitué par une compilation assez complète des travaux faits sur la question.
  - M. Exner vint à la dernière séance exposer ce que peut être d’après lui le rôle de l’Association qui doit, en quelque sorte, veiller sur la sécurité publique en obligeant les constructeurs à des essais très soignés des matériaux qu’ils utilisent. Comme suite à cette communication, le Congrès a adopté la recommandation générale suivante :
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  - « Ea considération de l’importance des travaux de l’Associa-» tion internationale pour l’Essai des Matériaux, au point de vue » de la sécurité publique et dans le but de faire connaître davan-» tage les travaux de cette Association, en outre d’assurer cette » activité au point de vue des dépenses qui en résultent, le Gon->> grès décide de donner au Comité directeur la mission d’attirer » l’attention des Gouvernements, des Corps officiels, des Institu-» tions scientifiques et industrielles, sur les travaux de l’Asso-» ciation d’une façon plus marquée en les invitant à manifester » leur intérêt par des subventions. »
  - Commissions.
  - On sait qu’entre ses Congrès et outre les réunions des sections nationales, l’Association des méthodes d’Essais emploie comme moyen de travail des Commissions internationales qui ont pour but soit d’unifier des cahiers des charges, soit d’étndier une nouvelle méthode d’essais. Nous avons, d’ailleurs, noté déjà la nomination de plusieurs Commissions au dernier Congrès.
  - Parmi celles qui fonctionnent actuellement, il faut citer la Commission du fer et de l’acier qui doit unifier les différents cahiers des charges. Son travail, de la plus haute importance, sera terminé au prochain Congrès.
  - Une autre Commission intéressante est celle qui doit unifier la nomenclature du fer et de l’acier. Elle fonctionnera jusqu’au prochain Congrès.
  - La Commission du cuivre, que nous avons l’honneur de présider, n’a pu présenter de décisions fermes, car elle ne fonctionne que depuis quelques mois.
  - Dans le rapport que nous avons élaboré, nous nous sommes contentés d’établir une comparaison entre les cahiers des charges existant dans les différents pays. Dans peu de temps l’accord sera fait. Aussi avons-nous demandé que les pouvoirs de la Commission soient généralisés et qu’elle ait aussi à s’occuper des conditions de réception de tous les alliages de cuivre.
  - Enfin, un rapport de M. Karssen résume les méthodes d’essais unifiés pour l'es différents tuyaux utilisés pour le gaz, la vapeur et l’eau.
  - Disons, en terminant, que, comme le Congrès de Chimie, la prochaine réunion de l’Association des Méthodes d’Essais se
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  - tiendra à New-York, en 1912. Elle aura lieu sous la présidence de M. Duddley.
  - Il est bien évident qu’un mémoire qui ne peut que résumer d’une façon extrêmement concise les nombreuses et diverses Communications présentées dans les Congrès est, en lui-même, essentiellement aride. Son but — et c’est bien celui que nous nous sommes proposé — ne peut être que de donner des indications à ceux que ces questions intéressent et qui pourront, en s’adressant à la source même, avoir tous détails complémentaires. Personnellement, nous nous mettons entièrement à la disposition de nos Collègues qui auraient besoin d’explications plus détaillées.
  - Nous avons cherché à bien montrer que les deux importants Congrès auxquels nous avons été délégués n’ont pas été seulement des réunions particulièrement séduisantes, pleines de charmes et d’attraction, mais bien aussi des assemblées extrêmement laborieuses et il est bien à penser qu’elles répandront rapidement les fruits de leur travail dans le monde industriel.
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- - LE BASSIN HOUILLER
  - BLANZY-AUXONNE - RONCHAMP
  - PAR
  - Eugène LÉOTARD,
  - L’on se préoccupe beaucoup depuis quelques années de la question du prolongement des bassins houillers.
  - Les sondages, dirigés en 1900 par M. André Dumont, sous les alluvions et la craie du Limbourg, dans le prolongement du bassin de Liège (1), ont permis de reconnaître l’existence, à des profondeurs variant • de 500 à 800 m, de couches puissantes, d’allures régulières, presque horizontales, riches en matières volatiles. Les travaux exécutés depuis ont confirmé pleinement ces premières recherches. La même bande du Limbourg hollandais se prolonge sous le Limbourg belge et la Gampine sur une longueur de plus 75 km. La formation houillère est limitée au sud par une ligne allant de Lanacken, près Maëstricht, jusqu’à Lierre, en passant au nord d’Anvers.
  - Plus récemment encore, dans le prolongement du bassin de la Sarre vers Pont-à-Mousson, on a obtenu également d’excellents résultats. Nous aurons d’ailleurs l’occasion de les rappeler au cours de cette brève étude.
  - En Angleterre, la bande houillère du Pays de Galles, qui traverse les bassins si connus dé Swansea et de Cardiff, se perdait également au sud-est sous les terrains jurassiques. On l’a retrouvée entre 352 et 588 m aux environs de Douvres. Des sondages ont recoupé plusieurs couches horizontales dont l’épaisseur dépasse 1,30 m et dont la flore paraît leur assigner une place entrq le Westphalien supérieur normal ou flénus et l’horizon de Radstock. C’est la traînée houillère qui affleure de nouveau dans le Bas-Boulonnais, à Locquinghen et Hardinghen, et engendre
  - (1) Voir Fourmarier et Renier, Annales des mines de Belgique, VIII, 1903.
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  - ensuite la série continue des bassins du Pas-de-Calais, du Nord et de la Belgique.
  - Ces découvertes, la plupart récentes, ont ouvert la voie à de nombreuses espérances. On s’était contenté, jusqu’ici, d’exploiter les couches houillères voisines des affleurements; on est, aujourd’hui, certain que les synclinaux dans lesquels elles se sont déposées s’étendent pour la plupart bien au delà. On doit s’attendre chaque jour à de nouvelles surprises. La formation houillère a eu un développement considérable (1), on ne peut encore en mesurer toute l’étendue, mais on peut d’ores et déjà prévoir, dans les gîtes actuellement en exploitation, leurs prolongements probables et obtenir, comme dans les exemples que nous venons de citer, des résultats appréciables.
  - Ces faits encourageants nous ont engagé à rappeler un prolongement dont on s’est souvent préoccupé et que l’on a dû abandonner pour n’avoir pas poussé assez profondément, faute de ressources, les sondages que l’on a tentés; nous voulons parler du prolongement sous Auxonne des riches bassins houillers de Blanzy et de Ronchamp. De nombreux géologues et Ingénieurs des mines, notamment Elie de Beaumont, Trautmann, Delafond, Marcel Bertrand, de Lapparent, pour ne citer que les plus illustres, ont, en effet, été frappés du synchronisme des assises de l’affleurement ancien de la forêt de la Serre avec celles de ces deux bassin-s, ainsi que du parallélisme de leur ligne avec les grands plis hercyniens de l’Est ; nous verrons donc les raisons qu’ils ont fait valoir en faveur de ce prolongement et étudierons ensuite ces assises, qu’en qualité d’enfant du pays nous avons été souvent à même d’observer. Si de ces faits rien ne permet d’affirmer l’existence d’un bassin houiller, tout, néanmoins, permet de le croire possible.
  - Elie de Beaumont fut le premier à pressentir l’existence de ce nouveau bassin houiller. Chargé officiellement, ainsi que son camarade Dufrénoy, sous la direction de Brochant de Villiers, de reconnaître le sous-sol français, il fît sur le terrain même de remarquables observations, qu’il a consigées dans ses admirables Leçons de géologie pratique. Ce fut en 1841 qu’il étudia
  - (1) On a reconnu la présence de la houille jusque dans les régions arctiques, notamment au cap Hillock et sur la terre du Prince-Patrick.
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  - particulièrement le bassin houiller de Saône-et-Loire et qu’il entrevit son prolongement vers le nord-est. Ce bassin, dit-il, s’étend sous une partie des arrondissements d’Autun, de Cliâlon et de Charolles. Ses limites, parfaitement définies au nord et à l’ouest par la ligne de contact du granit et des grès houillers, sont encore inconnues à l’est et au sud, où il s’enfonce sous les calcaires du lias.
  - Le trait le plus caractéristique du terrain est que les affleurements situés au nord-ouest ont un pendage très prononcé vers le sud, tandis que les affleurements sud-est qui se montrent dans la vallée du canal du Centre ont presque tous leur pendage au nord.
  - Or, on avait tout d’abord conclu que la ligne des affleurements sud-est était la limite du bassin ; mais le développement des travaux a constaté que ces mêmes couches, suivant une ligne encore plus en arrière vers le sud-est, reprenaient un pendage vers le nord; il en résulte que le terrain houiller continue sous le lias on ne sait encore jusqu’à quelle distance. Ce fait a été confirmé par le forage d’un puits ouvert au sud-est de la crête qui sépare le versant autunois du versant châlonnais, lequel a rencontré ce terrain houiller au-dessous du lias sur la route du Bourgneuf et, par conséquent, au-dessous du terrain de marnes irisées qui renferme les gypses de Saint-Léger.
  - Ainsi donc, de ce côté, le terrain houiller du bassin de Saône-et-Loire se prolonge peut-être bien au delà des limites des concessions sud-est.
  - M. E. Trautmann, Inspecteur général honoraire des mines, avait été chargé, lorsqu’il était Ingénieur en chef du Service ordinaire du département de la Haute-Saône, d’étudier le bassin houiller de Ronchamp. En 1885, le Service des Topographies souterraines publia, sous les auspices du Ministre des Travaux publics, ses consciencieuses études (1). Après avoir examiné la formation de ce bassin, il en prévoit le prolongement possible vers le sud-ouest.
  - Le bassin de Ronchamp, dit-il (2), a été classé dans les dépôts continentaux ; nous croyons qu’il s’est formé dans les mêmes conditions que les bassins (3) qui se trouvent au pourtour du Plateau central de France, ceux d’Épinac, de Blanzy, du Greusot,
  - (1) Etudes des gîtes minéraux de la France. Bassin houiller de Ronchamp, par E. Trautmann. Librairie A. Quantin, rue Saint-Benoit, 7, Paris, 1885. Prix : 15,50 f.
  - (2) Page 77.
  - (3) Tous ces bassins appartiennent, en effet, à l’époque ouralienne ou stéphanienne (de Lapparent, page 953).
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  - de Saint-Étienne, d’Alais et d’Aubin. Les débris de la végétation, ainsi que ceux du terrain, sont venus se déposer dans un lac ou marécage d'eau douce placé en arrière de la mer, où devaient plus tard se déposer le permien, le trias, le terrain jurassique et dont elle était séparée par une longue falaise allant de Rougemont à Épinac, falaise qui devait s’abaisser en quelques points, de manière à mettre le lac d’eau douce en communication avec la mer. D’ailleurs, le dépôt houiller, au moins comme terrain géologique, sinon comme terrain utilement exploitable, a envahi la mer, puisque ce qu’on appelle le bassin de Roppe ou de l’Arsot, qui est la continuation de celui de Ronchamp et sur lequel on a fait quelques recherches, s’appuie sur le versant méridional de la falaise en terrain ancien et plonge sous la mer jurassique. Le bassin de Ronchamp se serait donc déposé dans les mêmes conditions que ceux que nous venons d’indiquer : dans un lac d’eau douce situé en arrière d’une anse de la mer et avec laquelle celui-ci était en communication; ce lac recevait les matières végétales et minérales d’un terrain émergé situé entre les massifs anciens des Vosges et du Morvan et sur lequel il s’appuyait. Limité au sud en grande partie par une falaise ancienne, le terrain houiller a néanmoins pu s’étendre au sud de cette falaise, grâce à des échancrures comme celle qui existe entre le Salbert et le massif de Ghagey et se. continuer bien au delà, et de ce côté il n’y a pas de limite connue d’avance.
  - Dans un autre ouvrage, M. Trautmann dit, en parlant des failles de Sautosse et de Rochepot (1), qu’elles sont postérieures au terrain houiller; on peut, dès lors, espérer que le terrain houiller existe dans ce compartiment jurassique, qui forme dans ces parages la crête de la Côte-d’Or.
  - Il ajoute : « .En comparant l’étage inférieur du bassin d’Épinac, celui qui contient les couches exploitées au bassin de Ronchamp, on ne peut s’empêcher de remarquer les ressemblances nombreuses qui existent entre ces deux dépôts, ressemblances qui ont été déjà signalées par Elie de Beaumont. Depuis quelques années, on se plaît à supposer l’existence d’une série de bassins houillers lacustres reposant sur le granit dans la dépression entre les Vosges et le Morvan ».
  - Ces hypothèses optimistes n’ont malheureusement pas été toujours partagées par les autres géologues que la question a pré-
  - (1) Concession d’Aubigny.
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  - occupé. Notre impartialité nous fait un devoir de faire connaître également leur opinion, tout en nous permettant de faire remarquer, avec M. de Lapparent (1), que l’on ne doit plus attacher autant d’importance aux lignes directrices de la géologie de la France, dont M. Marcel Bertrand fut un des partisans les plus convaincus.
  - En présence de personnalités aussi remarquables, nous n’avons pas la prétention, bien entendu, de prendre parti, et nous nous contenterons de citer quelques-unes des considérations de M. M. Delafond, Inspecteur général des Mines, sur le prolongement au nord-est du bassin bouiller et permien de Blanzy et du Creu-sot (2).
  - Ce bassin, dit-il, constitue, en y rattachant le bassin de Bert, qui doit en faire partie, une vaste cuvette, s’étendant depuis Charrecey jusqu’au delà de Bert, sur une longueur d’environ 100 km.
  - Au delà de Charrecey, le houiller et le permien disparaissent sous le jurassique ; de même ils disparaissent sous le tertiaire et les alluvions au delà de Bert, mais on est naturellement conduit à penser qu’ils se prolongent à d’assez grandes distances tant au nord-est qu’au sud-ouest. Une aussi grande cuvette ne saurait, en effet, s’arrêter brusquement.
  - On a généralement admis, dans le passé, que la dépression permienne de la Serre et' que.la dépression houillère et per^ mienne de Ronchamp étaient le prolongement de la cuvette du bassin de Blanzy et du Creusot, avec laquelle elles s’alignent d’ailleurs d’une manière frappante.
  - Toutefois, nous devons mentionner que M. Marcel Bertrand a été amené, dans un mémoire intitulé les Lignes directrices de la géologie de la France, à raccorder le synclinal de Blanzy et du Creusot avec le synclinal houiller et permien de Sarrebrtîck.
  - « Nous n’insisterons pas, ajoute-t-il, sur cette question du prolongement à de grandes distances, du côté du nord-est, de la dépression de Blanzy et du Creusot; toute solution serait vraisemblablement trop hypothétique et nous nous bornerons à l’étude du prolongement dans la région toute limitrophe de Ghagny et
  - (1) Page 1861.
  - (2) Études des gîtes minéraux de la France, publiées sous les auspices de M. le Ministre des Travaux publics, par le Service des Topographies souterraines, bassin houiller et permien de Blanzy et du Creusot, par Delafond, page 17. — Imprimerie nationale. — Prix : 45 f.
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  - Rully. Est-il possible de prévoir comment est disposée, sous les terrains jurassiques, la dépression permo-carbonifère? »
  - Nous croyons qu’on peut y arriver approximativement en se basant sur la double remarque suivante :
  - 1° Les terrains jurassiques sont moins disloqués sur le pourtour du bassin que dans le bassin lui-même ;
  - 2° L’axe du synclinal jurassique ne doit pas différer beaucoup de l’axe du synclinal permo-houiller.
  - Si on observe que l’oxfordien du bois de Sarre (au nord de Mercurey) et celui d’Agneux (à l’ouest de Rully), paraissent, vu la topographie du sol, correspondre aux joints les plus bas dans le substratum du terrain jurassique, on sera amené à penser que l’axe du bassin doit passer sensiblement suivant cette ligne.
  - Si on observe, en outre, que Santenay et Ghassagne marquent au nord, et le plateau de Touches au sud, les limites entre les régions assez régulières et celles très disloquées, on sera amené à penser que la lisière nord du bassin doit passer près de Santenay et de Ghassagne, tandis que la limite sud passerait non loin de Mercurey.
  - La figure 1 montre quelle serait, d’après ces considérations, la disposition du bassin. Comme on le voit, il s’élargirait sensiblement au delà de Saint-Bérain.
  - Nous n’insisterons pas davantage sur ce premier prolongement du bassin de Blanzy et passerons immédiatement à l’étude des lignes directrices de M. Marcel Bertrand (1) qui constitue, somme toute, l’unique objection un peu sérieuse.
  - (1) Revue générale des Sciences, n° 18. 30 septembre 1894. — « Les lignes directrices de la géologie de la France», par Marcel Bertrand, Ingénieur en chef des Mines, Professeur à l’École supérieure des Mines. Page 666.
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  - D’après M. Marcel Bertrand, les lignes de déformation de l’écorce ne forment pas un réseau géométrique, comme le croyait Elie de Beaumont, néanmoins elles sont fixes. Les plissements aux -différentes époques, dit-il, se reproduisent suivant les mêmes lignes, avec des intensités inégales, tantôt plus énergiques en un point, tantôt en un autre, mais dessinant à la surface de notre globe un réseau de position invariable, dont quelques traits sont en quelque sorte soulignés par les chaînes de montagnes. Si cette idée est exacte, on pourrait d’abord chercher à l’expliquer, pense-t-il, en supposant que les efforts déterminés par le refroidissement terrestre produisent en chaque point une résultante toujours dirigée dans le même sens. Mais les grandes chaînes de montagnes ont un tracé grossièrement circumpolaire; il en résulterait que les méridiens iraient .en se raccourcissant plus que les parallèles.
  - La valeur de l’aplatissement est trop voisine de celle qui conviendrait à l’équilibre d’une masse liquide animée du même mouvement de rotation que la terre, pour qu’on puisse admettre cette conséquence; il faut donc que ce soit seulement une décomposition des efforts développés qui les amène à agir toujours dans le sens des mouvements antérieurs, et que, par conséquent le réseau principal, ou réseau circumpolaire, se complète par une série de lignes perpendiculaires aux premières. Ce serait ce double réseau de lignes orthogonales qui formerait les lignes directrices de la déformation du globe et de la construction graduelle de nos continents.
  - Comme on le voit, ces lignes directrices auraient joué un grand rôle, aussi M. Marcel Bertrand s’est-il efforcé de les déterminer ; cependant dans certains cas il n’a pu qu’en tracer la direction hypothétique. Néanmoins, grâce aux patientes recherches de M. Termier pour la région des Alpes, deM. Grand d’Eury pour les bassins houillers méridionaux, de MM. Michel Lévy, Le Verrier, de Launay pour le Plateau Central et "Welsch pour le Morvan, il nous a présenté une carte des"plis synclinaux, paléozoïques et tertiaires de la France assez complète. Nous avons reproduit sur le croquis ci-après les synclinaux- qui nous intéressent particulièrement pour cette étude, notamment celui de Blanzy-Darmstadt, qui laisse Dijon et- Sarrebruck un peu à l’ouest, tout en longeant le canal du Centre. C’est sans doute en examinant le pli voisin qui sépare le Doubs de l’Ognon et converge près de Dole au massif archéen de la Serre que M. Marcel
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  - Bertrand a été amené à tracer le pli Blanzy-Darmstadt ; nous croyons cependant devoir faire remarquer que la partie hypothétique de ce synclinal est fort longue et, de plus, au point de vue houiller, n’est pas sans présenter quelques objections. L’on ne peut, en effet, perdre de vue que le bassin de Sarrebruck est westphalien, tandis que celui de Blanzy est stéphanien, comme celui de Ronchamp d’ailleurs. Nous nous permettrons d’insister sur ce point, car il est particulièrement favorable à la thèse du prolongement sous Àuxonne. Certes, nous n’ignorons pas que la même dépression qui, à la fin du westphalien, avait reçu le dépôt des couches de Sarrebruck, a continué, durant le stéphanien, à former un synclinal où se sont accumulés les importants sédiments que l’on désigne aujourd’hui sous le nom de couches d’Ottweiler (1); cependant il nous a paru plus probable que si le raccord existe sous le lias, c’est entre deux bassins exclusivement stéphaniens, comme Blanzy (1) et Ronchamp (2), plutôt qu'entre l’un d’eux et le bassin en partie stéphanien seulement de Sarrebruck.
  - Nous croyons devoir ajouter, pour être complet, que divers sondages ont été effectués, en 4904 et 1905, non loin de Pont-à-Mousson, dans la direction indiquée par MM. Marcel Bertrand
  - (1) Les couches d’Ottweiler sont constituées par les grès houillers ou Kohlenrothlie-gendes que nous retrouverons plus loin au cours de cette étude.
  - (1) Les bassins de Blanzy, du Creusot et de Forges appartiennent aux stéphaniens supérieurs et moyens (.voir l'ouvrage de Delafond, cité plus haut, page 110).
  - (2) Le bassin de Ronchamp appartient au stéphanien inférieur (Traité de Géologie, de M. de Lapparent, page 956).
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  - et Bergeron f3), et ont rencontré les couches de Sarrebruck vers 700 m de profondeur, sur le prolongement de la faille qui limite au sud-est le bassin de la Sarre. Nous pensons cependant que ce nouveau gisement, à la découverte duquel a puissamment contribué par son entrain et sa persévérance M. Cavallier, l’éminent directeur des hauts fourneaux et fonderies de Pont-à-Mousson, est plutôt situé sur un des plis hercyniens parallèles de l’est que sur le prolongement des bassins si éloignés de Blanzy et du Greusot.
  - Les chaînes hercyniennes sont, en effet, caractérisées par un parallélisme assez net pour nous permettre cette remarque. Les bassins Essen-Mons, Sarrebruck-Pont-à-Mousson, Saint-Étienne-Lyon, qui sont situés dans leurs plis, ont tous une orientation nord-nord-est commune, et qui pourrait bien être aussi celle du bassin Blanzy-Ronchamp avec ses parties intermédiaires sous-jacentes. Nous n’insisterons pas davantage sur cette intéressante question^ où chacun a certainement d’excellents arguments à faire valoir ; qu’il nous soit permis cependant de noter, avant d’achever cette partie qui a particulièrement trait aux études antérieures, que le groupe le Creusot-Blanzy-Forges est constitué en réalité par trois bassins distincts (1); si le plus au nord, le Greusot, converge vers le nord-est dans la direction de Sarrebruck, comme le supp'ose je crois M. Marcel Bertrand, ceux de Blanzy et Forges peuvent se prolonger plus à l’est vers Ville et Ronchamp.
  - Après avoir passé en revue les différentes opinions émises par les principaux géologues sur le bassin hypothétique d’Auxonne, nous allons examiner les particularités géologiques et les différents terrains qui ont attiré leur atten tion et permis d’envisager la présence d’un gisement houiller sous la large vallée de la Saône.
  - La, plus importante donnée que nous ayons pour étayer notre conviction, et qui a attiré les nombreuses remarques que nous venons de voir, est incontestablement l’affleurement sur les dépôts récénts qui constituent la vallée de la Saône et le lias
  - (3) M. Bergeron est le distingué professeur de minéralogie et de géologie à l’École Centrale des Arts et Manufactures. Il fut chargé de s’occuper de la question par M. Cavallier. ‘ .
  - (1) Delafond, ouvrage précédemment cité, page 117.
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  - qu’ils recouvrent, du massif archéen de la forêt de la Serre, à l’est d’Auxonne.
  - C’est un îlot gneissique (1) permien et triasique, qui est compris entre deux grandes failles, qui vont se réunir au nord, près d’Ougney, et se rapprochent de nouveau au sud avant de disparaître sous le pliocène. Son orientation est nord-est-sud-ouest.
  - Le versant est offre la série complète des terrains avec une pente générale vers le nord-ouest et quelques cassures parallèles à la chaîne; plus loin, les prolongements de la faille de l’Ognon ramènent assez irrégulièrement les terrains jurassiques supérieurs.
  - A l’ouest, au contraire, les divers étages jurassiques butent par faille contre le massif, et sont séparés par des failles voisines de la direction nord-sud en une série de compartiments allongés* dans chacun desquels les couches ont des allures et des directions différentes.
  - La région a certainement subi un premier mouvement entre le permien et le trias; un autre, de moindre importance, a dû se placer entre le bathonien et l’oxfordien, et sans produire de discordance de transgressivité, il a accentué la lacune ordinaire dans le Jura entre ces deux étages. Enfin, le dernier mouvement, auquel sont dues les grandes failles de la lisière orientale, est certainement postérieur au crétacé et, probablement, d’après la manière dont les deux failles de la Saône et de l’Ognon viennent converger vers le massif sans subir de déviations ou de changements d’allure importants, antérieur à ces deux failles, c’est-à-dire à la fin de l’éocène.
  - Nous ne nous attarderons pas sur les dépôts pléistocènes et néozoïques, qui recouvrent le fond de la vallée de la Saône, car ils n’offrent aucun intérêt au point de vue de cette étude, et passerons directement aux affleurements plus importants du lias. Ce terrain en présente un beau développement dans les trois régions d’Auxonne, de Ronchamp et de Blanzy.
  - Le lias supérieur comprend des marnes gréseuses ou h rognons calcaires (avec minerai de fer); il est visible entre les bois de la Reine et d’Ougney, le long de la grande faille de l’est du massif de la Serre (que suit presque le chemin de Saligny à à Ougney). Il forme également une bande très nette sur le bord ouest du massif, visible sur la rouie de Frasne à Montmirey-le-
  - (1) Carte géologique n° 126. Carte géologique de la Forêt de la Serre, jointe à la présente étude.
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  - Château. Il comprend aussi des marnes à Trochus et, en bas, des schistes à Posidonies. Son épaisseur est d’environ 40 à 60 m.
  - Le lias moyen, de plus faible épaisseur (30 m tout au plus), est également constitué par des marnes à plicatules (avec ammonites spinatus) et marnes à nodules et calcaires (avec bélem-nites). Son affleurement suit, à l’est, la bande précédente.
  - Le Lias inférieur comprend des marnes bleues de 15 à 20 m d’épaisseur et calcaires bleus à grands plagiostomes, avec minces lits de grès intercalés. C’est une bande à l’est de celle que nous venons de voir.
  - Dans la région de Ronchamp, le lias est également abondant. Il constitue le soubassement de Madrevillars et se poursuit jusqu’à la grande faille (dite de la Frenotte) qui limite le bassin au sud-est.
  - Le lias (1) est aussi très développé sur le bord sud-est des bassins de Blanzy et de Montceau. Il forme une ligne continue de Corchanut au Bourgneuf, et est séparé du houiller, à l’est de Charrecey, par une faille qui remonte presque jusqu’à Remignv. Le canal du Centre, qui est parallèle à ces bassins, suit le lias de Genelard à Romay (près de Paray-le-Monial).
  - Le triasique est également bien développé dans ces régions. Citons les marnes irisées, avec dolomies et gypse, d’environ 80 m d’épaisseur, qui constituent une des plus importantes bandes du massif de la Serre, à l’est toujours des précédentes. On le retrouve aussi un peu plus au nord-est, près de Miserey, ainsi qu’à Gour.celies et Gouhenans, dans la Haute-Saône, enclavant des bancs de houille très pyriteuse associée à une argile schisteuse (contenant Equisetum et Posidonia Keuperina) constituant le keuper lorrain. Ces marnes irisées se prolongent également vers le sud ; on les voit à Saint-Léger-sur-Dbeune, puis enfin dans la région de Perrecy et Genelard où elles vont en diminuant sensiblement.
  - Nous rencontrons ensuite en abondance le muschelkak aux argiles grises, calcaires, compactes et dolomies (avec eucriniies liliiformis), sous 40 m d’épaisseur, le long du bord occidental de la Serre, immédiatement après la bande des marnes irisées et séparée de celle-ci par la grande faille de l’ouest. Nous la désignerons sous le nom de faille de Moissey, car elle suit la route Moissey-Gray sur plusieurs kilomètres. Le muschelkalkfaitégale-
  - (1) Détails sur le lias, dans l’ouvrage de Delafond, page 11.
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  - ment partie de la série des terrains du bord sud-est du bassin de Ronchamp. On le suit au contact du keuper de Chagey à Ghalon-villars. On retrouve d’ailleurs toute la succession des terrains dont nous avons parlé le long de la route nationale de Paris à Belfort (1), entre Chalonvillars et Essert; malheureusement, la partie la plus intéressante est dans le premier de ces villages, donc difficile à observer.
  - Remarquons que le muschelkalk fait défaut dans le bassin de Blanzy ; M. de Lapparent le retrouve cependant le long des massifs anciens du Morvan et du Plateau Central et plus bas encore, dans la Provence.
  - Nous n’insisterons donc pas sur cet étage et passerons directement aux grès bigarrés et vosgiens, dont le développement est considérable, surtout en remontant vers le nord. Nous croyons utile de faire cette remarque, parce qu’elle met en évidence les assises communes de la Serre et du bassin de Ronchamp (assises ayant sensiblement la même importance) et augmente par conséquent les chances de probabilité du bassin d’Auxonne.
  - Le grès bigarré est formé d’argiles micacées, passant par place à des petits bancs de grès avec calamites arénacens. 11 affleure à l’est d’Ofïïanges, notamment dans une petite carrière qui est sur le bord de la route de Moissey à Offlanges.
  - On retrouve les grès bigarrés à Chagey même avec l’orientation des bandes précédentes et surtout sur la partie la plus profonde du bassin de Ronchamp, qu’il recouvre sur une très grande surface avec une très faible épaisseur.
  - Le grès vosgien est un grès grossier, passant en haut aux argiles micacées. Il accompagne presque partout les grès bigarré» et constitue la partie nord-ouest de la Serre (bois de Brans), ainsi que celle du Sud (le triangle : bois de Dole, mont Crépon, bief du moulin de Chevigny). Dans le bassin de Ronchamp, on le retrouve sous les grès bigarrés, mais son épaisseur est encore moindre. Cette dernière augmente beaucoup lorsque l’on remonte vers le nord; ainsi, à Raon-l’Étape, M, Roset lui assigne jusqu’à 500 m de puissance. Au contraire, en allant vers le sud, l’épaisseur de ces grès diminue considérablement et dans le bassin de Blanzy on ne les voit plus,
  - Rappelons, toutefois, la grande quantité de grès arkose de ce
  - (1) M. Trautmann fait passer sa coupe par Chagey et Ronchamp, ce qui lui permet ensuite de traverser l’affleurement anthraciteux de la Frenotte, ainsi que les assises des grès.
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  - bassin, notamment au nord-est, et qui se prolonge jusqu’auprès de Perrecy.
  - Nous arrivons enfin à l’époque permienne, celle que l’on a appelée autrefois permo-carbonifère, tellement la transition était insensible, et qui constitue incontestablement l’époque la plus importante de cette brève étude.
  - On peut estimer environ à 300 m la puissance des terrains permiens du noyau de la Serre. C’est au grand affleurement qui s’étend des bois de la Reine, près d’Ougney, jusqu’au bief du moulin de Ghevigny. Il comprend les bois du Bolet, des Charbonniers, de Montmirey, des Croisières, de Dole, d’Ofïlange et de Moissey. C’est un conglomérat gneissique au sommet avec ensuite alternances d’argiles et de grès. Les argiles compactes sont rouges au-dessus, leur teinte s’assombrit jusqu’au noir à la base ; celles sableuses, plus micacées, sont couleur lie-de-vin et même noir verdâtre. On y a trouvé d’importants fossiles. La flore est représentée par des Walchia Schlotheinsi et Walchia Hypnoïdes ; la faune, par des fragments bien conservés de mâchoire de saurien. Les poudingues sont visibles aux Croisières, entre les bois de Montmirey et d’Ofîlange, où un sondage a été poussé à 115 m de profondeur sans sortir du permien rouge* Nous nous permettrons de faire remarquer ici, avec M. Traut-mann(l), que les résultats négatifs de ce sondage ne détruisent en rien l’hypothèse du prolongement du bassin permo-carbonifère de Ronchamp vers le sud-ouest. Il peut bien y avoir des bassins formant chapelets le long de la dépression, le tout est de les rencontrer. Il est certain d’ailleurs que ce sondage a été effectué à une trop fâihle distance du pointement des terrains anciens ; plus au nord-ouest, à beaucoup plus grande profondeur il est vrai, en raison du pendage des assises, que nous croyons assez prononcé, il aurait de bien plus grandes chances de succès.
  - On rattache au même étage les couches rouges et vertes à stratifications confuses, exploitées pour pavés à Châteauneuf et qui forment une bande continue le long des gneiss. Ce sont de véritables grès avec petits cristaux de pyrite et débris feldspa-thiques; certains géologues voient dans cette transformation le résultat d’üne action métamorphique exercée sut la zone de contact par les sources chargées de silice, l’abondance des sources répondant à ces conditions rend cette hypothèse fort vraisemblable.
  - (1) Page 114.
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- - Les grès rouges ou permiens forment également une des plus importantes assises du bassin de Ronchamp. Ils recouvrent le terrain houiller proprement dit à stratification discordante, principalement par le fait que ce dernier a été dérangé pendant son dépôt par l’éruption des mélaphyres. Son épaisseur va en augmentant du nord au sud et de l’ouest à l’est. Elle est de 121 m au sondage de Malbouhans (1), de 318 m au puits Sainte-Marie et 604 m au puits de Magnv. Cette formation du grès rouge comprend dans sa partie supérieure les grès proprement dits, entremêlés de bancs d’argile rouge, tandis que la partie inférieure est presque exclusivement formée par l’argilolithe.
  - Le bassin houiller et permien de Blanzy, du Creusot et de Bert constitue une vaste cuvette s’étendant de Gharrecey, au nord-est, jusqu’au delà de Bert, au sud-ouest, sur une longueur d’environ 100 km. Après Charrecey, cette formation disparaît sous le jurassique dans la direction d’Auxonne.
  - Le houiller (2) n’afïleure que sur les lisières; au sud-est, il forme une bande étroite, presque rectiligne, de Charrecey à Perrecy; au nord-ouest, au contraire, on ne trouve plus que de petits lambeaux discontinus répartis entre Granchamp et le Creusot. Il n’y a donc rien d’anormal à ce que les affleurements du houiller fassent également défaut plus au nord, notamment au massif de la Serre.
  - Le surplus de la cuvette est rempli par les dépôts permiens. La partie supérieure de cet étage est constituée par les grès rouges du Saxonien, la partie inférieure par les schistes d’Autun ou autunien.
  - L’autunien est également discontinu; il affleure à Bert, Char-moy, Yaudenesse-sur-Arroux, Martenet; au Grenouillât, l’Eche-nault et Courmarcon.
  - Le saxonien inférieur forme une grande, bande du Creusot à Curdin, où elle bute contre le granit. Au sud du Mont-Cenis se .détache une digitation qui s’étend du côté de Blanzy. Cette bande joue un rôle important aux points de vue géologique et hydrographique : c’est une dorsale de chaque côté de laquelle on retrouve le Saxonien supérieur et les bassins des Pontins et fie l’Oudrache. On voit également un affleurement important au nord de Breuil, ainsi qu’entre Donjon et Bert. Citons aussi les lambeaux du Saxo-
  - (1) Trautmann, page 69.
  - (2) Delafond, page 17.
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  - nien inférieur au contact du houiller, de Montclianin à Perrecy et à la butte de Sauvignes.
  - Le Saxonien supérieur occupe la majeure partie du bassin ; au nord-est de Saint-Bérain-sur-Dheune, dans la région comprise entre Gueugnon et la Loire, enfin plus au sud, aux environs de Liernolles, on n’observe que cette seule formation.
  - Nous n’insisterons pas davantage sur le permien, d’ailleurs très bouleversé dans cette région (1) et passerons rapidement aux roches éruptives qui constituent le noyau central de la Serre et que l’on retrouve également plus ou moins abondantes dans les deux autres bassins.
  - Ces terrains cristallins se composent d’une bande de granulite à mica blanc sur le versant est ; de gneiss granulitiques à mica noir (sillonnés de filons de granulite de direction à peu près normale à celle de la bande) et de gneiss gris (avec bancs de micaschistes feuilletés ou compacts) sur le versant ouest.
  - Dans le bassin de Ronchamp, les assises anciennes sont différentes de celles de la Serre. Ce sont : au nord, les schistes dévoniens, qui s’étendent de Fresse à Giromany, et, au sud, la Grauwacke, qui plonge sous le bassin à la Frenotte. Plus bas encore, la masse imposante des porphyrites angitiques, qui affleurent au sommet du Plainet et à l’étang de la Luzienne. Signalons aussi les microgranulites du ruisseau du Raddou, sur la rive gauche de l’Ognon.
  - Dans le bassin de Blanzy, au contraire, les formations antérieures au houiller se rapprochent davantage de celles de la Serre. On observe bien les schistes dévoniens au Creusot, avec filons de microgranulite, mais ensuite on arrive aux cambriers et aux granulites à mica blanc, souvent à l’état de gneiss granu-litique, qui constituent la bordure du terrain houiller de Çhar-recey jusqu’à Montceau. Signalons également la granulite du nord du Creusot et du sud de Bert, ainsi que les gneiss qui forment la limite du bassin au sud de Montceau-les-Mines.
  - Le houiller et le dévonien constitueraient donc chacun une lacune dans le massif de la Serre, tout au moins superficiellement, nous ne croyons pas cependant voir dans cette transgression probable du permien une objection sérieuse. Au cours de ce rapide exposé des assises synchroniques des trois régions, comme on a pu s’en rendre compte, les lacunes ont été assez
  - (1) Nous avons signalé, page 29, les bouleversements de cet étage dans le bassin de Ronchamp. La coïncidence est intéressante.
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  - nombreuses ; il n’y a donc rien de bien étonnant que sur une crête ancienne, d’aussi faible superficie, somme toute, que celle de la Serre, on puisse en constater deux.
  - Quoi qu’il en soit, nous avons cru devoir malgré tout présenter cette étude. Nous l’avons fait, pensons-nous, avec impartialité, exposant les objections qui ont été déjà soulevées, comme les nombreux faits qui ont attiré l’attention de plusieurs géologues et donné naissance à tant d’espérances. Puissent ces quelques lignes ajoutées à tant d’autres provoquer enfin les recherches qui nous fixeront définitivement et apporter à une région à laquelle nous sommes profondément attachés l’essor industriel que, par son admirable situation, les hommes énergiques auxquels elle a donné naissance elle est plus que beaucoup d’autres en droit d’attendre.
  - Nous n’avons pas mentionné au cours de cette étude le sondage effectué, en 1901, aux granges d’Auxonne par la municipalité, dans le but de chercher une source jaillissante destinée à alimenter la ville en eau potable, parce qu’il n’a pas été poussé à plus de 287 m. et a été arrêté avant de pénétrer dans le lias.
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- - COMPTE RENDU TECHNIQUE
  - DES EXCURSIONS
  - DE LA SOCIÉTÉ DES INGENIEURS CIVILS DE FRANCE
  - EN JUILLET 1909 (1)
  - VISITES INDUSTRIELLES A PARIS EXPOSITION DE NANCY — BASSIN DE BRIE Y
  - PAR
  - >1. J. BERGERON
  - VICE-PRÉSIDENT DE LA SOCIÉTÉ
  - Mon intention n’est pas de donner un compte rendu (2) complet des visites faites, du 3 au 6 juillet dernier, par la Société des Ingénieurs Civils; je désire seulement signaler les faits ou les choses qui ont attiré notre attention et dire quelles ont été les impressions de nos collègues qui ont pris part à ces visites.
  - Travaux de la traversée sous la Seine
  - Ligne métropolitaine n°4 : Porte de Clignancourt-Porte d’Orléans. (Entreprise Chagnaud).
  - Le 3 juillet, à 9 heures du matin, nous nous trouvions au nombre de 170, place Danton, pour effectuer la traversée de la Seine, en suivant les travaux du Métropolitain. Pour donner une idée de leur importance, il suffira de rappeler que la partie que nous avons parcourue, comprise entre le carrefour du boulevard Saint-Germain et de la rue Danton d’une part, et le car-
  - (1) Voir Procès-verbal de la séance du 15 octobre 1909, page 594.
  - ^2) Pour la rédaction de ce compte rendu, j’ai eu souvent recours à l'obligeance de MM. G. Sépulchre, ecrétaire général des Sociétés lorraines de charbonnages réunies, et P. Bouzanquet, Secrétaire technique: je les remercie bien cordialement de l’aide qu’ils
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  - refour de la rue Saint-Denis et de la rue de Rivoli d’autre part, a une longueur totale qui n'est que de 1 092,72 m, mais qu’elle coûtera, d’après les évaluations administratives, la somme de 19 millions.
  - Cette longueur de parcours a été divisée en huit tronçons pour son exécution (i).
  - Le premier, partant de la rue des Halles, jusqu’au grand bras de la Seine, mesure 264,24 m; il a été exécuté par percement de galeries et épuisements. Il est constitué par un cuvelage en fonte, sortant des fonderies de Pont-à-Mousson, formé par des voussoirs de 1,82 m X 0,6 m, de 0,04m d’épaisseur avec des nervures de 0,12 m de hauteur. L’assemblage est fait par boulons; l’intervalle entre les nervures est comblé par un remplissage en béton revêtu d’un enduit de ciment de 0,03 m d’épaisseur.
  - Le souterrain, dans celte partie, conserve la forme générale du type ordinaire du Chemin de fer Métropolitain municipal.
  - Le deuxième, de 122,70 m de longueur, comprend la traversée du grand bras de la Seine; il a été exécuté au moyen de trois grands caissons de 9,60 m de largeur, dont les longueurs respectives sont de 36 m, 38,40 m, 13,10 m, foncés dans le fleuve avec des intervalles de 1,50 m et reliés entre eux ainsi qu’aux tronçons voisins au moyen de caissons mobiles. Ces derniers ont permis de construire sur les flancs de deux caissons consécutifs, deux murs jointifs en béton allant de l’un à l’autre à l’extérieur, et bouchant ainsi l’intervalle de 1,50 m : ces murs sont arasés au niveau des têtes des caissons. Sur la surface d’appui ainsi obtenue, on appliquait un troisième caisson amovible à l’abri duquel était exécutée la partie du souterrain correspondant à l’intervalle du joint.
  - Le troisième, de 118 m de longueur, constitue la gare de la Cité. Il est composé de deux caissons elliptiques de 26 m au grand axe et 18,50 m au petit axe, destinés à servir d’accès à la gare, et d’un grand caisson de 11,50 m de largeur, 7,50 de hauteur et 66 m de longueur, les reliant, qui forme la gare, tous trois foncés au moyen de l’air comprimé. Les jonctions ont été faites à ciel ouvert par épuisements.
  - Le quatrième mesure 168,97 m; il a été exécuté, comme le premier, par galeries et épuisements; il traverse entièrement l’île de la Cité sous la Préfecture de Police et présente le profil normal.
  - (1) Je remercie cordialement M. Chagnaud des renseignements suivants qu’il a bien voulu me communiquer.
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  - Sa jonction a été effectuée av.ec les caissons du petit bras au moyen d’un batardeau qui a permis d’exécuter à ciel ouvert, sur 17 m de longueur, la voûte en maçonnerie jusqu’aux naissances; à l’abri de cette voûte, on a exécuté les piédroits et le radier dans des conditions d’étanchéité remarquables. L’originalité du tronçon réside dans le dispositif particulièrement intéressant d’une partie de ce batardeau qui a été constitué par une porte du panneau venant reposer sur la tète du caisson à l’endroit où se posait, dans les deuxième et cinquième tronçons, le caisson amovible.
  - Le cinquième tronçon, long de 41,10 m, comprend la traversée du petit bras de Seine. Le procédé est le même que pour le grand bras et n’en diffère que parce qu’on a foncé deux caissons au lieu de trois. Les jonctions ont été faites de la même façon.
  - Le sixième tronçon, de 63,93 m de longueur, qui traverse en biais et en dessous la ligne du Chemin de fer d’Orléans, a présenté de très grandes difficultés. Il a fallu, en premier lieu, consolider la voie ferrée en la supportant sur un tablier métallique appuyé sur treize piliers, construits eux-mêmes au moyen de treize caissons qui ont été foncés malgré le passage des trains et sans en interrompre ni en retarder la circulation.
  - On a ensuite congelé le terrain dans la partie traversée par le Métropolitain à l’aide d’une machine frigorifique, d’une puissance de 140 000 frigories, produisant 2000 kg de glace à — 20 degrés et à 65 tours, actionnée par un groupe de deux moteurs à gaz pauvre de 100 HP chacun. Elle alimentait un réseau de soixante tubes de 18 m de longueur enfoncés dans le terrain jusqu’à 1 m en contre-bas du radier et répartis en trois triangles. Dans ces tubes circulait une solution de chlorure de calcium abaissée à — 25 degrés, refroidissant les tubes autour desquels se formait un anneau dé glacé.
  - Mais il ne fut pas possible de mettre des tubes sous le mur de quai : comme celui-ci était entièrement construit sur le sable, à 1 m seulement en-dessous de l’étiage, l’eau se créa à travers ce0 sable un passage sous le mur, en amont et en aval, vint passer contre le noyau gelé et produisit sur un point un amincissement qui, par la suite, céda sous la pression de l’eau augmentée par une crue de la Seine. Trouvant alors un débouché, l’eau s’engouffra par cette voie, inondant complèteiffent le souterrain.
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  - On construisit alors, en Seine, un batardeau mesurant 80 m de longueur, qui protégeait le mur de quai sur cette longueur, ne laissant à l’eau aucune issue.
  - Sous cette protection, le souterrain put être achevé dans des conditions d’autant meilleures que tout le reste du noyau gelé était resté intact et que l’on put congeler le tout complètement.
  - Le septième tronçon, formant la gare de la place Saint-Michel, sur 118,99 m, est composé, comme le troisième, de deux caissons elliptiques et d’un caisson courbe.
  - Le huitième, aboutissant au boulevard Saint-Germain, a 195,78 m de longueur : il est constitué comme le premier par un cuvelage en fonte.
  - Il a été exécuté au moyen d’un bouclier, sans air comprimé, avec épuisements, après avoir consolidé le sol par injections de ciment au-dessus du souterrain.
  - Cet exposé suffit à montrer les difficultés de l’œuvre entreprise, et il faut admirer non seulement l’ingéniosité et la diversité des moyens employés, mais encore l’audace réfléchie qui a présidé à la conception et à l’exécution de ces travaux. Notre collègue, M. Gbagnaud, a encore accru le bon renom des entrepreneurs français. Nous tenons à l’en féliciter ici et à le remercier d’avoir bien voulu, à différentes reprises et avec tant d’amabilité, nous ouvrir largement les portes de ses chantiers.
  - Usine de Vitry-sur-Seine.
  - Compagnie générale de distribution d’énergie électrique.
  - Le même jour, dans l’après-midi, a eu lieu la visite de l’Usine centrale de Production d’énergie électrique de Vitry. Ce qui frappe, à première vue, c’est le contraste qui existe entre les dimensions de cette usine et le petit nombre d’ouvriers (trente-sept, y compris ceux de l’entretien) qui y sont employés.
  - L’usine a été construite d’après les plans de M. Garfield. Gomme dans les usines américaines modernes, comme dans les plus récentes stations centrales (Usine d’Électricité de Saint-Denis, par exemple) le principe a été de réduire la main-d’œuvre au minimum.
  - Le courant est produit sous la forme de courant triphasé à 13200 volts et à la fréquence de 25 périodes.
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- - Il est utilisé principalement pour la traction (Compagnies diverses de Tramways de Paris et de la banlieue, Compagnies de Chemins de fer, Nord-Sud, etc.).
  - Une partie du courant est livrée directement, sous forme de courant triphasé haute tension aux barres de l’Usine ; une autre partie est envoyée, par des canalisations souterraines, dans des sous-stations de transformation, réparties dans Paris ou dans la banlieue; le courant triphasé haute tension y est transformé par des commutatrices en courant continu à 600 volts, utilisé directement dans les moteurs de traction.
  - L’Usine possédera, fin 1910, quatre turbo-alternateurs de 9 000 kilowatts, la quatrième unité de 9 000 kilowatts étant en voie d’installation.
  - La Société possède, d’autre part, des terrains autour de l’Usine et toute l’installation actuelle est prévue pour permettre l’extension progressive de l’Usine et l’addition de nouvelles unités (chaudières et turbines), jusqu’à 70 000 kilowatts.
  - Manutention des charbons.
  - Les charbons sont reçus exclusivement par eau; mais l’Usine dispose d’un branchement sur la voie ferrée, permettant éventuellement de recevoir le combustible par terre.
  - Le transport du charbon du quai aux grilles des chaudières, s’effectue d’une manière absolument automatique :
  - Une grue électrique, pourvue d’une benne à chargement automatique,, permet, soit de charger le charbon du bateau sur le convoyeur d’alimentation de la chaufferie, soit de charger le charbon en parc, soit enfin, de prendre le charbon du parc pour l’envoyer à la chaufferie.
  - Le convoyeur, constitué par des courroies sans 'fin actionnées électriquement, remonte le charbon du niveau du quai jusqu’au sommet de la chaufferie. Le débit du convoyeur peut être porté à 100 t à l’heure.
  - Le charbon arrivant dans les niveaux supérieurs de la chaufferie est recueilli dans des silos disposés en avant de la batterie des chaudières. Ces silos sont placés à une hauteur suffisante pour permettre au charbon d’àxriver, par la simple action de la gravité, dans les trémies disposées au-dessus des grilles des
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  - chaudières. Ces silos forment, d’autre part, une réserve importante qui vient s’ajouter à la réserve constituée par le stock du parc (fig. 7, 2, S, PL 492) (1).
  - Chaufferie.
  - La chaufferie actuelle comprend deux batteries de six chaudières chacune, disposées parallèlement au quai. Une nouvelle chaufferie, destinée à recevoir deux batteries de sept chaudières, est en voie de construction et sera installée parallèlement et en arrière des deux premières.
  - La chaufferie comprend plusieurs étages. Le niveau du sol correspond à l’enlèvement des mâchefers. Les chaudières sont placées à l’étage supérieur; elles sont surmontées des économiseurs. Enfin la partie supérieure de la chaufferie correspond à l’étage des silos de charbon. La chaufferie, ainsi que la cheminée de 70 m, est entièrement construite en ciment armé.
  - Les chaudières sont du type « Babcock et Wilcox ». Leur surface de chauffe est de 500 m2; elles sont timbrées à 14 kg. Des surchauffeurs, de 125 m2 de surface de chauffe, amènent la vapeur à une température de 300 degrés.
  - Les économiseurs du type Green, de 160 m2 de surface de chauffe chacun, permettent d’amener l’eau à une température de 90 degrés.
  - Les grilles, de 10,5 m2 de surface, sont des grilles mécaniques du type « Dusseldorf ».
  - Les mâchefers tombent dans des trémies et sont recueillis dans des wagonnets; ceux-ci les déversent sur un convoyeur spécial, analogue au convoyeur de charbon. Les mâchefers sont ainsi transportés mécaniquement au dehors de l’Usine, pour être chargés, soit dans des tombereaux et conduits à des décharges publiques, soit dans des bateaux, le long du quai, pour les transports à plus longue dislance.
  - TuRBO-ALTERNATEURS.
  - Les turbo-alternateurs sont du type « Gurtis » à axe vertical. A la.partie inférieure, formant socle, se trouve le condenseur
  - (1) Les renseignements qui suivent nous ont été communiqués par M. Aron, Directeur de l’Usine. Sur ma demande, MM. Guillain et Garfield ont bien voulu nous communiquer et nous autoriser à publier les dessins dont on trouvera la reproduction planche 192 Je tiens à remercier ces Messieurs de leur très grande amabilité.
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  - qui supporte la turbine proprement dite; la partie supérieure est constituée par l’alternateur.
  - Le condenseur est du type à surface; il est pourvu de deux pompes : une pompe centrifuge, pour l’eau condensée, une pompe à tiroir pour l’air.
  - La turbine est à cinq étages; la vitesse est de 750 tours par minute.
  - L’alternateur est du type à induit extérieur fixe. Le courant d’excitation est fourni par des excitatrices spéciales à 125 volts, actionnées par des moteurs d’induction.
  - Le graissage du pivot de l’arbre de l’alternateur est assuré par l’huile sous pression.
  - A chaque groupe de deux turbines est affecté un groupe de deux pompes de graissage, chacune des pompes pouvant à elle seule assurer le graissage de deux turbines.
  - Tous les services accessoires de l’Usine sont actionnés électriquement. A l’exception des moteurs de pompes à huile et de certains moteurs spéciaux (grue, pont roulant, etc.), tous les moteurs des services auxiliaires sont du type asynchrone et sont alimentés par le courant triphasé à 550 volts, provenant de trois transformateurs alimentés au primaire à 13 200 volts.
  - Un turbo-générateur de 300 kilowatts permet le démarrage de toute l’usine.
  - Le tableau de distribution comprend trois étages :
  - A la partie inférieure, est disposé le. tableau basse tension (continu et alternatif) correspondant à tous les services auxiliaires.
  - Au premier étage se trouvent les barres omnibus haute tension et les départs de feeders. .
  - Le deuxième étage comprend les interrupteurs à huile haute tension.
  - Toutes les niches et cloisons isolant les différents appareils sont constituées en ciment armé.
  - Le pupitre de commande est disposé à la partie supérieure de l’Usine et comprend toutes les manettes de commande des rhéostats d’excitation et du moteur du régulateur de vitesse, ainsi que les manettes de commande des interrupteurs à huile, des différents départs de feeders et, enfin, tous les appareils indicateurs et de contrôle (voltmètres, ampèremètres, indicateurs de puissance, de phases, etc.).
  - Toutes ces explications nous ont été fournies sur place par Bull. 15
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  - MM. Guillain, Président du Conseil d’Administration, et Aron, Directeur, qui nous ont guidés dans notre visite. Au moment du départ, M. E. Barbet, Président, s’est fait l’interprète de tous les membres de la Société, en adressant ses remerciements à M. Guil-lain. On trouvera dans le Résumé de Quinzaine du 2 juillet les toasts qui ont été échangés.
  - Exposition de Nancy.
  - Le lendemain matin 4 juillet, soixante-dix membres de la Société partaient par le rapide du matin pour Nancy. La Compagnie des Chemins de fer de l’Est avait eu l’amabilité de réserver deux wagons de première classe, nouveau modèle, et de faire atteler à notre train un wagon-restaurant. Grâce à l’entremise de M. Biard, Président de la IIe Section, et à l’amabilité de la Direction de la Compagnie de l’Est, ces deux wagons sont restés pendant tout le voyage à la disposition des Membres de la Société.
  - A notre arrivée à Nancy, nous étions reçus par MM. Guntz et Nicklès, professeurs à la Faculté des Sciences, MM. Pierre, Cou-roux, P. Dibos, J.-M. Mercier, A. Joubert et plusieurs autres de nos Collègues habitant la région. A 3 heures, nous nous retrouvions à la porte principale de l’Exposition.
  - Cette porte principale, œuvre et don des Aciéries de Pompey, est entièrement faite avec dés produits de sa fabrication. La décoration est obtenue uniquement au moyen de profilés habilement travaillés.
  - Une fois cette porte franchie, laissant de côté les attractions ordinaires des expositions, je signalerai d’abord le pavillon de YÉcole de Nancy (1). Là sont réunies les œuvres des artistes lorrains qui se sont faits les apôtres de l’art moderne et-qui constituent l’Ecole de Nancy. Déjà, quand on parcourt la ville, on est surpris do voir surgir, à côté de la place Stanislas, de la place de la Carrière et d’autres merveilles du xvme siècle, des édifices élégants sans aucun rapport avec les styles classiques. Ce sont les produits de l’art moderne. En principe, cet art, tel qu’on le comprend en Lorraine, s’inspire de formes végétales : tiges, feuilles, fleurs. Telle plante, par exemple le platane, servira
  - (1) Ce pavillon n’était pas terminé lors de la visite des membres de la Société. Ce ri’est qu’à un second voyage à Nancy qùe j’ai pu Te visiter. :
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- - de leit-motiv pour ainsi dire dans une construction, dans un ameublement, dans des services de table, etc.-Les formes végétales étant toujours gracieuses, il en résulte que l’art moderne lorrain a une grâce, une élégance toute spéciale.
  - Le fondateur de l’École de Nancy est incontestablement Émile Gallé* qui était à la fois un grand artiste et un excellent botaniste. Ses connaissances en botanique l’inspiraient le plus souvent dans les ornements qu’il dessinait sur les cristaux les faïences ou les meubles qui sortaient de ses ateliers. Il a fait école : les Majorelle, les Daum ont suivi son exemple; s’ils ont perfectionné les procédés de fabrication, ils ont continué à s’inspirer des mêmes principes ; aussi l’École de Nancy a-t-elle eu raison de mettre à la place d’honneur, dans la grande salle de son pavillon, le portrait d’Émile Gallé.
  - Dans ce pavillon sont groupés des meubles dus à Émile Gallé, Majorelle, Gauthier-Poinsignon; sur les tables des vases signés Émile Gallé, Daum frères, Grüber ; les fenêtres portent des vitraux d’une fabrication spéciale provenant de chez Grüber. Dans des vitrines ce sont des bas-reliefs en verre comprimé sortant des ateliers des frères Daum, des émaux cristallisés de Rambervillers, des grès du céramiste Mouquin, des bijoux de chez Daubrée, etc. A côté de ces œuvres d’art sont exposées de fines broderies; là encore les leit-motiv sont des fleurs et à la façon dont elles ont été groupées on reconnaît le style d’artistes de l’École de Nancy.
  - Dans le Palais de T Ameublement, citons, à côté des œuvres de ces maîtres de l’art moderne, l’exposition de la Cristallerie de Baccarat. Depuis 1878, elle n’avait plus figuré à aucune exposition ; il faut se féliciter qu’elle soit sortie de sa retraite, car bien qu’elle soit restée en dehors du mouvement très spécial de l’École de Nancy, elle expose des chefs-d’œuvre d’un genre plus •classique.
  - La Chambre de commerce de Nancy, dans son pavillon, expose des graphiques du plus haut intérêt.'
  - L’un d’eux donne la valeur des opérations exécutées par la succursale de la Banque de France à Nancy. Nous en extrayons les chiffres suivants :
  - 1880 1900 1907
  - Opérations en Lorraine. , 468 507QQ0 921429 000 1 567 143 000 — à Nancy. . . 94 593 000 198 040 000 875 962000
  - A Nancy, en sept ans, les opérations ont plus que quadruplé.
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- - Par l’importance de ses opérations, la succursale de Nancy est devenue la première de France.
  - Ces chiffres donnent une idée de la prospérité industrielle de la Lorraine durant ces dernières années.
  - Un autre graphique est relatif à la consommation de la houille en Lorraine; ses principales données sont renfermées dans le tableau suivant :
  - Consommation Provenant Provenant Provenant
  - Années. totale. de France. de Belgique. d’Allemagne.
  - 1872.......... 711 710 82 440 351 880 277 390
  - 1882 ......... 1 833100 83 400 * 937 900 811800
  - 1892 ......... 2 919 900 036 000 860100 1423 800
  - 1902 ......... 4 191 500 1 717 600 • 1 124 000 1 349 900
  - 1907 ......... 6 114 700 2 372 900 860 700 2 863 400
  - Il résulte de la comparaison de ces chiffres que l’importation des houilles allemandes s’est accrue d’une façon continue depuis 1872 et très rapidement depuis 1907.
  - Pour montrer l’importance de ces importations et leur conséquence au point de vue de la richesse nationale, je signalerai, d’après M. Vilgrain, président de la Chambre de commerce de ISancy (1), les faits suivants : en 1906, le département de Meurthe-et-Moselle a consommé à lui seul 5 300000 t, dont 3 500 000 t importés; l’Allemagne entre dans cette importation pour près de 3 millions de tonnes. Or, les cokes utilisés dans les hauts fourneaux de Meurthe-et-Moselle viennent de Westphalie et, de ce fait, les frais de transport atteignent près de 15 f la tonne. Par ces quelques chiffres, on peut se rendre compte des sommes considérables qui passent de France en Allemagne, rien que pour la métallurgie lorraine.
  - Cette situation tient à ce que notre production houillère croît bien moins rapidement que notre consommation. M. Villain, président de la Société Industrielle de l’Est, a mis le fait en evidence par les diagrammes ci-contre, qu’il m’a autorisé à reproduire (2). Ils mettent bien en évidence notre infériorité par rapport à l’Allemagne et à l’Angleterre.
  - Cette infériorité se trâduit pour nous par un tribut que nous payons chaque année à nos voisins. En 1906, la France a importé
  - (1) Rapport à M, le Ministre des Travaux publics, 27 décembre 1907.
  - • (2) Charbon, minerai et fonte. Nancy, 1909.
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- - Millions io tour. S3
  - PRODUCTION, EXPORTATION, IMPORTATION DE CHARRON (HOUILLE ET LIGNITE) EN ALLEMAGNE, FRANCE, ANGLETERRE de 1887 a 1907 (20 Années)
  - ALLEMAGNE
  - FRANGE
  - ANGLETERRE
  - Les tonnages sont exprimés enjaûliàrs de tmca.es
  - Millions de tonnas
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  - 17 millions de tonnes de charbon, correspondant à une somme d’environ 350 millions de francs (1).
  - C’est pour obvier à cette pénurie de combustible, dont ils étaient les premiers à souffrir, que les industriels lorrains entreprirent de rechercher la houille au voisinage de leurs usines. Je reviendrai plus loin sur cette question.
  - Si le charbon fait défaut jusqu’ici en Lorraine, il n’en est pas de même, heureusement, pour le minerai de fer. Les statistiques montrent la progression suivante dans la production : en 1858, elle était dans les régions de Longwy et de Nancy, celle de Briey étant encore inconnue, de 310000 t; en 1898, elle ne dépassait pas, en chiffre rond, 4 700000 t; en 1908, elle s’élevait à 8 500 000 t, représentant les neuf dixièmes de l’extraction totale du minerai de fer en France. D’après les calculs des spécialistes, basés sur les résultats des nombreux sondages exécutés en Lorraine, on prévoit une masse de 2500 millions de tonnes et son exploitation pourra durer, même en admettant une progression dans l’extraction, au delà de l’an 2000 ! C’est le gîte le plus riche qui soit connu.
  - Lorsque les différentes concessions auront terminé leurs installations, on compte qu’elles auront une production annuelle moyenne de 15 à 20 millions de tonnes. Elle est de beaucoup supérieure à nos besoins.
  - En nous recevant à Àuboué, M, Gavallier a attiré notre atten tion sur cet excès de production de minerai et il a préconisé plusieurs systèmes pour en tirer parti (2). Évidemment, une grande partie de ce minerai ne peut être consommée surplace. Quelques métallurgistes ont pensé à l’échanger, pour ainsi dire, contre du coke venant d’Allemagne ; de là des conventions permettant aux métallurgistes allemands de recevoir du minerai à un prix relativement faible, à condition pour eux de fournir dans les mêmes conditions du coke aux métallurgistes français.
  - Palais de l’Enseignement.
  - L’exposition la plus intéressante de ce palais est celle de Y Université de Nancy.
  - U Institut Géologique que dirige M. Nicklès expose des cartes et
  - (1) VlLGRAIN, Ibid.
  - (2) Voir Résumé de Quinzaine du 2 juillet.
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  - des publications géologiques. Plusieurs photographies font comprendre la méthode employée par M. Nicklès pour reproduire, sans les déformer de façon sensible, et en les agrandissant, les cloisons d’ammonites.
  - Les plus beaux travaux de M. Nicklès sont relatifs à la recherche de la houille en Lorraine ; c’est en appliquant le principe de la superposition des plis relativement récents aux plis anciens, ou autrement dit le principe des plis posthumes, qu’il a procédé. Il expose un plan en relief donnant l’allure de la surface du Rhétien telle qu’elle se trouve en profondeur dans la région comprise entre Nancy et Mirecourt; de cette allure, il conclut à celle du Rouiller sous-jacent. Une série de carottes provenant des sondages entrepris sous sa direction, rappelle seule la grande part qu’il a prise dans cette œuvre d’intérêt national.
  - Dans des vitrines se voit une collection des roches utilisables que l’on peut extraire du sol de la Lorraine. Dans le même stand, M. L. Thiébaut, préparateur de géologie, expose un ingénieux appareil destiné à produire,, au cours des prospections, des séparations rapides, par ordre de densité, entre les divers éléments des filons.
  - Je citerai encore, dans le Palais de l’Enseignement, les expositions des différents Instituts de l’Université de Nancy; je parlerai de ces derniers à l’occasion de la visite que nous y avons faite.
  - . Palais des Mines et de la Métallurgie.
  - Sociétés lorraines de charbonnages réunies. — L’explication de ce nom un peu bizarre est dans l’histoire de ce groupement. Il a été en effet constitué par la fusion de la « Société de la Seille » avec un groupe de Sociétés formées pour la recherche de la houille par les industriels lorrains sur l’initiative de M. Cavallier, et sous la direction de M. de Lespinats. Grâce à la haute autorité de celui-ci, grâce â la confiance de tous en la grande compétence de M. Villain, Ingénieur des Mines, qui dirigeait les travaux, la plus parfaite harmonie n’a pas cessé de régner entre les différentes Sociétés, et les recherches ont pu être conduites d’une façon méthodique.
  - L’exposition des Sociétés lorraines de charbonnages réunies renferme un grand nombre de documents intéressants. C’est d’abord un tableau dans lequel ont été groupés les résultats des
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  - recherches de houille entreprises depuis 1816. En effet, après que le traite de 1815 nous eut retiré le bassin de Sarrebrück, les recherches de houille commencèrent en vue de retrouver son prolongement sur la rive gauche de la Sarre. Celte première campagne dura jusqu’en 1857, à la suite des belles études géologiques que fit dacquot, Ingénieur des mines, sur la Lorraine. Une nouvelle campagne fut entreprise de 1900 à 1909. Elle débuta en Lorraine annexée où deux Sociétés de sondages, la Société Yogt et la Société Raky entreprirent des recherches sur le prolongement du bassin de Sarrebrück, recherches qu’elles prolongèrent jusqu’à la frontière.
  - C’est alors que furent faites, en France, des études géologiques qui aboutirent à cette conclusion que la profondeur à laquelle pourrait se rencontrer la houille serait très grande. Néanmoins, la campagne de recherches fut commencée sous l’impulsion de M. Cavallier, ainsi que j’ai eu personnellement le plaisir de le rappeler à Auboué.
  - Un tableau dressé à la suite des belles études de paléobotanique de M. Zeiller montre la répartition des espèces recueillies dans les carottes des différents sondages, et, par suite, permet de reconnaître les zones traversées. Un autre tableau donne la comparaison de la série houillère traversée par chaque sondage à celle du bassin de Sarrebrück. Les résultats de cette comparaison sont fort curieux : la répartition dans l’espace des horizons rencontrés par ces sondages est telle qu’on ne peut se rendre un compte exact de l’allure des couches en profondeur. Il y aurait donc encore bien des recherches à faire avant de commencer .l’exploitation de la houille dont on connaît l’existence; mais dans l’incertitude où se trouvent les Sociétés lorraines sur la réponse qui sera faite par l’Administration à leurs demandes en concessions, elles trouvent plus prudent d’attendre, ayant déjà dépensé plus de 2 millions en recherches.
  - Il est d’ailleurs à noter que l’exploitation des couches reconnues exigera une mise de capitaux considérable pour plusieurs raisons : leur grande profondeur, leur température élevée, leur faible épaisseur, leur petit nombre, enfin les venues d’eau considérables que l’on rencontre dans le Trias. Notre Collègue, M. Fèvre, chargé d’étudier ce gîte au point de vue de son exploitabilité, s’exprime ainsi :
  - « L’entreprise a-t-elle des chances d’être rémunératrice?
  - » Au point de vue purement commercial, il serait imprudent
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  - d’y compter. Les sommes à dépenser sont tellement considérables, les aléas du fonçage si grands, et les perpectives du gisement si médiocres jusqu’à présent, qu’il serait plus que téméraire d’y engager des capitaux dans le seul but d’une rémunération financière ordinaire. On risquerait fort, d’abord, de les perdre totalement en cas d’insuccès et, en tous cas, de les laisser pour longtemps improductifs ou de n’en retirer qu’un bénéfice minime. »
  - Si les industriels lorrains persistent à vouloir exploiter ces couches, c’est que, du fait de la suppression des droits d’entrée et des frais de transport pour ces houilles françaises, extraites de concessions voisines, ils auront une certaine marge dans le prix de revient.
  - Dans le stand des Sociétés lorraines se trouvent les carottes extraites des sondages qu’elles ont entrepris, ainsi que les coupes géologiques correspondantes.
  - Un tableau donne les résultats des études de géothermie faites par M. Durnerin dans plusieurs des sondages. Il est à noter que, pour une même profondeur, la température est plus élevée en Lorraine que dans la nouvelle partie du bassin houiller du Nord.
  - M. Gabriel Sépulchre, le dévoué secrétaire général des Sociétés lorraines a exposé une esquisse géologique et tectonique du bassin houiller de la Sarre et de son prolongement en Lorraine et en Meurthe-et-Moselle. C’est une carte au 1/50 000 sur laquelle ont été tracés les plis des terrains secondaires sous lesquels on admet l’existence de plis de même sens dans les terrains houil-lers. L’extension du Permien, ainsi qu’il résulte des sondages exécutés dans la région, est bien mise en évidence; elle a une très grande importance en ce qui concerne les recherches de houille, le Permien pouvant avoir une épaisseur très variable suivant les points considérés.
  - Le CoMüè central des Houillères de France (l) a exposé ses diverses publications, circulaires, notes techniques, notes de jurisprudence, Atlas des houillères, etc. Toutes ces publications sont connues des Ingénieurs du monde entier et ont fait à ce Comité une situation tout à fait à part ; il joue le rôle de Comité directeur des mines françaises. Outre ces publications, Pexposi-tion comprend encore des photographies de la station d’essais
  - (1) Je suis redevable à M. G. Bousquet, Ingénieur au Comité Central des Houillères de France, de divers renseignements relatifs à celte exposition. Je l’en remercie ici très vivement.
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  - de Liévin, photographies qui illustrent une publication fort intéressante, due à M. Taffanel, Ingénieur au corps des mines, directeur de cette station d’essais.
  - Les graphiques qui complètent cette exposition sont fort instructifs. L’un d’eux donne la production, la consommation et l’importation des combustibles minéraux en France de 1814 à 1907 ; la conclusion à en tirer est celle que j’ai déjà exposée plus haut, mais ici elle est encore plus frappante : l’écart entre la production et la consommation tend à devenir plus sensible, de sorte qu’il y a intérêt urgent à favoriser par tous les moyens la mise en valeur des richesses houillères reconnues et la recherche de gisements nouveaux.
  - Un second graphique est relatif à la main-d’œuvre dans les mines de combustibles minéraux en France. Il donne comparativement le salaire journalier moyen de l’ouvrier mineur et sa production journalière moyenne. En prenant les extrêmes on voit, qu’en 1877 le salaire moyen d’un ouvrier mineur était de 3,70 f pour une production de 718 kg, tandis qu’en 1907 le salaire s’est élevé à 4,90 f pour une production de 695 kg.
  - Un troisième graphique donne les résultats financiers de l’exploitation des mines de combustibles minéraux en France, d’après les statistiques officielles. Une première courbe donne par tonne les frais de main-d’œuvre, une deuxième les autres frais, enfin une troisième les bénéfices moyens; si on prend comme termes de comparaison les années extrêmes, dont il est question dans le graphique, on relève les chiffres suivants r
  - " 1880 1907
  - Frais de main-d’œuvre. ... 5,76 7,05
  - Autres frais.................. 4,25 5,96
  - Bénéfices moyens ...... 2,73 1,96
  - Ces deux derniers graphiques mettent en évidence les difficultés que rencontre actuellement et surtout que rencontrera, dans un avenir prochain, l’industrie houillère en France.
  - Un quatrième graphique donne la statistique des accidents mortels dans les houillères françaises de 1880 à 1907. En pareille matière, les chiffres ne sont intéressants qu’autant que l’on compare les résultats obtenus dans les différents pays. D’une étude de M. F. L. Hoffman (1), il résulte que, de 1897 à 1906, il
  - (1) Engineering and Mining Journal, 1908, p. 1207. Communiqué par M. G. Bousquet,
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  - y a eu, en France, une moyenne de 1,81 tué pour 1000 ouvriers employés. Et cependant cette moyenne a été établie après la catastrophe de Courrières (10 mars 1906) dans laquelle il y avait eu 1099 ouvriers tués. Ce nombre de 1,81 nous met au quatrième rang, la Belgique étant à la tête avec une mortalité de 1,02 et l’Amérique la dernière avec une mortalité de 3,33; sans cette catastrophe, nous occuperions le second rang avec une mortalité de 1,14..
  - La Chambre des Houillères du Nord et du Pas-de-Calais expose une carte au 1/20 000 du bassin houiller de cette région; son intérêt réside en ce que dans sa confection on a tenu compte des travaux les plus récents.
  - Gomme toujours, les œuvres sociales jouaient un rôle important dans cette exposition des Sociétés houillères; l’année dernière notre excursion aux mines de Lens nous avait initiés à tous les efforts que font les Sociétés minières pour améliorer le sort de leurs ouvriers : nous n’avons rien appris de nouveau à Nancy.
  - La Société des mines de houille de la Houve, en Lorraine annexée, a tenu, par l’élégance et l’intérêt que présentait son stand, à se montrer l’égale des autres Sociétés minières lorraines, sans doute pour témoigner qu’elle se considérait toujours comme indissolublement unie à elles.
  - Par raison de bon voisinage, les Mines royales de Sarrebrück avaient particulièrement soigné leur exposition dans laquelle figuraient des cartes et des coupes, déjà connues d’ailleurs, mais donnant bien l’idée de l’allure et de la composition du bassin.
  - Le stand du Syndicat des charbonnages liégeois est très remarquable par la façon dont il se présente et par l’intérêt des documents exposés. Parmi ceux-ci il y a des tableaux dont les industriels peuvent tirer parti. Les uns donnent la synonymie et la teneur en matières volatiles des couches du bassin de Liège. Pour chacun des bassins de Seraing, de Liège proprement dit et du plateau de Herve, il y a l’indication de la composition des couches, leur nom et la teneur en matières volatiles. D’autres tableaux donnent la puissance calorifique à la bombe de Mahler de la houille de ces différentes couches. Dans ces tableaux sont indiqués : les charbonnages d’où proviennent les houilles étudiées, la qualité de la houille, la teneur en matières volatiles du charbon pur, les puissances calorifiques. De la sorte, l’industriel peut se rendre compte de l’espèce de houille qui lui convient et il sait à quel charbonnage la demander.
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  - Un autre tableau également intéressant donne le point de fusion des cendres des diverses houilles après leur transformation en coke.
  - Naturellement, les mines de fer de Meurthe-et-Moselle sont largement représentées. Le Comité des Forges et Mines de Meurthe-et-Moselle a installé une exposition collective pour toutes les mines de fer de la région; toutes les variétés du pays y figurent.
  - Pour préciser dans l’imagination des visiteurs l’importance de la métallurgie en Meurthe-et-Moselle, on a élevé une pyramide formée de trois blocs cubiques superposés ; l’inférieur et le plus gros représente la quantité de minerai extraite par minute en Meurthe-et-Moselle; son poids est de 16700 kg; le bloc intermédiaire correspond à la fonte produite en une minute soit 4 760 kg; enfin l’acier affiné par minute soit 2158 kg, est représenté par le cube le plus petit, celui du sommet.
  - M. G. Rolland, qui a tant fait pour l’exploration du bassin de Briey, expose un plan en relief et des cartes donnant la répartition des différentes variétés de minerais de fer dans ce bassin.
  - Plusieurs des Sociétés exploitantes sont en même temps des Sociétés métallurgiques; leurs stands présentent des échantillons des minerais qu’elles exploitent et en même temps des produits de leur fabrication.
  - Les Fonderies de Pont-à-Mousson, outre leurs minerais, leurs tuyaux et leurs moulages exposent encore les carottes du sondage de recherche de houille exécuté dans l’usine même. C’est le premier qui ait rencontré la houille, donnant ainsi raison à l’audace de M. Cavallier^ En un autre point de l’Exposition, la même Société a dressé un anneau du tunnel sous la Seine (voir page 228).
  - Dans plusieurs autres stands se trouvent des documents intéressants : les Aciéries de Pompey, qui ont offert la porte d’entrée de l’Exposition, présentent, outre leurs produits métallurgiques, une intéressante coupe du sondage de Beugin, exécuté dans la partie méridionale du bassin du Nord et du Pas-de-Calais.
  - La Société des Mines de Saint-Pierremont expose des documents relatifs au fonçage du puits de Saint-Pierremont à Mancieulles (Meurthe-et-Moselle) par le procédé de la cimentation; la Société Marc Raty et Cie, expose une coupe géologique de son puits n° 1.
  - Bien que les Mines de la Lucette n’aient aucun rapport avec la Lorraine, je crois intéressant de signaler leur production crois-
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- - santé, car elles sont actuellement les mines d’or les plus riches de France.
  - Production Production
  - aurifère en antimoine
  - Années. en francs. en tonnes.
  - 1904-1905 . . . . 2S0 318 3 624
  - 1906 . . . 512108 4 483
  - 1907 . . . . . 1 050 379 7 309
  - 1903 . . . 2 619 721 10266
  - Je signalerai également l’exposition collective organisée par les Salines de Meurthe-et-Moselle, qui ont une importance extractive considérable et sont la raison d’être des grandes usines de produits chimiques de la région.
  - La métallurgie était représentée encore par d’autres usines que celles de l’est de la France : je citerai celles des Aciéries Holtzer à Unieux (aciers spéciaux), et des Établissements P. Girod à Ugine (Savoie) (fours électriques). Le Creusot exposait dans son stand des séries de pièces en acier au manganèse et en particulier des aiguillages. Dans le même stand, il y avait un plan en relief de la concession de fer de Droitaumont appartenant au Creusot, plan dressé par M. Joly, chargé de conférences de Géologie à la Faculté de Nancy. Ces reliefs ont l’avantage de donner par avance une idée de l’allure des couches et permettent, par suite, de tout prévoir pour leur exploitation.
  - Dans la partie mécanique, la Société Alsacienne de Constructions mécaniques se faisait remarquer par sa machine à vapeur dite « équicourant », d’un type absolument nouveau, la turbine à vapeur du système Zœlly, etc., et des machines-outils de diverses sortes. Cette Société exposait également, en dehors du Palais des Mines et de la Métallurgie, une locomotive du type Pacific, destinée à la Compagnie d’Orléans; enfin des chaudières du type Grille.
  - Je signalerai encore, dans le même ordre d’idées, les machines à soupapes Lenz de la maison Lang (1).
  - Parmi les constructeurs, MM. Munier et G’ie, de Frouard, ont reproduit utf modèle d’installation de hauts fourneaux avec utilisation de la chaleur et des gaz perdus, et un modèle d’accu-
  - (1) Il n’est pas possible de faire rentrer dans le cadre de cette étude une nomenclature complète des divers stands. Consulter pour cela le Génie Civil (N° 1417, 7 août 1909).
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  - mulateur pour minerai; et M. /. Richard a exposé un transporteur par câble, système Pohlig, ainsi qu’un système de charge^, ment des hauts fourneaux.
  - A signaler encore : la locomotive de mines à la benzine, système Deutz; le transporteur monorail électrique exposé par M. Tourlellier et fonctionnant pour l’alimentation des chaudières près desquelles il apportait le charbon.
  - Dans la section des transports, à côté de la locomotive Pacific, de la Compagnie d’Orléans, dont j’ai déjà parlé, la Compagnie des chemins [de fer de l’Est exposait un wagon de lr0 classe nouveau modèle, construit dans ses ateliers d’Épernay, et dont nous avons pu apprécier le confort, puisqu’il était identique à ceux qui avaient été mis à notre disposition. La Compagnie de l’Est avait exposé, en outre, un système de manœuvre électrique d’aiguilles et de disques fort ingénieux et fort remarqué.
  - Dans la même section, des wagons, sortant des ateliers de. notre Collègue M. Arbel, attiraient l’attention par leurs grandes dimensions et leur construction robuste.
  - La visite des membres de la Société à l’Exposition s’est terminée par Pçxamen de deux stands qui attiraient la foule à juste titre : l’un était l’atelier de fabrication des chapeaux de paille... et des panamas.
  - L’autre était l’exposition de VUnited Shoe Machinery U, qui construit des machines permettant la fabrication complète des chaussures. Une particularité de ces machines est que certaines d’entre elles, mises par le constructeur à la disposition du .fabricant, donnent lieu à une redevance basée sur le nombre des points de couture qu’elles ont faits ou des pièces qu’elles ont mises ; ce nombre est enregistré par un compteur.
  - Ces deux expositions avaient en plus le grand intérêt de représenter deux industries dont l’importance à Nancy est considérable.
  - Le soir, un banquet réunissait des Membres de la Société au restaurant du Consortium des Brasseurs lorrains, pour recevoir M. Michaut, premier adjoint, représentant la Municipalité, le Directeur général adjoint de l’Exposition, et tous ceux qui nous avaient conduits ou devaient nous conduire les jours suivants dans nos visites
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  - Bassin de Briey. — Mine et hauts fourneaux d’Auboué.
  - Le lendemain, 5 juillet, les excursionnistes étaient, grâce à l’amabilité de la Compagnie de l'Est, conduits rapidement à Auboué et amenés directement au carreau même de la mine. Reçus par notre collègue, M. Cavallier, accompagné de son gendre, M. Marcel Paul (1), et de son fils, les visiteurs étaient aussitôt répartis en dix groupes, dont quatre visitèrent les travaux du fond, tandis que les six autres examinaient les installations* de la surface.
  - Mine.
  - Le siège d’extraction comprend trois puits :
  - Le puits n° 1 (extraction) a une profondeur de 126 m utilisée.
  - Il a été foncé par congélation (première application de ce procédé pour une aussi grande profondeur à l’époque). Le cuvelage en fonte a o m de diamètre. La machine d’extraction est à vapeur (Fives-Lille) et la capacité de production est de 1 200000 t par an
  - Le puits n° 2 (de service), maçonné, a 3 m de diamètre.
  - Il est équipé par un treuil électrique avec contrepoids.. Ce puits sert à la descente et à la remontée du personnel. La ventilation est assurée par le puits de service n° 2., Rentrée d’air frais se faisant par le puits n° 1.
  - Le puits n° 3 (extraction) a 4,25 m de diamètre utile ; il est eu vêlé en fonte. Il est desservi par une machine d’extraction électrique d’une force de 730 HP. Sa capacité de production est de 1 200 000 t par an,
  - Le siège d’Auboué est donc outillé pour une production 4e 2400000 t annuellement.
  - Accumulateurs. — La mine produit d’une façon uniforme et continue. Les expéditions de minerai étant intermittentes, il y a nécessité de posséder des accumulateurs de grande capacité constituant un volant suffisant.
  - Le puits n° 1 d’extraction dessert trois accumulateurs :
  - (1) Je remercie tout particulièrement M. Marcel Paul de l’obligeance qu’il a eue de me communiquer les renseignements qu’on va lire.
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  - 1° un premier accumulateur cylindrique d’une capacité de 800 t; 2° un deuxième accumulateur trapézoïdal de 1 100 t; 3° un accumulateur à traînage mécanique Hoeckel.
  - Les deux premiers accumulateurs ci-dessus ont leur plancher supérieur au niveau de la recette, c’est-à-dire que les berlines sortant du puits sont culbutées directement dans les accumulateurs.
  - L’accumulateur Hoeckel, au contraire, se trouve à un niveau supérieur à la recette et son remplissage se fait automatiquement de la façon suivante :
  - Les berlines venant de la recette sont d’abord culbutées dans *une trémie, puis le minerai est versé de la trémie dans des wagons à déchargement automatique; ces wagons sont remontés sur un plan incliné, muni d'un traînage à câbles, et sont amenés sur un pont roulant desservant la partie supérieure de l’accumulateur. Les wagons se vident alors automatiquement, puis redescendent toujours automatiquement où ils se chargent de nouveau. La capacité de l’accumulateur Hoeckel est de 3 500 t.
  - Le siège d’extraction n° 3 dessert un quatrième accumulateur de 3 000 t, complètement indépendant des précédents.
  - Les berlines, remontées dans le puits n° 3, sont décagées automatiquement, puis se rendent par gravité sur un pont roulant culbuteur qui se déplace au-dessus de l’accumulateur. Ce pont culbuteur permet de vider huit berlines d’un seul coup. Les berlines, une fois vides, sortent du pont culbuteur à l’aide d’un traînage mécanique, puis sont ramenées par lç même procédé à l’encagement du puits n° 3.
  - Le vidage des accumulateurs se fait par des trappes situées à la partie inférieure, manœuvrées par des vis, et qui permettent de déverser le minerai dans des wagons de chemin de fer amenés sous les accumulateurs (voir plan d’ensemble et schéma de l’accumulateur Hoeckel PL 494).
  - Pour assurer le service des trains chargés de minerai qui quittent la mine et des rames de wagons vides qui arrivent à la mine, la Société de Pont-à-Mousson a dû construire parallèlement à la ligne de la Compagnie de l’Est, de Valleroy à Homé-court, six voies de garage d’une longueur de 600 m chacune.
  - Ces voiesL.de garage sont reliées aux voies passant sous les accumulateurs par un grand viaduc jeté sur l’Orne et de 70 m de débouché.
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- - Bull.
  - MINE D’AUBOUE Culbuteur Fixe
  - Elévation
  - Coupe transversale
  - CLevier enlevé)
  - Câies eiL.fer É tx 8 tî
  - Contrepoids Vso
  - A ssemblaje de la tôle üaeier avec le levier
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- - — m —
  - Installations d’eæhaure. — Les venues d’eau dans la mine sont considérables : environ 6 000 1 à la minute. Pour assurer l’ex-haure et être à l’abri de tout accident, on a été forcé de prévoir des pompes nombreuses et très puissantes :
  - 1° Au fond : une pompe à vapeur Ehrhardt et Sehmer de 13 000 1 par minute;
  - Deux pompes électriques de 5 000 1 chacune par minute.
  - Pour le cas où ces pompes souterraines seraient hors d’état de fonctionner, il existe une pompe à traction directe pouvant élever 11 000 1 à la minute.
  - L’exploitation au fond est très étendue par suite de l’obligation faite par l’Administration des Mines de n’exploiter que 25 0/0 du gîte.
  - Deux couches sont exploitées actuellement:
  - La plus importante (couche grise) a une épaisseur de 5 m environ. Elle fournit 95 0/0 de la production.
  - L’autre couche, qui se trouve en-dessous (couche brune), donne du minerai siliceux qui est consommé aux fourneaux. Cette couche brune est peu épaisse, peu étendue, et donne du minerai de qualité médiocre. Elle n’est exploitée qu’accessoirement.
  - Les berlines, d’une capacité de 1 500 kg, sont roulées sur des voies de 0,625.
  - Il j a 100 km de galeries, dont 25 km équipés électriquement.
  - La traction des berlines, au fond, est assurée par douze locomotives électriques, de 50 à 80 HP, marchant en courant continu à 300 volts. '
  - L’exploitation se fait partie à l’aide de perforatrices à la main, partie à l’aide de perforatrices électriques.
  - Énergie. — L’énergie vapeur est fournie à la machine d’extraction par une batterie de huit chaudières Fives-Lille chauffées au gaz de fourneaux (1 300 m2 de surface de chauffe totale).
  - L’énergie électrique provient de la station centrale de la Division.
  - Hauts fourneaux.
  - La fonte provient de deux'hauts fourneaux prévus primitivement pour faire 100 t de moulage, mais qui viennent d’être remontés pour faire chacun 140 à 150 t de moulage par vingt-quatre heures.
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- - Chaque fourneau est muni de quatre récupérateurs Cowper de 7 m de diamètre et 30 m de hauteur.
  - Le vent, au début, était soufflé aux fourneaux par : une machine Ehrhardt à vapeur soufflant 450 m3 à la minute et trois soufflantes à gaz du Creusot débitant chacune 450 m3 à la minute. Ces soufflantes étant insuffisantes, on leur a d’abord adjoint deux surpresseurs, système Rateau, pouvant débiter chacun 450 m3 en surpressant de 7 à 9 cm de mercure. Enfin, pour arriver à produire le tonnage actuel que font les fourneaux, l’on a mis en service, depuis un an et demi, une machine soufflante à vapeur des Ateliers de la Meuse pouvant débiter 1100 m3 de vent par minute à une pression de 30 cm de mercure.
  - Note sur la réparation du fourneau n° 2.
  - Par suite de cette mise en service, la production des hauts fourneaux passa de 100 t par jour à 140 ou 150 t de moulage.
  - Cette forte production a eu pour conséquence d’user considérablement la chemise du fourneau à la hauteur du ventre, L’usure prenant des proportions inquiétantes, on décida de tenter le remplacement de celles des assises de la cuve qui étaient le plus usées.
  - Après avoir arrêté le fourneau et l’avoir bouché soigneusement, on a commencé par étayer la partie supérieure de la cuve, qui était encore bonne et qui devait être conservée, de façon que cette partie supérieure ne puisse pas s’écrouler sur les ouvriers travaillant en dessous. Puis on a attaqué les unes après les autres et en remontant les assises qui étaient à remplacer. Il y avait trois points d’attaque avec trois équipes d’ouvriers travaillant sans arrêt pendant huit heures consécutives. Leur travail fini, ces équipes étaient remplacées par des équipes nouvelles et ainsi de suite.
  - De cette façon, la réparation a été effectuée rapidement, sans incident, sans aléas, et le fourneau a pu être remis en route environ quinze jours après le commencement de la réparation.
  - Le même remontage a été effectué au fourneau n° 1.
  - Nous croyons que c’est la première fois qu’une réparation de ce genre ait été effectuée en Meurthe-et-Moselle.
  - Cette réparation était en cours lors de la visite de la Société et beaucoup d’entre nous s’y sont vivement intéressés.
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  - Le gaz sortant des fourneaux est capté et épuré, et de là envoyé soit aux récupérateurs, soit aux chaudières Fives-Lille, soit à un groupe de huit chaudières Babcock qui assurent le service des hauts fourneaux (monte-charges, souffleries, etc.) (1 680 m2 de surface de chauffe). Enfin, le gaz restant est épuré jusqu’aux dernières limites et consommé dans les moteurs à gaz de la station centrale.
  - Cette station comprend quatre moteurs à gaz du Greusot de 250 HP chacun et deux moteurs à gaz Ehrhardt de 800 HP chacun. Elle fournit du courant continu à 250 volts.
  - Enfin, une machine à vapeur Dujardin, de 500 HP, est en réserve pour le cas où il se produirait une panne des moteurs à gaz de la station.
  - Cheminées. — Les appareils Cowpersont branchés sur une cheminée de 60 m de hauteur et 4 m de diamètre au sommet.
  - Les chaudières Fives-Lille sont munies d’une cheminée de 45 m de hauteur et 2 m de diamètre au sommet.
  - Les chaudières Babcock sont munies d’une cheminée de 70 m de hauteur et 3,90 m de diamètre en haut.
  - Statistique. — La Société a fait construire 386 logements pour ses Ingénieurs, ses employés et ses ouvriers.
  - Nombre total d’ouvriers (mine et hauts fourneaux) : 1 600.
  - Production de la mine en : 1905. . . 605 154 t
  - — — 1906. . . 912210
  - — — 1907. . . 1034075
  - — — 1908. . . 854 825 (crise)
  - A l’issue de la visite, les différents groupes se sont retrouvés dans le hangar des machines, aménagé en buffet pour la circonstance. Le Résumé de quinzaine du 2 juillet 1909 a reproduit les allocutions prononcées en cette circonstance par M. Caval-lier, M. le Président Barbet, et par moi-même, qui tiens à remercier M. Cavallier des documents et dessins qu’il a bien voulu nous communiquer et nous autoriser à publier ici.
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  - Usines d’Homécourt (Compagnie des Forges et Aciéries de la Marine et d’Homécourt).
  - Aussitôt après la visite, le train spécial quittait Auboué et arrivait à midi à Homécourt.
  - M. Laurent, Directeur général adjoint de la Compagnie des Forges et Aciéries de la Marine et d’Homécourt, ainsi que M. F. Sépulchre, Directeur de l’usine d’Homécourt, recevaient les Membres de la Société à la gare. En se rendant à la salle du banquet offert par la Compagnie, une halte fut faite à l’Hôtel de l’Ouvrier. Cette oeuvre philanthropique assure pour quelque temps, à l’ouvrier qui arrive à Homécourt, le gîte et la nourriture à des prix minimes; cet hôtel pourrait servir de modèle à bien des institutions similaires.
  - Je ne reviendrai pas sur le banquet dont il a déjà été rendu compté, mais je tiens à rappeler l’hommage rendu par M. Laurent, dans son discours, aux promoteurs des recherches de fer dans le bassin de Briey et, en particulier, à notre Collègue, M. Victor Sépulchre.
  - La visite des usines qui suivit présenta le plus grand intérêt. -Là encore, tout a été prévu de façon à réduire au minimum la main-d’œuvre de riiomme.il suffît, pour s’en rendre compte, de savoir que trois hommes suffisent au service d’un haut fourneau là ou primitivement il en aurait fallu quarante. Un autre caractère frappant de ces usines, c’est qu’elles ont été établies presque d’un seul jet, suivanl un plan d’ensemble qui a été suivi jusqu’au bout.
  - Sur une plate-forme rectiligne sont disposés les six hauts fourneaux dont cinq seulement sont actuellement en marche. Lorsque l’usine sera en service complet la consommation en minerai sera de 4 000 t par jour. Autour de chaque haut fourneau sont disposés symétriquement les appareils Cowper et les épurateurs-de gaz (voir le schéma du mouvement des matières à l’usine d’Homécourt, PI. 49%, fig-4) ( 1).
  - Sur la face avant de la plate-forme des hauts fourneaux et parallèlement, l’estacade à coke et à minerai s'étend tout le long de la ligne des hauts fourneaux. Les voies supérieures servent
  - " (1) Je prie M. Laurent d’agréer mes remerciements pour m’avoir autorisé à publier ce schéma et pour avoir bien voulu en diriger l’exécution.
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  - à l’arrivée du minerai qui est déversé dans des accumulateurs ; les voies inférieures à l’arrivée du coke. Le skip, circulant sur la. voie suspendue, vient se charger de minerai dans la galerie inférieure, au moyen d’une benne portée par un pont roulant électrique. Le chargement en coke se fait à la position d’arrêt supérieure S2 au moyen d’une trémie T. Toutes les manoeuvres relatives au chargement du haut fourneau, retnplis-sage du skip, pesées, montée et descente du skip, sont assurées par un seul homme placé dans la cabine au-dessus de la trémie T. De l’autre côté de la plate-forme des hauts fourneaux sont disposées les autres installations de l’usine, machines soufflantes, station centrale et l’aciérie qui était en installation et qui n’a pu être visitée.
  - Cette visite aux usines d’Homécourt a été certainement l’une des parties les plus intéressantes de notre excursion; aussi sommes-nous particulièrement reconnaissants à notre Président d’honneur, M. Molinos, Président, et à M. Guillain, Vice-Président du Conseil de la Société des Aciéries, d’avoir bien voulu nous en ouvrir les portes.
  - Salines de Varangèville (Marcheville, Daguin et Cie).
  - Le 6 juillet a eu lieu la visite, à Varangèville, des salines de Saint-Nicolas, de la Société du Comptoir de l’Industrie du sel (Marcheville, Daguin et Cie). Cette Société exploite, en Meurthe-et-Moselle, la Saline de Saint-Nicolas et la Soudière de la Madeleine. Ces concessions contiguës forment une, superficie de 1 374 ha.
  - Le Sel y est exploité sous forme de sel gemme par puits et galeries (onzième couche) et sous forme d’eau salée (premières couches) par cinq groupes de sondages, situés dans'les 'vallées de la Meurthe et de la Roanne, pour la fabrication du sel raffiné 'et du carbonate de soude. Le puits a traversé une épaisseur de 160,86 m de terrains calcaires et argilo-gypseux du Keuper Lorrain — série néotriasique — renfermant onze couches de sel dont la première se trouve vers 76 m. Dans leur ensemble, elles représentent une puissance de 65 m.
  - L’exploitation se fait par la méthode dite par « piliers abandonnés »; la largeur des galeries, ayant primitivement été de 10 m,
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  - découpant des piliers de 10 X 10 m, est actuellement de 15 m, découpant des piliers de 15 X 15 m,
  - L’abatage se fait à la poudre comprimée, les trous étant forés au moyen de perforatrices électriques brevetées. Une première équipe chargée du service des perforatrices procède sur un front de taille de 5 m de haut et de 10 m de large, au forage des trous. Ces trous ont 1,50 m de profondeur. Ces trous terminés l’équipe passe à un autre front de taille et ainsi de suite- Une seconde équipe, formée de mineurs, vient ensuite charger parmi les trous faits par la première, ceux qui doivent donner par l’explosion le cube maximum de déblais, et fait exploser les charges. Le nombre des ouvriers est ainsi réduit au minimum et le cube produit atteint son maximum.
  - Le sel abattu est amené à la recette inférieure du puits par un tracteur électrique. Je signalerai le système employé pour la formation des trains de wagons pleins, qui permet en même temps de laisser des wagons vides sur les chantiers : la machine pousse devant elle les wagons pleins et finit par en former un train complet qu’elle refoule dans une voie de garage. Quand le train est complet, la machine, placée naturellement en tête, le conduit au puits. Puis elle revient prendre la tête d’un train vide.
  - Le tonnage extrait annuellement est d’environ 60000 t.
  - La surface exploitée atteint 28 ha 24 a au 1er juillet 1909, représentant un cube de 1 327 280 m3.
  - La misé directe sur bateau est assurée au moyen d’un traînage mécanique à chaînes.
  - La fabrication du sel raffiné est faite dans un ensemble de poêles de cristallisation formant au total une surface d’évaporation d’environ 5 000 in2 pouvant produire annuellement 45 000 t de sels raffinés de toutes sortes.
  - On trouvera, dans le Résumé de quinzaine du 2 juillet, les toasts échangés à l’issue de cette visite, et nous renouvelons, à M. de Marchéville, qui nous a si aimablement reçus, et a eu l’obligeanc.e de noüs communiquer les renseignements qu’on vient de lire, nos vifs remerciements.
  - Instituts de FUniversité de Nancy.
  - Après déjeuner a eu lieu la visite des divers instituts de l’Université de Nancy. Depuis quelques années les Universités délivrent des certificats de sciences appliquées : elles forment des
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  - spécialistes, à Fexemple des Universités allemandes. Suivant les régions et, par suite, suivant les besoins régionaux, il s’est fondé divers instituts; à Nancy, existent les suivants : Institut de Brasserie, Institut Électro-Technique, Institut de Mécanique, Institut Chimique, Institut Géologique. Répondant aux besoins des industriels de la région, ils ont été encouragés par eux et, parmi les fondateurs, nous retrouvons tous les industriels de l’Est. M. Flo-quet, Doyen de la Faculté des Sciences, avait tenu à nous en faire les honneurs. Bien que ce soit son prédécesseur Bichat qui les ait fondés, il a tant fait pour les développer qu’il peut les considérer, à bon droit, comme étant également son œuvre.
  - Nous n’avons visité que les quatre premiers Instituts. Il serait trop long d’entrer dans le détail de tout ce que nous y avons vu; d’ailleurs, pour chacun de ces instituts, il existe des programmes d’études qu’il est facile de se procurer. Tous les directeurs d’instituts qui étaient encore à Nancy, ont eu l’amabilité de nous faire visiter eux-mêmes leurs laboratoires. Sous la conduite de M. Arth, Directeur de l’Institut Chimique, mort malheureusement quelques semaines après notre visite, et de M. Guntz, le professeur qui déjà le dimanche 4 juillet nous avait dirigés avec tant de compétence à travers l’exposition, nous visitons l’Institut Chimique : les collections renferment un grand nombre de corps nouveaux préparés par les professeurs et par leurs élèves ; nous voyons en particulier les sels de baryum dont M. Guntz a fait une étude si complète et si appréciée. Dans ce même laboratoire, nous admirons un petit four électrique, de construction tout à fait simple, susceptible de donner de hautes températures et réglable à volonté. Grâce à l’installation des laboratoires, toutes les opérations chimiques, électrochimiques et physiques dont on a besoin dans l’industrie, peuvent y être faites. Un laboratoire de teinture, sous la direction de M. Wahl, permet aux élèves de procéder eux-mêmes à toutes les manipulations de teinture et d’impression sur étoffes. Des collections d’échantillons préparés par eux nous prouvent avec quel soin ces manipulations sont conduites.
  - A l’Institut de Mécanique comme à l’Institut Électrotechnique, dans de nombreuses salles sont disposés des types différents de machines thermiques, hydrauliques et électriques qiii permettent aux élèves d'apprendre la pratique du montage et de la conduite des appareils. En entendant les explications qui nous étaient données par MM. Yogt et Rothé, professeurs, Hahn et
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  - Mauduit, ingénieurs, Delatour et Yerain, chefs de travaux, nous avons pu nous rendre compte de la haute valeur de cet enseignement.
  - Nous avons terminé par la visite de l’Institut de Brasserie qui, sous la direction de M. le Professeur Petit, rend de plus en plus en plus de services aux nombreuses brasseries de la région nan-céienne.
  - Nous avons été très vivement intéressés par tout ce que nous avons vu dans ces divers instituts. Au point de vue matériel on n’a ménagé pour eux ni la place, ni l’argent. Quant aux programmes ils ont été dressés par des hommes de science qui, tout en donnant l’enseignement théorique des Facultés, ont pensé avec raison que, vu le but qu’ils se proposaient, il convenait d’attribuer à certaines méthodes d’enseignement, nettement orientées vers la pratique, une importance capitale.
  - Brasserie de Champigneulles. *
  - Les membres de la Société ont été amenés à Champigneulles dans des voitures spéciales, aimablement réservées par la Compagnie des Tramways de Nancy. Reçus par M. Trampitsch, directeur, et par M. Petit, directeur de l’Ecole de Brasserie, nous avons parcouru avec le plus grand intérêt la Brasserie de Cham-pignêulles connue pour fabriquer des quantités considérables de bière dans un espace minimum et d’après les méthodes scientifiques les plus récentes.
  - La force motrice est fournie à l’usine par deux moteurs à vapeur : le premier (Weyher et Richemond), de 100 HP, le deuxième, système Bollinck, de 176 HP.
  - A chacun de ces moteurs sont accouplés les compresseurs de deux machines à glace à ammoniaque (système Linde).
  - A côté, se trouvent les condenseurs où les vapeurs ammoniacales comprimées se condensent sous l’influence de l’eau qui circule à l’extérieur : à proximité, les réfrigérants ou appareils refroidisseurs dans lesquels s’évapore l’ammoniaque liquide et qui sont entourés d’eau rendue incongelable par sa saturation en chlorure de calcium.
  - De là part le liquide (température de 7 à — 15 degrés), qui va refroidir tous les locaux où le froid est nécessaire ; en même temps, ce liquide incongelable circule dans deux grands
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- - bacs dans lesquels plongent 47 rames de 17 moules de glace, donnant 15000 kg de glace par jour et par bac.
  - Chaque moteur à vapeur actionne une génératrice de 120 volts et 670 ampères. L’électricité est distribuée aux 48 dynamos réceptrices disséminées dans les divers locaux.
  - La vapeur nécessaire à la marche des moteurs est produite par une batterie de 4 générateurs de 310 m de surface de chauffe Lagosse et Babcock et Wilcox et un de 292 m de surface de chauffe Babcock et Wilcox.
  - La salle de brassage comprend trois grandes chaudières à dôme en cuivre, d’une contenance de 91, 110 et 277 hl. Cette dernière, qui est la chaudière à houblonner, est remplie trois fois par jour. Dans cette salle se trouvent également deux cuves avec couvercles en fer : l’une est la cuve matière (180 hl) munie du vagueur Weigel, l’autre la cuve à filtrer (220 hl).
  - Un filtre-presse, pouvant recevoir 5 000 kg de matières, est à l’essai. ^Au-dessus de la salle de brassage sont situés les greniers avec le moulin Seck à 6 cylindres.
  - En sortant des chaudières, la bière arrive dans deux bacs de décantation, fermés, de 280 et 300 hl.
  - Au-dessus, sont placés les réfrigérants, à l’intérieur desquels circulent l’eau douce et l’eau salée pour le refroidissement des moûts coulant extérieurement. Le réfrigérant est muni d’un ventilateur à air filtré pour l’oxygénation du moût.
  - Les caves de fermentation contiennent 30 cuves en acier émaillé, de 200 hl, dans lesquelles le moût fermente pendant 7 a 8 jours, sous l’influence de la levure.
  - Les caves de garde sont constituées par un immense Couloir où aboutissent 13 caves parallèles qui ont une superficie de 2200 m2. Elles contiennent 38 000 hl environ de bière logés , dans 450 foudres en chêne, chacun d’une contenance de 00 à 70 hl. En outre, deux caves contenant 35 foudres en acier, émaillés intérieurement et recouverts de vernis émail blanc extérieurement, renferment plus de 10 000 hl.
  - Tous les murs des couloirs et caves Sont recouverts de vernis émail blanc. Le long des plafonds sont scellés les tuyaux de circulation du liquide incongelable, permettant de tenir les caves à une température très basse.
  - La bière, conservée dans les foudres plusieurs mois et soutirée, est mise en fûts au moyen de soutireuses mécaniques spé-
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  - ciaies, dont le bat est d’empêcher toute déperdition d’acide carbonique.
  - Il est intéressant de décrire les différentes opérations effectuées sur les fûts vides. 1
  - Dès le retour de chez le client et avant d’arriver au soutirage, tous les fûts passent successivement au serrage des cercles, au moyen d’une presse hydraulique à l’huile incongelable.
  - Elle se compose de deux plateaux * l’un supérieur, l’autre inférieur; chacun est outillé de six fortes pinces, qui, une fois le fût placé entre les detix plateaux, se rapprochent, viennent saisir les cercles à leur passage, et au commandement, les serrer à une pression de 30 à 40 atm.
  - Une fois serrés, les fûts passent à la brosserie mécanique. Le fût est conduit sur quatre galets qui lui donnent un vif mouvement de rotation, Quatre brosses s’abattent sur lui et deux sur les côtés, en même temps qu’un jet d’eau l’arrose en tous sens. Quand il est proprè extérieurement, il va, suivant une légère pente, prendre une position qu’il devra conserver, c’est-à-dire le trou de bonde en bas. En effet, il tourne sur lui-même jusqu’au moment où un pivot mobile rencontrant un vidé s’en-gage dans le trou de bonde. Le fût est alors rendu immobile. Enlevé par un excentrique, longeant les injecteurs, iP s’élève poûr Venir se poser délicatement sur un injecleur d’eau chaude qui le stérilise; repris par le même excentrique, il est, suivant un mouvement semblable, transporté sur un injecteur d’eau froide; repris encore au passage de l’excentrique il va enfin rouler vers l’homme qui le visite intérieurement.
  - Propre et égoutté, le fût est amené au dégoudronneur et gou-dronnéur (système Theurer, quatre injecteurs). Quand il est placé sur un injecteur, une pluie de poix à 180 degrés en inonde l’intérieur ; la poix qui l’imprégnait auparavant s’écoule ; une nouvelle poix en légère couche prend sa place et rend l’intérieur du fût brillant; cette matière empêchera le contact de la bière et du bois. Aussitôt, un jet d’air projeté par un ventilateur engagé dans le trou de la bonde la rend solide; puis le fût est rempli d’eau pendant 24 à 48 heures. Il est ensuite essayé à la pression de 2 atm, puis roulé dans la salle de soutirage.
  - 40 000 fûts sont en roulement à lâ brasserie.
  - Le service de la mise en bouteilles comprend : dix soutireuses automatiques à quatre becs, quatre brosseuses et rinceuses pour
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  - bouteilles et une rinceuse Cleveland nettoyant 30 000 bouteilles par jour, un pasteurisateur Gasquet pour les bières d’exportation.
  - Un transporteur de 50 m, monté sur galets, sert au chargement et au déchargement des caisses (1).
  - A la fin de la visite, M. Trampitsch a eu l’amabilité de nous offrir un goûter qui nous a permis d’apprécier une fois de plus l’excellence de sa bière.
  - La visite de la Brasserie de Champigneulles clôturait le voyage et le rapide de 7 heures ramenait le soir à Paris les membres de la Société.
  - Considérations sur le développement de l’industrie lorraine.
  - Arrivé au terme de notre voyage, je crois intéressant de résumer les impressions que nous avons ressenties. Certainement ce qui nous a le plus frappés c’est la prodigieuse activité industrielle de la Lorraine. Les causes paraissent en être multiples :
  - 1° D’abord, après la guerre de 1870 beaucoup d'industriels de Mulhouse, de Strasbourg et de Metz émigrèrent et s’installèrent dans la Lorraine restée française. Les industries ainsi transplantées au milieu d’une population qui jusque-là avait été agricole et plutôt réfractaire à l’industrie, se développèrent lentement : il y avait, en effet, pénurie d’ouvriers et de capitaux, le public n’osant engager de fortes sommes au voisinage de la frontière. Cependant un certain nombre de centres usiniers ne demandaient qu’à se développer ;
  - 2° Après la découverte du gîte de fer de Briey et sa mise en exploitation, qui versa 300 millions dans le pays, l’argent et la main-d’œuvre abondèrent et profitèrent à toutes les industries qui, dès lors, prirent leur essor;
  - 3° Grâce à l’esprit de patriotisme régional, dont nous avons eu l’écho à notre banquet du 4 juillet, les industriels se soutinrent les uns les autres, souvent même en payant de leur argent ;
  - 4° La Société industrielle de l’Est a puissamment contribué
  - (1) M. Trampitsch a bien -voulu nous communiquer et nous autoriser à publier tous ces renseignements. Je le prie d’agréer mes plus vifs remerciements.
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  - au développement de l’industrie lorraine en servant de centre autour duquel se sont groupées toutes les bonnes volontés et en provoquant des études profitables aux industries régionales ;
  - 5° Mais c’est aux banques lorraines surtout qu’appartint le rôle prépondérant car elles consacrèrent leurs fonds uniquement à soutenir les entreprises industrielles lorraines. Si on se reporte aux graphiques publiés par la Société Nancéienne de Crédit Industriel et de Dépôts, on voit que les sommes correspondant aux capitaux engagés dans des émissions régionales ont crû dans des proportions considérables : de 4899 à 1908, le capital s’est accru de 152 millions, dont 82 millions d’actions.
  - Ces augmentations se sont faites de la façon suivante :
  - (Ce tableau représente, classées par année, les émissions de valeurs locales faites de 4899 à 4908 et dans lesquelles la Société Nancéienne a participé avec les autres Banques locales)
  - 1899-1900 6100 000 f
  - 1901 13 050 000
  - 1902. . . 10000000
  - 1903 . . 6 975000
  - 1904 . ........ 4900 000
  - 1905 ... 26101 000
  - 1906. . 7100000
  - 1907 35 090000
  - 1908. ....... . 42833 000
  - répartis comme suit-;’.
  - Matériaux de construction. . . 3100000
  - Alimentation, brasseries. . . . . . 4400000
  - Sel, soude, produits chimiques. . . 4500000
  - Eaux et hôtels . . . 5 700000
  - Textiles . . . . . 8300000
  - Transports.......... . . 9 700000
  - Valeurs diverses . . 13800 000
  - Électricité, ateliers de construction . 15 100 000
  - Banques . . 34000000
  - Métallurgie et mines de fer . . \ . 53700000
  - On comprend que lorsque des Banques locales, loin de souscrire à des emprunts étrangers, sauf lorsqu’il s’agit de travaux pouvant développer l’industrie lorraine, comme dans le [cas de
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- - m -
  - la percée du Loetschberg, mettent de pareilles sommes à la (disposition de l’industrie, celle-ci puisse se développer rapidement et même d’une façon exceptionnelle. Aussi, lors du Congrès d,u Syndicat des Banques de province, tenu à Nancy cette année, M, Cavallier et M. Jean Buffet ont-ils pu rendre justice à l’effort considérable fait par les Banques lorraines, « qui ont su s’adapter à leurs fonctions ».
  - Cette manière^ de faire est plutôt celle des banquiers allemands; mais, cependant, comme le faisait remarquer M. Cavallier (1) :
  - « Il existe une très grande différence entre les procédés indus* triels français et les procédés industriels allemands.
  - » Un Français qui désire créer une industrie commence généralement par construire une petite unité, une cellule industrielle, si je puis dire ; il y dépense peu d’argent. S’il n’a pas d’actionnaires, il ne prélève sur ses résultats que le strict nécessaire pour ses besoins et ceux de sa famille,
  - » S’il a des actionnaires, il réduit le dividende au minimum et emploie la très grande partie des bénéfices à développer sa cellule industrielle,.
  - » Et c’est ainsi qu’au bout d’un certain nombre d’années de grands établissements se trouvent créés avec un capital resté peu important et dont la rémunération constitue une charge relativement légère,
  - » Grâce à cela> l’industriel français peut continuer à prélever sur ses bénéfices les sommes nécessaires non seulement à l’entretien, mais encore au renouvellement incessant de son outillage, à l’agrandissement de ses ateliers, au perfectionnement de ses procédés, au remplacement de ses machines jamais usées, mais vite démodées et il est tenu de faire toutes ces dépenses, parce que sans cela il se trouverait en infériorité flagrante vis-à-vis de ses concurrents nouvellement venus ou de ses concurrents étrangers.
  - » L’industriel allemand s’y prend d’une toute autre façon. S’il a la conception d’une aciérie faisant 250000 t d’acier par an, il cherche les capitaux nécessaires pour construire immédiatement, d’un seul jet, l’unité nécessaire pour atteindre cette production.
  - (1) Lettre de M. Cavallier. Congrès du Syndicat des Banques de Province, à Nancy, • 22, 23 et 24 septembre 1909.
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- - » Cette usine, il la construit avec les machines et l’outillage tout à fait perfectionnés et devant donner le prix de revient le plus réduit*
  - » Au point de vue financier, c’est-à-dire au point de vue qui touche la Banque, quelles sont les conséquences respectives de ces deux manières de faire?
  - » L’industriel allemand ne peut se procurer directement les énormes capitaux dont il a besoin tout d’un coup. Il s’adresse obligatoirement à des Sociétés financières qui souscrivent uno partie souvent importante des actions et qui donnent le complément nécessaire sous forme d’ouverture de crédit. Il en résulte, au point de vue industriel, que l’Usine est essentiellement dépendante de la Banque et on a vu des Banques intervenir dans le fonctionnement commercial de certaines usines.
  - » Il en résulte encore que les Banques voient d’un œil bienveillant les Sociétés industrielles distribuer de beaux dividendes, ce qui fait monter les actions dont elles détiennent, je l’ai dit, une grande partie.
  - » Cette situation offre pour les Banques un danger qui ne peut échapper à personne et survienne une crise — que les déposants en compte courant, dont l’argent va servir à construire des usines, réclament, sous rinfluence d’une panique, le montant de leurs dépôts on voit immédiatement le désastre qui. peut en résulter. Et ce n’est pas une simple hypothèse; ces faits se sont produits.
  - » Avec l’industriel français, les Banques ne courent pas ce danger. L’iudustriel et le banquier vivent en bonne intelligence, comme deux industriels ayant des affaires communes. L’indus* triel a chez le banquier un compte courant tantôt débiteur, tantôt créditeur, mais il doit rarement des sommes considérables. Il a de fait une certaine indépendance et le banquier a, de ce fait, une grande sécurité.
  - » Si l’industriel veut à un certain moment dépenser plus d’argent que son industrie ne lui en rapporte, et cela s’est produit dans ces dernières années par suite du développement considérable de l’industrie minière et sidérurgique en Meurthe-r et-Moselle, l’industriel émet des obligations et ses banquiers trouvent facilement le placement de ces obligations chez M. Tout-le-Monde, parce que l’industriel inspire confiance et parce que la Banque régionale inspire, elle aussi, confiance et qu’en avalisant au moins moralement la signature de l’emprun-
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  - teur, elle fait des obligations industrielles de Meurthe-et-Moselle des titres de tout repos.
  - » Et c’est ainsi que le développement de l’industrie en Meurthe-et-Moselle s’est fait sans crise financière, malgré la rapidité vertigineuse avec laquelle on a marché. »
  - Cette citation est peut-être un peu longue, mais je n’hésite pas à la faire parce qu’elle me paraît montrer d’une façon frappante, sous sa forme humoristique, le rôle qu’ont joué les banques lorraines et que, d’une manière générale, devraient jouer plus souvent nos banques françaises.
  - Si nous reprenons le programme de nos excursions du 3 au 6 juillet, nous constatons que nous avons vu : à Paris, des travaux dont les similaires n’existent pas ailleurs; à Vitry, une station centrale établie suivant les principes les plus modernes; à Auboué, line exploitation minière qui est un modèle du genre; à Homécourt, une usine métallurgique au moins égale aux plus belles d’Europe; enfin, à Nancy, étaient exposés des produits de premier ordre fabriqués par des procédés les plus récents.
  - L’impression que nous avons ressentie ne contre-balance-t-elle pas avantageusement celle que laisse la lecture de certains livres sur les nations étrangères, livres de bonne foi et de patriotisme, sans doute, mais qui, s’ils se multipliaient, risqueraient de déprimer le moral de notre pays? Au lieu de regarder toujours au delà de nos frontières, jetons les yeux sur ce qui se passe en Lorraine : prenons-la pour modèle et retrouvons comme elle les qualités d’initiative qui, malgré tout, caractérisent notre vieille race.
  - Le Secrétaire Administratif, Gérant, A. de Dax.
  - IMPRIMERIE CHAIX, RUE BERGÈRE, 20, PARIS. — 233S2-H-09. — (ÏBCM LorüleiUÛ.
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- - DE LA
  - SOCIÉTÉ
  - INGÉNIEURS CIVILS
  - DE FRANCE
  - FONDÉE LE 4 MARS 1848
  - RECONNUE D’UTILITÉ PUBLIQUE PAR DÉCRET DU 22 DÉCEMBRE 1860
  - .-—.
  - BULLETIN
  - DE
  - NOVEMBRE 1909
  - N° 11
  - PARIS
  - HOTEL DE LA SOCIÉTÉ
  - 19, RUE BLANCHE, 19 TÉLÉPHONE 133-82
  - 1909
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- - ÉVALUATION DU FROID
  - OBTENU DANS UNE DÉTENTE EFFECTUÉE
  - SANS
  - TRAVAIL EXTÉRIEUR SENSIBLE
  - PAR
  - M. O. MONTEIL
  - I. L’industrie des gaz liquéfiés a fait porter l’attention sur une formule, dite de Joule-Thomson, qui exprime l’abaissement de température 86 résultant d’une détente sans travail extérieur sensible. Cette formule est employée le plus souvent sous la forme suivante:
  - où m est un coefficient relatif à chaque fluide, pi — p2 la chute de pression évaluée en atmosphères, t la température initiale du gaz, avant la détente,
  - M. Monnory, directeur des études à l’École Centrale, m’avait fait remarquer, il y a quelques années, le désaccord flagrant existant entre cette formulent les résultats des expériences célèbres dites de Joule-Thomson. D’autre part, M. Claude, dont le nom et les mérites sont bien connus de tous les membres de la Société, a déclaré, dans la séance du 19 novembre 1909, avoir toujours écarté de ses calculs la formule de Joule-Thomson, comme étant formellement inexacte.
  - 2. Cette inexactitude jure avec l’autorité scientifique qu’apporte le nom glorieux de sir William Thomson. Aussi je m'empresse de dire, avec une satisfaction bien légitime, que la responsabilité de l’erreur n’est nullement attribuable à ce grand savant, et que la faute commise par un premier auteur inconnu, puis fidèle-
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  - ment transmise par tous les autres, a éLé d’attribuer à l’air atmosphérique des propriétés que possède seul le gaz carbonique.
  - Je m’explique en donnant sommairement la genèse de la formule, telle qu’elle résulte de mes recherches dans les mémoires anglais de l’époque.
  - Les travaux de sir William Thomson sont insérés dans deux publications : Philosophicals transactions of the royal Society of Edim-burgh et Philosophicals transactions of the royal Society of London. Les numéros des années 1851 et suivantes contiennent plusieurs mémoires sur la dynamical théorie of Heat.
  - Dans l’un de ces mémoires, se trouve une formule donnant l’expression générale de la fonction de Carnot en fonction de l’abaissement de température o obtenu dans une détente.
  - Sur ces entrefaites, Rankine vérifie pour le gaz carbonique une formule empirique qui lui permet de tirer de la formule générale de Thomson, la formule qui nous occupe aujourd’hui.
  - Ainsi donc, un point d’histoire est éclairci : la formule, dite de Joule-Thomson, est une combinaison entre une formule théorique de sir William Thomson et un résultat empirique vérifié par Rankine pour CO2.
  - La faute commise est d’avoir appliqué cette formule à l’air
  - (273 \2
  - 273 _|_ t) est beaucoup troP rapide.
  - 3. Je propose pour l’évaluation de oQ une méthode qui consiste à déduire cette valeur des formules empiriques classiques de Yan der Waals, Glausius ou Sarrau, la déduction étant faite par les procédés ordinaires de la thermodynamique. Nous allons exposer les calculs en partant de l’équation de Van der Waals, qui est la moins précise, mais la plus simple, et, en conséquence, permettra de diminuer de beaucoup les difficultés matérielles du calcul.
  - La formule de Van der Waals est :
  - RT __ k
  - v — a v2
  - [ij
  - p pression ; v volume spécifique ;
  - T température absolue ;
  - Rj a et k étant trois constantes relatives à chaque fluide
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  - Les principes de la thermodynamique mettent en lumière deux fonctions essentielles, Vénergie interne U et Ventropie S qui, surtout la seconde, échappent malheureusement à toute concrétisation. Nos sens saisissent bien les qualités de pression, volume, température, etc., mais ils ne sont pas adaptés à saisir clairement ces deux qualités essentielles de la matière, l’énergie interne et l’entropie. C’est cette imperfection de nos sens qui donne à la thermodynamique, science d’ingénieur, l’allure métaphysique qui décourage de son étude ceux trop pressés de courir au but utile.
  - Une combinaison heureuse des fonctions U et S est la fonction H = TS — U considérée pour la première fois en France par l’ingénieur Massieu. Les propriétés de cette fonction, supposée rapportée aux variables volume et température, tiennent toutes dans les trois équations suivantes :
  - dH
  - do
  - kp
  - dH _ dt~~
  - [2]
  - [3]
  - U = TS — H
  - [4]
  - Si, dans la formule [2] on remplace p par son expression [1] et que, cela fait, on intègre la dérivée partielle, il vient:
  - H = ART log (v — a)
  - + /,
  - où /' est une fonction de la température, fonction momentanément indéterminée.
  - L’application de la formule [3J donne l’entropie :
  - S = AR log (ü — a) + f>
  - La formule [4] donne alors l’énergie interne:
  - U = — ~ + T/* — f.
  - Cette relation montre que, dans les gaz qui s’éloignent de
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  - l’état parfait, l’énergie interne dépend non seulement de la température, mais encore du volume.
  - L’application de la formule classique dQ = d\] -f- kpdv nous donne ici :
  - dQ = Tfdl + (p + p) Adv,
  - où A représente l’équivalent calorifique du travail.
  - Si on fait en particulier dv = 0 dans cette formule générale, elle doit donner pour le ~ correspondant la valeur c de la chaleur spécifique à volume constant, d’où l’équation :
  - T f = c. [5]
  - A priori, c est une fonction des deux variables v, T ; mais on sait que cette valeur c varie lentement, et nous pourrons toujours fractionner l’intervalle d’application de nos formules en intervalles divisionnaires où c sera considéré comme constant.
  - Cette hypothèse nous permet d’intégrer deux fois l’équation [o j , ce qui donne :
  - /' = c log T + a, f = cT (log T — 1) + «T + b,
  - où a et b sont denx constantes arbitraires.
  - En portant ces valeurs de f et f' dans nos calculs, nous obtenons l’expression définitive de l’entropie et de l’énergie interne :
  - S = AR log (v — a) + c log T -f constante ; [6]
  - \j,
  - U =--------—h cT + constante. . [7]
  - 4. Cela posé, soit l’unité de masse' de gaz à, l’état initial p^ vl9 Tt. Supposons qu’on produise, comme dans l’appareil Linde, une détente sans travail extérieur sensible qui amène les trois grandeurs : pression, volume, température, aux valeurs finales p2, v2, T2. On aura entre les six grandeurs précédentes trois relations, savoir :
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- - __ 271 —
  - 1° La relation de Van der Waals, écrite pour l’état initial;
  - 2° Cette même relation écrite pour l’état final ;
  - 3° La loi de l’écoulement adiabatique exprimée par la formule classique :
  - U 4- A.pv = constante,
  - où A est l’équivalent calorifique du travail.
  - Nous écrivons ce système d’équations en nous servant de l’expression [7] trouvée pour l’énergie interne; et, en remplaçant le coefficient A par son inverse, l’équivalent mécanique de la chaleur E :
  - RT1 k
  - Vi ~ », — a
  - RT2 k
  - — V = ---- V + Pivl-
  - Pour rendre les applications numériques faciles, nous allons modifier ce système de manière que les trois équations qui le composent fournissent successivement les trois inconnues. Pour cela, nous remplaçons dans la troisième équation la pression p% par sa valeur tirée de la deuxième équation et enfin nous permutons l’ordre des deux dernières équations.
  - Nous obtenons ainsi le système définitif suivant :
  - - RTi _ £
  - ^ — — a rf’
  - — — -h EcT^ -f pi'oi + —
  - ni _ ___________;_______H
  - 2 “ „ , Rt>a
  - Ec d-------—
  - v2 — a
  - _ RT2 _ k
  - ~~ v2 — a rf‘
  - Pour faire usage du système S., on se donne l’état initial par le volume spécifique i\ et la température Tr La première équation
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- - — 272 -
  - fait immédiatement connaître la pression pv. On définit alors le degré de détente par la valeur v2, à laquelle se trouve porté le volume spécifique. La deuxième équation fait immédiatement connaître la température finale T2 et en portant ce résultat dans la troisième équation, on a immédiatement la pression p2.
  - On forme alors le rapport :
  - oQ
  - Pi ~ P2’
  - qui exprime l’abaissement moyen par atmosphère de chute. C’est par ce coefficient que les résultats de nos calculs pourront aisément être contrôlés par l’expérience.
  - 5. Nous ferons remarquer que le système S peut, dans la majorité des cas, être notablement simplifié.
  - Le co-volume a n’est pas négligeable devant le volume v{ de l’air comprimé (cette compression étant de 200 atm dans l’appareil Linde). Mais, si la détente augmente le volume spécifique jusqu’à une valeur v2 suffisamment grande, on pourra négliger a dans les deux dernières équations.
  - On aura alors le système simplifié :
  - RT, __ k
  - — a vf ’
  - k , „ _ , .2 k
  - — - + EcT, + pivi -f —
  - ' 1 Ec + R
  - RT2 _k v3 vl ’
  - dont on ne fera usage que pour des valeurs v2 suffisamment grandes pour rendre insensible la correction a.
  - 6. Pour faire des applications numériques, il nous faut choisir parmi les résultats expérimentaux la valeur du coefficient E et celles relatives à l’air des quatre coefficients R, «, k et.c. Ces coefficients sont des grandeurs physiques sensibles, au choix d’unités. Nous les évaluerons dans le système métrique, où l’atmosphère vaut 10330 et l’équivalent mécanique de la chaleur
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- - vaut 427. Les trois constantes R, a, k sont données par les trois équations classiques :
  - vr — 3 a,
  - 1 k
  - Pr ~ 27 ?’
  - r - 8 k
  - ' — 27 «R’
  - où vc, pn Tc représentent les trois valeurs au point critique de la pression, du volume et de la température. Pour l’air, on a les données expérimentales suivantes (1) :
  - i
  - vc — 334 m ,
  - pc — 35,9 atm, Tc = 132°3;
  - d’où
  - “ 1002’ k = 9,9729,
  - R = 22,3737.
  - Quant à la chaleur spécifique à volume constant c, je n’ai trouvé à son sujet aucune donnée expérimentale sérieuse.
  - Les temps modernes ne sont malheureusement pas fertiles en expériences. Le grand secours apporté à la science par Régnault n’a pas eu de lendemain. De toutes parts, en thermodynamique comme en aviation, on réclame des chiffres et, pour les trouver, des laboratoires d’essai. Un grand nombre, parmi les théories modernes n’ont, faute de coefficients précis, qu’un sens qualitatif.
  - Au moins serviront-elles à poser clairement des questions précises à l’homme de laboratoire, et à le guider dans le classement de ses résultats. Pour la thermodynamique, un grand secours peut lui venir du côté des industries des gaz liquéfiés,
  - (1) D’après M. Amagat.
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- - _ 274 —
  - où des hommes éminents comme le professeur Linde et M. Claude consentiront à placer à côté de leur exploitation industrielle quelques recherches d’ordre purement scientifique.
  - J’ai dit cela pour excuser la pauvreté de références avec laquelle se présente dans mes calculs le coefficient c de chaleur spécifique à volume constant. J’ai pris dans l’annuaire du bureau des longitudes, le coefficient C de chaleur spécifique à pression constante :
  - C = 0,23741 (Régnault)
  - et je l’ai divisé par 1,41, nombre qui résulte des expériences de Clément et Desormes, d’où :
  - c = 0,168 environ.
  - Cette valeur de c doit varier considérablement aux températures basses. C’est une première question à demander à ce merveilleux laboratoire que constitue une usine à air liquide.
  - 7. L’incertitude des documents précédents nous empêche de donner de nos formules un tableau numérique complet ou des abaques qui ne pourront être établis utilement que lorsque les renseignements d’expériences seront plus complets.
  - Nous nous contentons simplement, pour montrer le jeu des calculs, d’indiquer les quelques applications numériques suivantes :
  - Exemple 1 :
  - ~~~ degrés (glace fondante) Données 05
  - i pi = 109,2 atm
  - ( p2 =. 1,097 atm
  - Abaissement unitaire moyen : 0,236.
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- - — 275
  - Exemple II :
  - /' T, = 273 degrés Données < vt = 0,1 y V% =z 0,5
  - Ipt — 5,875 atm T2 = 273 degrés — 1“05 p2 =2 1,165 atm
  - Abaissement unitaire moyen : 0,223.
  - Exemple III :
  - Tt = 300 degrés Données <j v{ = 0,05 = 0,5
  - Ip1 = 12,87 atm T9 = 300 degres — 2° 37 p2 = 1,29 atm
  - Abaissement unitaire moyen : 0,204.
  - Ces applications numériques montrent clairement deux points essentiels :
  - 1° La température de départ étant la même, l’abaissement 36 est très sensiblement proportionnel à la chute de pression.
  - Les exemples I et II donnent, en effet, pour ~ deux coefficients ne différant, que de 0,013 alors que la différence Bp est prise égale à 108 atm environ dans le premier exemple, et à moins de 6 atm dans le second.
  - Ainsi se trouve justifiée la forme :
  - SG = m(Pl — p2) f(t)
  - qui est la seule qu’aient énoncée les savants anglais Joule et Thomson.
  - Nos calculs conduisent à une valeur du coefficient m inférieure de 0,04 environ à celle de leurs expériences.
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- - — 276 —
  - Gela peut provenir d’une valeur trop forte adoptée pour la chaleur spécifique ;
  - 38
  - 2° La variation de — avec la température initiale est bien 3p r
  - moins rapide que ne l’indique le facteur
  - 8. — Nous signalerons enfin une très importante simplification qu’on peut apporter dans nos calculs, et qui les ramène à une formule unique, presque aussi simple que la formule dite de Joule-Thomson, dont il y avait lieu de regretter au moins la simplicité.
  - L’abaissement 38 étant très sensiblement proportionnel à la
  - 38
  - différence des pressions, la valeur du coefficient — ne changera
  - ô/>
  - pas si l’on suppose que la détente est poussée jusqu’au vide.
  - Dans ce cas, p2 = 0, v2 = c©, et le système S se réduit au système :
  - _ RT, k
  - Vl
  - / 273 y \273 + t) *
  - — 7 + EcTi + Vi»i
  - T — _______ri______________
  - 2 ~ Ec + R
  - Si, dans la seconde formule, on pose T, — T2 = 38, il vient : (Ec -f- R)38 = RT, + --------------------p,^, ;
  - si on tire p1v1 de la formule de Yan der Waals, et qu’on le porte dans la formule précédente, elle devient :
  - (Ec + R)38 = RT, + — — RT
  - d’où :
  - 2 k
  - aR
  - v, — a
  - T,
  - (Ec -j- R)^q Êc —j— R v, — oc
  - 2 k aR
  - 1.8J
  - Ec + R
  - Ec + R’
  - Posons :
  - V' =
- p.276 - vue 280/396
- - on aura la formule générale que nous proposons pour le remplacement de la formule dite de Joule-Thomson :
  - 30
  - A
  - V
  - [SI
  - à, [a, a étant trois constantes relatives à chaque fluide, v étant la valeur initiale du volume spécifiqûe,
  - T, la température initiale absolue,
  - §0, mesurant l’abaissement total de température dans la détente qui fait passer la pression de la valeur p à la valeur zéro, ou le volume spécifique de la valeur v à l’extrême diffusion.
  - Pour l’air, l’application numérique donne, pour les coefficients X, [j,, a, les valeurs suivantes :
  - X = 0,212 [a = 0,000237 __ 1 a ““ 1 002
  - La formule [8] appliquée à l’air s’écrit donc, en prenant
  - a = 0,001 :
  - 0,212
  - v
  - 0,000237
  - T
  - v — 0,001*
  - [9]
  - Exemple ; La formule de Van der Waals montre que le volume de 1 kg d’air à la température de la glace fondante, et sous la pression de 109 atm, est :
  - v = 0,005 m3.
  - Ce kilogramme d’air étant détendu jusqu’au vide, sans qu’on utilise le travail de détente, quel est le froid produit par la libre expansion des molécules?
  - On fait dans la formule [9] :
  - et on trouve :
  - T = 273 v = 0,005
  - oG 26 degrés environ.
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- - LES
  - INSTALLATIONS HYDRO-ÉLECTRIQUES
  - DU
  - SUD-OUEST DE LA FRANCE
  - PAR
  - TVE. F». POSTBL-YINAY (')
  - L’examen de la carte de la région (fig. 4, PL 493) desservie par les installations électriques de la Société Énergie électrique du sud-ouest montre un certain nombre de grandes villes telles que : Bordeaux, Angoulême et Périgueux, situées dans une région où les rivières sont assez abondantes, mais où, par la nature même du sol, les chutes d’eau réelles sont rares sinon inexistantes. Depuis longtemps on avait pourtant songé à alimenter, à l’aide de la houille blanche, cette région très industrielle, et en particulier, Bordeaux. Pour cette dernière, il avait été souvent question d’avoir recours aux forces hydrauliques des Pyrénées; malheureusement la distance était très grande, et la région des Landes qu’il.fallait traverser ne semblait pas devoir permettre un développement suffisant d’industrie sur le parcours du réseau.
  - D’autre part, les chutes des Pyrénées furent petit à petit captées pour l’alimentation des régions avoisinantes, et toute la région actuellement desservie continuait à rester isolée. En particulier, la ville de Bordeaux ne possédait qu’une distribution d’énergie strictement suffisante pour assurer les services de traction et d’éclairage électrique. Il en était de même pour Angoulême et Périgueux, qui ne possédaient qu’un réseau de tramways peu étendu et quelques installations de faible importance. Enfin, les industriels nombreux n’avaient à leur disposition que des machines à eau dont le fonctionnement était peu
  - (1) Voir procès-verbal de la séance du 19 novembre 1909, page 682.
- p.278 - vue 282/396
- - sûr par suite des grandes variations de débit des rivières utilisées.
  - C’est en vue de satisfaire aux besoins de cette région que la Société Énergie électrique du sud-ouest fut constituée et décida l’établissement d’une usine centrale desservant toute la zone d’influence des trois villes de Bordeaux, Angoulêmé etPérigueux, et utilisant le débit total de la Dordogne.
  - Cette rivière est navigable jusqu’à Tuilière (13 kilom. en amont de Bergerac). C’est en ce point, en effet, qu’aboutit le canal latéral à la Dordogne dénommé canal de Lalinde. Il débouche dans la rivière par une série d’écluses dont la hauteur totale de chute est de 20 m. La rivière est elle-même encaissée depuis l’embouchure amont du canal; il était donc possible, par l’établissement d’un barrage, de créer une chute utilisant la totalité du débit. Toutefois, par suite de conditions diverses et en particulier pour éviter de noyer les riverains amont, la hauteur maxima que l’on put obtenir pour cette chute artificielle ne fut que de 12 m.
  - Bien que le point choisi fût assez éloigné des lieux d’utilisation (100 km de Bordeaux, 100 km d’Angoulêmé et 60 km de Périgueux), il fut considéré comme le plus favorable à condition d’adopter la tension de 50 000 volts pour les circuits primaires du réseau.
  - L’usine de Tuilière ainsi conçue a une puissance totale de 24 000 kws, répartie en 18 000 kws hydrauliques et 6 000 kws vapeur.
  - Les postes de transformation principaux, établis en bout de ligne, sont prévus pour les puissances suivantes :
  - Poste de Cenon (desservant Bordeaux), actuellement. 9 000 kws — — ultérieurement. 12000
  - Postes d’Angoulêmé et Périgueux, chacun 3000 = 6 000
  - Soit au total : actuellement. . . . 15000kws — ultérieurement. . . 18 000
  - L’usine de Tuilière comprend donc une importante réserve de 6000 kws, assurant la sécurité pour ainsi dire absolue du service.
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- - — 280 —
  - Conditions générales d’établissement du réseau.
  - Le réseau de transport de force a été établi de façon à obtenir le maximum de sécurité en exploitation, en réduisant autant que possible les dépenses de premier établissement (fig. /, PI. 193). Trois artères principales à 50 000 volts ont été installées, savoir :
  - 1° Deux lignes triphaséès spécialement affectées au transport de l’énergie dans la région de Bordeaux et se servant mutuellement de secours.
  - Chacune d’elles a été établie suffisante pour assurer le transport de l’énergie totale nécessaire à Bordeaux. Ces deux artères aboutissant au poste de Cenon où la tension est abaissée à 13500 volts;
  - 2° Une ligne triphasée, en forme d’Y, affectée au transport de l’énergie dans les villes d’Angoulême et de Périgueux. Le point .de rencontre des deux branches de l’Y se trouve à Neuvic où est établi un poste de coupure. Les deux branches aboutissent chacune à un poste de transformation abaissant également la tension à 13 500 volts.
  - En plus de ces lignes principales, et afin de pourvoir d’énergie les industries locales dans les vallées de la Garonne, du Dropt, delà Dordogne, delà Dronne et de. l’Isle, des lignes à 13500 volts ont été établies sur les mêmes supports. Ces lignes aboutissent à chaque poste de transformation sur les barres-omnibus à 13 500 volts.
  - Sur le parcours de chacune des lignes doubles à 50 000 et 13500 volts est situé un poste de bifurcation et de sectionne-' ment permettant de couper le courant sur les circuits à 50 000 et 13 500 volts. Enfin une ligne indépendante, directe, à 13 500 volts, est établie entre Tuilière et Périgueux.
  - Dans ces conditions, un examen du schéma général du réseau permettra de se rendre compte des conditions de sécurité qui sont réalisées par ces dispositions.
  - En principe, les deux artères 13 500 volts Tuilière-Bordeaux sont toujours coupées soit à Saint-Pey d’Armens, soit àCamiran, la partie comprise entre Cenon et l’un quelconque de ces postes est alimentée par du courant à 13500 volts venant de Cenon et celle située entre Tuilière et l’un de ces postes par du courant à 13500 volts venant de Tuilière.
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- - Les artères principales peuvent elles-mêmes être sectionnées dans ces postes, par conséquent, une avarie survenant dans l’une des quatre sections ainsi constituées n’immobilisera jamais que cette section elle-même, c’est-à-dire une faible partie du réseau desservi. Enfin, sur le réseau Tui-lière-Angoulême-Périgueux, et grâce à la ligne directe 13500 volts Tuilière-Périgueux, la sécurité est également assurée, car quel que soit le tronçon de ligne à 50 000 volts avarié, il sera toujours possible soit d’alimenter Angoulême seul, Péri-gueux étant desservi par sa ligne propre à 13500 volts (avarie au tronçon I), soit d’alimenter Péri gueux à i3500 volts et Angoulême à 50 000 en élevant la tension à Périgueux (avarie au tronçon III), soit enfin, cas extrême, d’alimenter Périgueux normalement et Angoulême 13500 volts (avarie au tronçon II) (fig. 4).
  - Construction des lignes primaires.
  - Toutes les artères principales 50 000 volts ont été établies sur pylônes métalliques et les dérivations à 13500 volts sur poteaux en sapin injectés au sulfate de cuivre.
  - Artères principales.
  - Les pylônes normaux en alignement droit ont une hauteur totale de 14,50 m; ils sont encastrés de 2 m dans un massif de béton; leur poids est de 680 kg. Pour les angles et les courbes, leurs poids varient de 680 à 1 400 kg et, à l’exception de quelques traversées de routes, chemins de fer, canaux et rivières,
  - Bull. 18
- p.281 - vue 285/396
- - 282 —
  - la forme employée reste toujours la même. Leur section est pyramidale et l’écartement normal moyen entre pylônes est d’environ 90 m.
  - Enfin, les bras de pylônes qui soutiennent les isolateurs de la tranche inférieure de la ligne à 50000 volts sont munis, à leurs extrémités, de deux cornières verticales de 0,50 m de hauteur. Ces cornières sont destinées à protéger les lignes contre les coups de foudre qui peuvent se produire en présentant à la foudre le chemin de l’armature pour prendre contact avec la terre.
  - Chaque pylône supporte :
  - 1° Une ligne triphasée à 50 000 volts ;
  - 2° Une ligne triphasée à 13 500 volts;
  - 3° Un circuit téléphonique.
  - 1° Lignes a 50 000 volts.
  - Les conducteurs des lignes à 50 000 volts sont espacés de 1,75 m l’un de l’autre et disposés suivant un triangle équilatéral. Les isolateurs sont d’un type spécial approprié à la tension; ils-sont formés par trois cloches concentriques scellées entre elles à froid par un ciment argileux; l’isolement de ce ciment s’ajoute à celui des porcelaines dont la qualité se trouve de ce fait améliorée par une diminution d’épaisseur.
  - Toutes les cloches de ces isolateurs ont été essayées séparément sous une tension de 70 000 volts appliquée pendant dix minutes et chaque isolateur, complètement monté, a été soumis-à un essai sous 110000 volts d’une durée de vingt minutes.
  - 2° Lignes a 13 500 volts.
  - Les conducteurs des lignes principales à 13 500 volts sont, espacés de 95 cm l’un de l’autre et disposés en triangle équilatéral; les isolateurs qui les supportent sont constitués par deux cloches, scellées au four.
  - La distance qui, sur un même pylône, sépare les deux conduc-' tours 1rs nlns voisins à 50 000 et 13 500 volts est de 1.45 m.
- p.282 - vue 286/396
- - 283 —
  - Les conducteurs qui constituent les lignes à 50000 volts ont les sections suivantes :
  - 1° Artère Tuilière-Saint-Pey-d’Armens. Genon-Tuilière-Gami-ran-Cenon : trois câbles de 75 mm2 de section, constitués chacun par dix-huit fils de 2,31 mm de diamètre enroulés en spirale.
  - 2° Artère Tuilière-Angoulême-Périgueux.
  - a) Tronçon 1. Neuvic-Périgueux : trois conducteurs de 28,27 mm2 de section, constitués chacun par un fil de
  - 6 mm de diamètre ;
  - b) Tronçon 2. Angoulème-Neuvic : trois conducteurs de 38,48 mm2 de section, constitués chacun par un fil de
  - 7 mm de diamètre ;
  - c) Tronçon 3. Tuilière Neuvic : trois conducteurs de 50,27 mm2 de section, constitués chacun par un fil de 8 mm de diamètre.
  - Les conducteurs qui constituent les artères principales à 13 500 volts ont les sections suivantes :
  - 1° Artère Tuilière-Saint-Pey-d’Armens-Cenon.
  - a) Ligne Tuilière-Saint-Pey-d’Armens : trois conducteurs de
  - 8 mm de diamètre ; .
  - b) Ligne Saint-Pey-d’Armens-Cenon : trois conducteurs de 7 mm de diamètre.
  - 2° Artère Tuilière-Gamiran-Cenon. .
  - a) Ligne Tuilière-Camiran : trois conducteurs de 8 mm de diamètre ;
  - b) Ligne Camiran-Cenon : trois conducteurs de 7 mm de diamètre.
  - 3° Artère Tuilière-Angoulême-Périgueux.
  - a) Lignes Neuvic-Périgueux et Neuvic-Tuilière : trois conducteurs de 8 mm de diamètre ;
  - b) Ligne Angoulème-Neuvic : trois conducteurs de 7 mm de diamètre.
  - Tous les conducteurs et câbles des artères principales sont en
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- - cuivre nu à haute conductibilité, ayant une résistance à la rupture de 35 kg par millimètre carré.
  - Les longueurs des artères principales sont les suivantes :
  - a) Ligne Tuilière-Saint-Pey-d’Armens-Genon . 96 km
  - b) Ligne Tuilière-Camiran-Cenon...............114
  - c) Ligne Tuilière-Neuvic-Angoulême............ 99
  - d) Ligne Neuvic-Périgueux..................... 21
  - e) Ligne directe 13500 voltsTuilière-Périgueux 40
  - Total........................... 370 km
  - En plus de ces lignes principales, il existe de nombreuses dérivations à 13 500 volts dont la longueur totale est d’environ 350 km, ce qui porte à 720 km environ la longueur totale du circuit à 13 500 volts.
  - 3° Circuit téléphonique.
  - Ce circuit est établi sur les mêmes pylônes que ceux supportant les artères principales à 50000 et 13 500 volts, il est constitué par deux conducteurs en bronze siliceux de 3 mm de diamètre supportés par des isolateurs très robustes.
  - La seule précaution qu’a nécessitée l’installation de cette ligne téléphonique a été de faire subir aux artères à 50 000 et 13 500 volts sur tout leur parcours un certain nombre de rotations établies en sens inverse, de façon à produire des champs magnétiques de direction opposée qui diminuent l’influence de l’induction produite dans la ligne téléphonique par chacune des lignes à haute tension.
  - Dérivations à 13 500 volts.
  - Les artères principales à 13500 volts sont destinées surtout à alimenter les régions traversées, en même temps qu’elles servent de secours aux artères à 50 000 volts. Les dérivations prises sur ces artères principales sont établies sur poteaux en sapin injecté au sulfate de cuivre et les isolateurs employés sont du même type que ceux des artères principales à 13 500 volts.
  - Chaque dérivation primaire peut être coupée de la ligne prin-
- p.284 - vue 288/396
- - — 285 —
  - cipale à l’aide d’un interrupteur aérien situé sur une console établie sur pylône et manœuvrée depuis le sol.
  - Les lignes, quelles qu’elles soient, sont protégées par des parafoudres situés dans les postes de transformation ou de sectionnement.
  - USINE DE TUILIERE
  - Cette importante usine, dont le plan d’ensemble est donné figure 3 (PI. 494), a une puissance totale de 24000 kilowatts; elle peut être divisée en deux parties principales :
  - 1° Usine hydraulique;
  - 2° Usine thermique.
  - Enfin, un poste élévateur de tension est établi à côté de l’usine proprement dite.
  - L’usine hydraulique elle-même peut être considérée comme comprenant deux parties distinctes, savoir :
  - 1° Aménagements hydrauliques extérieurs;
  - 2° Usine proprement dite.
  - Aménagements hydrauliques extérieurs.
  - Barrage (fig. 4 et 3, PI. 495).
  - Ainsi qu’il a été exposé ci-dessus, la chute alimentant l’usine hydraulique de Tuilière a été créée de toutes pièces par l’établissement d’un barrage à vannes mobiles, qui est, sinon le plus grand, du moins l’un des plus grands actuellement existants dans le monde.
  - Ce barrage est situé à 320 m en amont de l’embouchure du canal de Lalinde latéral à la Dordogne.
  - Dans son ensemble, il est constitué par neuf piles en maçonnerie formant huit pertuis, qui peuvent être fermés complètement ou partiellement par des vannes métalliques manœuvrées par des treuils à commande électrique (fig. 3 et 4, PL 493).
  - Toutes ces vannes ont une hauteur commune dé 13 m; elles reposent sur des seuils en fonte à 1 m au-dessous de la cote d’étiage de la Dordogne (20,24). Le niveau légal de retenue est
- p.285 - vue 289/396
- - — 286 —
  - à la cote 32,24 et ce niveau peut être maintenu constant en levant plus ou moins les vannes. La hauteur de chute disponible pour les turbines varie naturellement suivant la hauteur du niveau aval ; elle peut atteindre 12 m à l’étiage.
  - La largeur des sept premiers pertuis, en partant de la rive gauche de la Dordogne, est de 10 m; le huitième, situé sur la rive droite près de l’usine, n’a que 7 m.
  - L’ouverture libre du barrage est donc de 77 m.
  - Les piles constituant le barrage sont réunies entre elles à deux eotes différentes, savoir :
  - 1° A 30,26 m (cote 50,50) au-dessus de l’étiage par un tablier métallique reposant sur le couronnement des piles et qui porte les treuils de manœuvre des vannes, ainsi que leurs moteurs électriques de commande ;
  - 2° A 17,36 m (cote 37,50) au-dessus de l’étiage par deux passerelles en ciment armé destinées à contreventer les piles et à permettre la circulation sur toute la longueur du barrage. La passerelle aval a 5 m de largeur et la passerelle amont 1,90 m.
  - La pile de droite a une forme trapézoïdale en plan et comporte des escaliers permettant l’accès de l’usine au tablier métallique supérieur et au niveau de l’étiage du côté aval.
  - Les deux piles extrêmes de la rive droite sont prolongées du côté aval par des guideaux dont l’un, celui qui prolonge la pile n° 2, est établi en forme de courbe et a une longueur de 50 m.
  - Enfin, entre la pile n°9 (rive gauche) et la berge de gauche est établie une échelle à poissons (T*#. 4, PI. i93) exigée par décret administratif. Cette échelle, dont la largeur libre est de 7 m, comprend une série de bassins établis de façon à fractionner la chute totale du barrage en chutes partielles de 40 cm de hauteur. Sa longueur totale est de 71,70 m. La pente générale moyenne est donc de 20 cm par mètre.
  - A la partie inférieure des cloisons en pitchpin, séparant entre eux les bassins, sont percés des trous de distance en distance pour permettre à certaines espèces de poissons de remonter le courantsans avoir recours aux bonds qu’emploient de préférence les poissons migrateurs.
  - Au point de vue fondations, l’ensemble des piles et de l’échelle à poissons repose sur un radier en béton de ciment de 1 m d’épaisseur. Ce radier, qui règne sur la toute longueur du barrage? a uné largeur de 19 m et est arasé à la cote 19,20; il est, en
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- - outre, protégé à l’amont contre l’attaque des galets charriés. Pour réaliser cette protection, on a employé un blindage en bois, d’une largeur de 8 m environ, constitué par une série de madriers en sapin placés parallèlement au courant et reposant sur cinq piles de longrines. Ces longrines sont supportées elles-mêmes par des fers scellés dans le béton.
  - Les piles sont entièrement construites en maçonnerie de moellons au mortier de ciment Portland. Elles ont les dimensions suivantes :
  - Hauteur totale................. 31,30 m
  - Épaisseur............................ 3,00
  - Longueur à la base jusqu’à la cote 23,24 . . . 16,63
  - De la cote 23,24 à la cote 37,50, après un retrait de 1,50 m sur la largeur ci-dessus, fruit par
  - mètre.............................. 0,315
  - A la cote 37,50, retrait de ........ . 0,80
  - De la cote 37,50 au sommet, fruit par mètre. . 0,253
  - Enfin, les piles portent, du côté aval, deux rainures verticales de 1,20 m de largeur et 70 cm de profondeur, servant de logement aux vannes principales, et, du côté amont, jusqu’à la cote 23,24 deux autres rainures à poutrelles de 30 X 30 cm permettant de placer des batardeaux en cas de réparations.
  - Vannes métalliques principales (fig. 3 et 4, PL 193).
  - Le tablier métallique constituant ces vannes glisse dans les rainures aval des piles et est équilibré par des contrepoids. La course totale des vannes, pour que le bord inférieur s’élève à la cote 37 fixée par décret, est de 17,76 m.
  - Le tablier métallique de chaque vanne a 11,10 m de largeur totale et 13 m de hauteur; il se compose d’une forte tôle de 12 mm d’épaisseur convenablement armée et s’appuyant sur quatorze poutres en treillis disposées horizontalement ; la hauteur de ces poutres dans le sens horizontal est de 1,40 m et leur écartement va en diminuant de haut en bas, de manière à répartir la pression et à les faire travailler dans les mêmes conditions.
  - A la partie inférieure, ce tablier se termine par une cornière
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  - bien dressée reposant sur le seuil en fonte. Enfin, cette partie inférieure est également fortement renforcée pour éviter des flexions ou cisaillements lorsque les vannes ne seraient qu’in-complètement levées et seraient, par suite, soumises à des effets vibratoires.
  - Le tablier est supporté par 8 chaînes réparties en 2 groupes de 4. Ces 2 groupes de 4 chaînes comprennent eux-mêmes chacun 2 couples de 2 chaînes parallèles à l’axe de la rivière, et fixés au tablier par l’intermédiaire d’un triple jeu de balanciers. Ce dispositif a pour but de faire travailler également les 4 chaînes, et d’éviter toute influence due aux allongements inégaux possibles.
  - Les tabliers ainsi constitués sont mobiles le long de chemins de roulement verticaux en fonte de 400 mm de largeur, placés dans les grandes rainures aval des piles ; un chemin de roulement identique est en outre fixé sur le tablier lui-même; entre ces deux chemins de roulement sont placés des galets en acier, de 120 mm de largeur et de 420 mm de longueur. Ces galets sont assemblés par trains au nombre de 41 pour chaque côté du tablier; leur espacement va en diminuant du sommet à la partie inférieure du train. Enfin chaque train de galets est suspendu par l’intermédiaire d’une poulie, par un câble en acier dont une extrémité est fixée à la partie supérieure du barrage et l’autre extrémité au chemin de roulement mobile. De cette façon, aucun coincement n’est à craindre, le train de galets ayant toujours une vitesse propre égale à la motié de celle du tablier.
  - L’étanchéité des vannes est assurée d’une façon pour ainsi dire absolue par le dispositif suivant :
  - Du côté amont de la rainure de la pile est fixée, sur une hauteur de 22,30 m, une pièce en fonte oblique par rapport au pilier et telle que la pointe en soit située du côté opposé à la vanne; sur le tablier de la vanne, est également fixée, sur toute la hauteur, une pièce en fonte dont la forme est établie de façon à former en plan un V avec la précédente. Entre les deux branches de ce Y, est suspendue librement au tablier une barre cylindrique en fonte de 13 m de hauteur et 76 mm de diamètre, et recouverte d’une chemise en laiton. La pression de Peau vient coincer cette barre entre les deux pièces formant V, et l’étanchéité est ainsi assurée.
  - Enfin, un pare-graviers est établi sur une hauteur de 6 m du côté aval. Les contrepoids des vannes sont constitués par des
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  - caissons métalliques en tôle, lestés en béton et gueuses de fonte. Pour éviter que ces contrepoids ne viennent reposer sur les passerelles à la cote 87,50 lorsque les vannes sont levées, les poulies sur lesquelles s’engagent les chaînes de suspension sont établies à l’intérieur même du caisson.
  - Les treuils de levage destinés à la commande des vannes sont identiques et accouplés 2 à 2 pour la commande d’une même vanne. Ils sont tous actionnés par des moteurs électriques à courant continu 110 volts, tournant à la vitesse de 1 400 tours et ayant une puissance de 6 ch. Les dispositions ont été prévues pour permettre d’effectuer la manœuvre à bras, en débrayant la vis sans fin commandée par le moteur; le tablier est alors retenu, en cas d’arrêt, par un frein automatique à cône de friction.
  - Batardeaux (fig. 3 et A, PI. 193).
  - Les petites rainures métalliques établies à l’amont des piles dont il a été question ci-dessus permettent d’installer un batardeau en amont de chaque vanne principale en cas de réparations à ces dernières. Les éléments métalliques constituant ce batardeau, au nombre de 10 pour un pertuis, ont une forme trapézoïdale, en plan, de 1,40 m de hauteur dans la partie médiane; la hauteur des éléments constitutifs augmente progressivement de bas en haut.
  - La manutention de ces éléments se fait au moyen d’un palan électrique circulant sur un chemin de roulement constitué par deux fers I écartés de 0,70 m d’axe en axe. Le transporteur proprement dit comporte deux treuils identiques accouplés, commandés simultanément, pour le mouvement de levage, par un seul moteur électrique de 24 HP de puissance sous 110 volts Un deuxième moteur 110 volts actionne le mouvement de translation.
  - Les aménagements hydrauliques extérieurs comprennent, en outre du barrage proprement dit, qui en constitue la partie principale :
  - Le canal d’amenée (fig. A, PL 195); — le déversoir;
  - Le canal de fuite (fig. 2, PI. 195);
  - Les vannes de chambre d’eau des turbines.
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  - Le canal d'amenée est protégé à l’amont par une grille à barreaux largement espacés partant de la première pile du barrage pour aboutir au mur d’amont. Sa longueur totale est de 115 m.
  - Cette grille, destinée à arrêter les gros corps flottants que la Dordogne charie en temps de crue, est composée de panneaux de 5,80 m de hauteur et 0,736 m de largeur. Ces panneaux, démontables, sont composés de fers plats posés sur champ et laissant entre eux un intervalle libre de 8 cm. Ces panneaux reposent eux-mêmes sur des chevalets métalliques, au fruit de 1/10, espacés de 5 m, reliés entre eux par 5 rangées de pannes et fixés sur une murette en maçonnerie. De même une deuxième grille est établie le long du bâtiment de l’usine pour la protection des chambres d’eau des turbines. Cette grille est, en principe, constituée de la même façon que la précédente, mais les barreaux en sont plus resserrés et elle est plus inclinée. La distance d’axe en axe des chevalets est de 7,50 m; ils sont inclinés au demi et ils reçoivent 9 rangées de pannes sur lesquelles reposent les panneaux constituant la grille. Ces panneaux ont une hauteur de 9,80 m, et se composent de fers plats espacés de 40 mm.
  - Le déversoir est établi dans le mur de quai du canal d’amenée à l’amont de l’usine. Il a pour but de permettre l’écoulement d’une quantité d’eau égale environ au débit d’une turbine à pleine charge (23 m3) et de permettre ainsi un réglage précis du niveau de la retenue plus simplement qu’en manœuvrant les vannes du barrage. Il comporte 4 pertuis composés chacun de 2 travées rectangulaires de 1 m de hauteur et 5 m de largeur. La conduite de décharge passe sous l’usine hydraulique ; elle est constituée par un tunnel rectangulaire, en pente, de 0,02 m par mètre vers l’aval qui débouche dans le canal de fuite.
  - Le canal de fuite, situé sur la rive droite de la Dordogne, est limité par les bâtiments de l’usine, les guideaux aval et le mur de quai. Dans le mur de quai se trouve établie une station de pompage destinée à alimenter les appareils de condensation de l’usine thermique dans certains cas exceptionnels qui seront envisagés plus loin. Les deux guideaux établis à l’aval du barrage, derrière les piles 1 et 2, sont destinés à guider l’eau à la sortie du pertuis n° 1, qui sert de pertuis de chasse pour éviter les remous aux arrières-becs et faciliter l’entraînement des ma-? tériaux charriés.
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  - Vannes de chambre d’eau.
  - Ges vannes, au nombre de 9, ont une largeur totale de 6,70 m, une hauteur de 4,60 m et une levée totale de 4,50 m.
  - D’une façon générale, elles sont établies d’après les mêmes principes que les vannes du barrage principal. Les chemins de roulement fixe et mobile sont également en fonte, séparés par un train de 23 galets en acier. L’étanchéité de.la vanne est assurée par une bande de cuivre flexible de 3 mm d’épaisseur, rivée sur le tablier et s’appuyant sur l’aile du chemin de roulement fixe.
  - Ces vannes sont manœuvrées par des presses à huile sous pression de 25 kg par cm2.
  - Chaque presse est solidement fixée sur des poutres-caissons. Les chaînes supportant les vannes sont mouflées de façon] que la course du piston soit égale à la moitié de celle delà vanne.
  - Pour éviter qu’il soit nécessaire de laisser constamment de l’huile sous pression dans les pots de presse pour maintenir la vanne soulevée, la poutre de support des presses porte, à chaque extrémité, deux oreilles entre lesquelles viennent s’engager les anneaux de suspension de la vanne. Il suffit alors de passer dans ces anneaux une broche en acier et de dégager les pots de presse.
  - L’admission ou l’évacuation d’huile sous pression, se fait au moyen d’un tiroir manœuvré à la main de l’intérieur de l’usine hydraulique.
  - Usine hydraulique proprement dite.
  - Le bâtiment de l’usine hydraulique (fig. 5, JPL 495) a une longueur totale de 67,50 m sur 12 m. de largeur. Il comporte 9 travées identiques dans chacune desquelles est ^installé un groupe électrogène ; la largeur d’axe en axe des travées est de 7,50 m. Le plancher de la salle des machines est à 17 m au-dessus de l’étiage. Au-dessous du plancher se trouve un sous-sol comprenant les pivots des turbines, les tuyauteries d’huile sous pression, commandes des régulateurs, etc., et auquel on accède par un escalier situé dans l’angle du bâtiment côté barrage..
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- - Turbines hydrauliques.
  - Ces turbines, au nombre de 9, dont la coupe est donnée par la figure 2 (PL 193) et la figure 2 (PL 194), sont du système Francis à axe vertical ; elles tournent en marche normale à 107 tours par minute. Elles peuvent fonctionner sous une chute variable de 6 à 12 m. Sous la chute maximum de 12 mètres, la puissance de chacune d’elles est de 3 000 ch.
  - Chaque turbine se compose essentiellement de deux roues motrices de 2 m de diamètre, et de deux roues directrices ; ces dernières sont munies d’aubes fixes combinées avec des clapets mobiles permettant de faire varier le débit d’admission par variation de la section de passage offerte à l’eau (fig. 2, PL 193). Ces clapets sont actionnés simultanément par le régulateur de vitesse. Entre les deux roues motrices est situé un plateau de dérivation destiné à guider l’eau provenant de chaque roue motrice vers la sortie de la turbine.
  - L’enveloppe de la turbine est constituée par la maçonnerie même de la chambre d’eau, percée en amont de deux orifices en regard des roues motrices; la décharge se fait dans un tuyau d’aspiration en béton ménagé dans le mur aval de la chambre d’eau situé en regard et au niveau du plateau de dérivation.
  - Le réglage de la vitesse peut s’effectuer, soit à la main, soit par un régulateur automatique agissant par l’intermédiaire d'un servo-moteur à huile sous pression, sur les clapets mobiles des roues directrices qui règlent l’admission d’eau. Le régulateur est, en outre, muni lui-même d’un dispositif spécial, commandé par un petit moteur électrique et permettant de régler la vitesse depuis le tableau de distribution. Ce dispositif facilite considérablement la mise en parallèle des diverses unités.
  - Ce régulateur est établi pour que, à charge constante, et quelle que soit cette charge, aucune variation de vitesse ne soit sensible au tachymètre ; en outre, l’écart entre les vitesses de régime à la pleine charge et à vide est inférieur à 4 0/0.
  - Chaque turbine est directement accouplée à l’alternateur qu’elle commande. L’arbre est en deux pièces, en acier, de 300 mm de diamètre; il est guidé par trois paliers, et tout le poids des parties tournantes de la turbine et de l’alternateur est supporté par un pivot à huile sous pression situé à sa partie
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- - Fig. 2
  - !
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  - supérieure entre la turbine et l’alternateur; il est d’ailleurs à signaler qu’une partie du poids réel des parties tournantes est équilibré par la pression de l’eau sur le plateau de la roue mo -trice inférieure (fig. 2).
  - Le pivot est lui-même essentiellement- constitué par deux couronnes annulaires en acier, de 440 mm de diamètre intérieur, dont l’une, inférieure, est fixe, et l’autre, supérieure, fixée sur un manchon claveté sur l’arbre et tournant avec lui. C’est entre ces deux couronnes qu’arrive l’huile sous pression de 25 kg par centimètre carré. Enfin, un serpentin à circulation d’eau est prévu pour éviter tout échauffement anormal de l’huile.
  - Les alternateurs, commandés directement par les turbines, sont du type à induit fixe et inducteur tournant; lçur puissance individuelle est de 1 750 kilowatts pour cos <p = 0,9.
  - À la vitesse de régime de 107 tours par minute, ils débitent, à la fréquence de 50 périodes, du courant triphasé à la tension de 5 500 volts entre phases. L’inducteur mobile comporte 56 pôles prévus pour excitation sous courant continu à 125 volts. Ces pôles sont fixés à la périphérie d’un volant en acier coulé magnétique, dont le diamètre est de 4,590 m et le PL2 de 320 000 kilogrammètres carrés.
  - Ces alternateurs ont un rendement à pleine charge de 94 0/0 et à demi-charge de 91 0/0, et réchauffement d’aucune de leurs parties n’excède 45 degrés au-dessus de la température ambiante après une marche à pleine charge d’une durée suffisante pour que soit atteinte la température de régime.
  - L’usine hydraulique est complétée par :
  - 1° Les services accessoires, graissage et excitation ;
  - 2° Le tableau.
  - Les services accessoires comportent essentiellement :
  - 1° Quatre groupes moteur-générateurs constitués chacun par un moteur d’induction à cage d’écureuil, d’une puissance de 220 ch, enroulé par la tension de 220 volts et la fréquence de 50 périodes, commandant par accouplement direct une dynamo à courant continu de 150 kilowatts. Ces groupes sont eux-mêmes alimentés sous 220 volts triphasés, par un groupe triphasé de trois transformateurs monophasés, de 225 kilowatts chacun abaissant la tension de 5 500 à 220 volts.
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  - En plus de ces machines, est installé un groupe à vapeur auxiliaire dans l’usine thermique, comprenant une machine com-pound-tandem de 75 ch, tournant à 390 tours par minute et actionnant, par accouplement direct, une dynamo à courant continu de 50 kilowatts sous 125 volts. Tous ces groupes auxiliaires sont d’ailleurs aussi bien destinés à assurer les services accessoires et l’excitation des alternateurs de l’usine thermique que de l’usine hydraulique.
  - Le service de graissage des turbines hydrauliques et de leurs alternateurs est assuré par trois pompes à huile à trois corps, à simple effet, commandées chacune par un moteur électrique à courant continu de 15 ch sous 125 volts ; chacune de ces pompes peut débiter 220 1 d’huile à la minute sous une pression de 25 kg par centimètre carré.
  - En plus de ces pompes, des accumulateurs d’huile à air sous pression ont été installés à raison d’un appareil par groupe de trois turbines pour permettre de mettre en service une pompe à huile de secours au cas où celle en fonctionnement viendrait à s’arrêter, sans que soit interrompue l’alimentation d’huile aux pivots, paliers et régulateurs des turbines en marche.
  - Usine thermique (fig. 4, PL 494.).
  - Cette usine thermique est destinée à servir de secours ou d’appoint pendant les périodes de crues ou de basses eaux de la Dordogne. Elle comprend essentiellement deux groupes turboalternateurs Gurtis de 3000 kilowatts de puissance chacun. La chaufferie comprend seize chaudières multitubulaires système Buttner, timbrées à 16 kg.
  - Chaque chaudière a une surface de chauffe de 260 m2 et une surface de grille de 5,70 .m8, et peut, étant alimentée avec de l’eau à 85 degrés centigrades, par l’intermédiaire d’économiseurs Green, vaporiser 3 800 kg d’eau à l’heure en marche normale, et 4 700 kg en poussant les feux. Les chaudières sont, en outre, munies d’un surchauffeur de 80 m2 de surface permettant de surchauffer la totalité de la vapeur produite ( de 100 degrés centigrades au-dessus de la température correspondant au timbre.
  - Les foyers de ces chaudières sont automatiques, du type « Un-derfeed » c’est-à-dire à alimentation par dessous; le principe de
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  - ces foyers consiste à employer une grille en forme de dos d’âne, constituée par des barreaux creux alternativement fixes et mobiles, et dont l’arête supérieure porte une rainure dans laquelle le combustible est poussé par un mécanisme spécial commandé par une transmission actionnée par moteur électrique. Le charbon glisse ensuite sur les plans inclinés de la grille et vient, après combustion, s’accumuler sur deux volets latéraux mobiles qui, en s’abaissant, par commande à la main, permettent aux scories et mâchefers de tomber dans une trémie placée à la partie inférieure.
  - Ces chaudières sont installées en deux rangées de huit (fîg. 6, PL 495) et sur le carneau de fumée correspondant à chacune de ces rangées est placé un économiseur Green de 560 m2 de surface de chauffe chacun, permettant d’augmenter de 60 degrés environ la température de l’eau d’alimentation.
  - Le tirage est assuré par deux cheminées (une par rangée de chaudières) ayant chacune une hauteur totale de 60 m et un diamètre de 3 m au sommet.
  - En outre, pour permettre la marche en surcharge des chaudières, deux ventilateurs ont été installés, desservant chacun un groupe de huit chaudières. L’air soufflé passe par une conduite spéciale ménagée sous les chaudières et revêtue d’un enduit en ciment pour diminuer les frottements.
  - Les moteurs de commande des ventilateurs sont du type asynchrone triphasé, et ont chacun une puissance de 32 ch à 475 tours.
  - Manutention du charbon et des cendres.
  - La coupe (fïg. 4, PL 494) montre les dispositions employées pour cette manutention, qui est assurée au moyen d’un unique convoyeur à godets. Le raccordement industriel qui relie l’usine à la gare de Saint-Capraize (commune dont dépend l’usine) est établi v de manière à permettre le déchargement des wagons dans le silo à charbon principal, au moyen d’une table à secousses, en utilisant le convoyeur à godets.
  - Ce dernier est, en effet, prévu pour permettre d’assurer les services suivants :
  - 1° Recevoir le combustible en dessous de la trémie de déchargement et le transporter dans le silo;
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  - 2° Prendre le combustible et le déverser dans les trémies principales de la chaufferie.
  - Ces trémies sont en ciment armé, et ont une capacité totale de 459 t; elles sont situées à 6 m environ du sol de la chaufferie, et sont constituées par une sorte de couloir longitudinal divisé en onze compartiments. Une série de huit goulottes doubles en tôle partent de ces trémies, desservant les chaudières correspondantes. Ces goulottes sont mobiles, de façon à permettre de les déplacer pour sortir les tubes des chaudières en cas de réparation; elles aboutissent chacune au-dessus des trémies des foyers automatiques, et sont munies d’un obturateur à leur partie inférieure ;
  - 3° La troisième opération que permet d’effectuer le convoyeur est de reprendre les cendres de la chaufferie, et de les déverser dans une trémie spéciale ménagée à l’intérieur du grand silo.
  - Ce convoyeur peut transporter 30 t de charbon à l’heure et permet, par suite, d’envoyer dans les trémies de la chaufferie en 2 heures et demie l’approvisionnement nécessaire à la consommation journalière. Il est commandé par courroie, par un moteur triphasé, 220 volts, 30 périodes, d’une puissance de 15 ch.
  - Toutes ces dispositions de manutention mécanique peuvent, a priori, sembler exagérées pour une usine de secours et d’appoint qui, par son essence même, n’est appelée à fonctionner que rarement et pendant des laps de temps assez courts. Mais en tenant compte de ce que l’emplacement même de cette usine, dans un pays isolé, ne permet que très difficilement de trouver rapidement le personnel supplémentaire que nécessiteraient toutes les opérations de manutention de combustibles effectuées à la main, il est aisé de concevoir que ces installations mécaniques permettent, malgré leur prix de premier établissement, de réaliser une économie considérable. Il est en effet, grâce à elles, inutile de maintenir constamment à Tuilière, une nombreuse équipe de chauffeurs; et un nombre d’hommes très réduit, pris, en cas de besoin, parmi le personnel de l’usine hydraulique arrêtée, suffit à assurer le service sous la conduite de chefs d’équipe qui, seuls, restent à Tuilière en permanence. Encore ces derniers sont-ils occupés, en temps d’arrêt de l’usine thermique à en assurer l’entretien et le maintien constant en parfaites conditions de bon fonctionnement.
  - Bull.
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  - Salle des machines (fig. 7, PL 495).
  - La salle des machines de l’usine thermique, comprenant deux turbo-alternateurs Gurtis, est située en prolongement de l’usine hydraulique. Les turbines actuellement installées sont au nombre de deux, mais les dispositions sont prises dès maintenant pour permettre l’installation d’un troisième groupe de rechange.
  - Les turbines installées sont du type à arbre vertical du système Gurtis, bien connu à l’heure actuelle.
  - Ges turbo-alternateurs ont une puissance individuelle de 3000 kilowatts à la vitesse de 750 tours par minute; ils fournissent du courant triphasé 50 périodes, à la tension de 5 500 volts.
  - La turbine proprement dite est prévue pour être alimentée en vapeur à la pression de 12 kg, surchauffée à 275 degrés, et pour fonctionner avec un vide de 93 0/0 de la pression atmosphérique.
  - Dans ces conditions, les garanties de consommation de vapeur par kilowatt-heure sont les suivantes :
  - A pleine charge........................ 7,5 kg
  - A demi-charge ..................... 8
  - A 50 0/0 de surcharge.................. 7,75
  - Ges garanties ont d’ailleurs été largement tenues aux essais de réception, au cours desquels les résultats ci-dessous ont été obtenus :
  - A pleine charge . , , ... . . . . 7,002 kg
  - A demi-charge. .... ................ 7,4
  - Les alternateurs sont excités sous 125 volts continu; ils sont établis pour que réchauffement d’aucune partie des enroulements ne dépasse de plus de 45 degrés centigrades la température ambiante après un fonctionnement ininterrompu de vingt-quatre heures à pleine charge. Ils peuvent, en outre, supporter pendant deux heures consécutives une surcharge de 50 0/0, et, pendant de courts laps de temps, une surcharge de 75 0/0.
  - La régulation du groupe est assurée par un régulateur suffisamment sensible pour que l’écart de vitesse entre la marche à
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  - vide et la marche à pleine charge n’excède pas 2 0/0. Cet éca rt ne dépasse d’ailleurs pas 5 0/0 de la vitesse de régime pour des variations brusques de charge atteignant 75 0/0 en plus ou en moins de la charge normale.
  - En outre, pour faciliter la mise en parallèle des groupes, un dispositif spécial a été prévu, muni d’un servo-moteur électrique commandé du tableau et permettant de faire varier la vitesse de régime de 3 0/0.
  - Enfin, un dispositif de sécurité est installé, qui coupe automatiquement l’arrivée de vapeur au cas exceptionnel où la vitesse viendrait à dépasser de plus de 10 0/0 la vitesse de régime. Chacun de ces groupes est complété par un condenseur à surface de 1000 m2 de surface réfrigérante, et dont le service est assuré, d’une part, par une pompe à air humide, type Edward’s, combinée avec une petite pompe à eau condensée, tournant à 120 tours par minute, actionnées toutes deux par un moteur asynchrone triphasé, 220 volts, 50 périodes, d’une puissance de 40 ch; et, d’autre part, par une pompe de circulation, type turbine double, débitant 2200 m3 à l’heure, à 185 tours par minute, et actionnée directement par un moteur triphasé 220 volts, 50 périodes, d’une puissance de 40 ch.
  - Ces pompes de circulation aspirent et refoulent dans des puisards creusés dans le rocher, et reliés à la Dordogne, par des conduites générales en ciment armé, d’où partent des dérivations circulaires desservant la pompe de chaque appareil.
  - Ces canalisations sont prévues pour qu’en temps normal, lorsque la retenue du barrage est à la cote 32,24, l’eau remplisse toutes les conduites d’amenée et de retour d’eau; l’aspiration et le refoulement des pompes se font donc à la cote 32,24. Bien que les pompes de circulation des condenseurs aient été prévues pour pouvoir aspirer à la cote 30,24, il pourrait arriver qu’elles ne fussent plus alimentées en cas de crues ou de basses eaux et que le service de c-ondensation se trouvât, de ce fait, arrêté.
  - En prévision de ce cas, une station de pompage a été installée, qui aspire l’eau dans le canal de fuite et la refoule dans les puisards d’aspiration des pompes de circulation des condenseurs. Cette station comporte essentiellement deux pompes type turbine, accouplées, pouvant débiter 4 400 m3 à l’heure et commandées par courroie par un moteur électrique triphasé, 5500
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  - volts, 50 périodes, d’une puissance de 280 ch à la vitesse de 750 tours.
  - Enfin, l’installation des turbines à vapeur est complétée par deux pompes à huile sous pression, destinées à assurer le service de graissage. Chacune de ces pompes, du type à trois corps, commandée par engrenages par un moteur à courant continu, 125 volts, 15 ch, peut débiter 130 là la minute contre une pression au refoulement de 50 kg par centimètre carré. Cette pression, nécessaire pour le service des pivots, est abaissée à la pression convenable par des détendeurs pour le service des paliers supérieur et du milieu, ainsi que pour l’alimentation du servo-moteur du régulateur. De plus, l’installation de graissage est, comme pour les turbines hydrauliques, complétée par un accumulateur d'huile à air sous pression, permettant de passer de l’une à l’autre des pompes à huile sans interruption des services d’huile sous pression indispensables au fonctionnement des turbines.
  - Tableau de distribution et poste élévateur de tension (fig. 8 et 9, PL 495).
  - D’une façon générale, les divers panneaux qui composent le tableau, commun aux deux usines thermique et hydraulique, sont rangés par séries correspondant aux différentes parties de l’usine, savoir :
  - Panneaux à courant continu pour services accessoires et excitation, et panneaux pour transformateurs de service intérieur ;
  - Panneaux des alternateurs hydrauliques ;
  - — — thermiques ;
  - de couplage des barres-omnibus;
  - — correspondant au poste comprenant :
  - a) Panneaux des transformateurs élévateurs de tension (à i 3 500 et 50 000 volts) ;
  - b) Panneau de couplage des barres à 50000 volts;
  - g) Panneaux de départ à 13 500 et 50 000 volts.
  - Une vue d’ensemble d’une partie de ces panneaux est donnée figure 8 (PI. 495).
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  - Dans rétablissement de ces panneaux, le principe absolu a été observé de n’v relier aucun conducteur à haute tension. Tous les appareils de mesure, de contrôle et de réglage sont donc alimentés par des transformateurs de mesure placés en arrière du tableau, dans des emplacements dont l’accès est interdit.
  - Tous les interrupteurs principaux sont du type à double rupture dans l’huile et commandés à distance par servo-moteur électrique (fig. 9, PI. 495).
  - L’appareillage proprement dit comporte essentiellement :
  - 1° Deux séries de barres-omnibus à 5 500 volts disposées en boucle, logées dans des niches en maçonnerie et munies d’interrupteurs de sectionnement permettant de satisfaire aux différentes conditions d’exploitation;
  - 2° Une série de barres-omnibus à 50 000 volts, également logées dans des niches en maçonnerie, et pouvant être divisée en trois tronçons distincts au moyen d’interrupteurs de couplage tripolaires à huile;
  - 3° Enfin une série de barres-omnibus à 13 500 volts disposées en boucle, logées dans des niches en maçonnerie et munies d’interrupteurs de sectionnement permettant de les diviser en six tronçons distincts.
  - Ces deux dernières séries de barres sont situées dans le poste élévateur de tension.
  - Un des points les plus intéressants du tableau "concerne les dispositions qui ont été prises pour la régulation de la tension au départ. Le voltage au départ est réglé en fonction du voltage en bout de ligne, au moyen de régulateurs « Tirrill ». Ainsi qu’il a été exposé plus haut, trois artères à 50 000 volts partent de l’usine de Tuilière, dont une dessert Angoulême etPérigueux, et les deux autres desservent Bordeaux. Comme ces deux dernières aboutissent au même point, il n’a été installé qu’un régulateur pour eiles deux, et le nombre total de régulateurs installés s’est, de ce fait, trouvé réduit à deux.
  - Le principe des régulateurs Tirrill consiste à régler le voltage des alternateurs en agissant sur l’excitation des excitatrices et, par suite, indirectement sur l’excitation des alternateurs. Les barres-omnibus d’excitation ont donc été divisées en deux tronçons qui peuvent être affectés aux alternateurs desservant soit
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  - les artères de Bordeaux, soit l’artère Angoulême-Périgueux. Enfin, pour que le réglage au départ soit fait en fonction du voltage en bout de ligne, les régulateurs Tirrill sont alimentés par l’intermédiaire de « compensateurs de perte en ligne », dont le principe très simple consiste à créer, sur le circuit secondaire des transformateurs de mesure, une ligne fictive ayant une self, une capacité et une résistance proportionnelles à celle de la ligne principale.
  - Poste élévateur de tension.
  - Ce poste ressemble beaucoup, dans ses grandes lignes, à ceux installés dans la région du littoral, en particulier à la Brillanne, postes que plusieurs d’entre nous ont visités, et qui ont été, par ailleurs, décrits très en détail par M. de Marchena dans son in-ressante conférence de juin 1907.
  - Le bâtiment de ce poste, dont la vue en coupe est donnée figure 1 (PL i9i) et la vue extérieure figure 2 (PL 195) est complètement isolé de l’usine principale, à laquelle il est relié par une galerie souterraine dans laquelle passent tous les câbles principaux et de contrôle. Il est divisé en deux étages.
  - Au rez-de-chaussée sont installés les transformateurs et les barres-omnibus, et au premier étage sont les interrupteurs à huile, les parafoudres et les départs de lignes aériennes.
  - Les transformateurs installés dans ce poste, et élevant la tension à 50 000 volts, sont au nombre de quinze ; ils sont du type monophasé à bain d’huile et à refroidissement par circulation d’eau. Ils sont montés par trois en triangle du côté basse tension, et en étoile du côté haute tension. Leur puissance individuelle est de 1 200 kilowatts.
  - Ces appareils ont un rendement de 97,5 0/0 à pleine charge et de 96,2 0/0 à demi-charge, pour un facteur de puissance égal à l’unité.
  - Les transformateurs élevant la tension à 13500 volts sont au nombre de trois. Ces transformateurs sont du type monophasé à bain d’huile et circulation d’eau; ils sont connectés en triangle au primaire et au secondaire, et leur puissanee individuelle est de 600 kilowatts. Leur rendement à pleine charge est de 97 0/0, et à demi-charge de 96 0/0.
  - L’eau nécessaire au refroidissement de tous ces transforma-
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  - teurs (environ 10 1 par seconde pour tout le poste) est fournie par deux réservoirs de 130 m3 de capacité situés sur la toiture de l’atelier de réparations et alimentés eux-mêmes par des pompes situées dans l’usine. Après avoir traversé les serpentins de réfrigération des transformateurs, cette eau est renvoyée à la Dordogne en aval.
  - Postes transformateurs principaux.
  - Ces postes sont au nombre de trois, savoir :
  - Le premier situé à Genon et desservant Bordeaux ;
  - Le second, situé à Soyaux et desservant Angoulême ;
  - Le troisième, situé à La Font-Pinquet, desservant Périgueux.
  - Poste de Genon.
  - Ge poste se compose d’un bâtiment comprenant : un rez-de-chaussée, deux étages, et deux tourelles pour les arrivées de lignes à 50000 volts.
  - Les transformateurs principaux, au nombre de neuf, sont du type monophasé, à bain d’huile et à refroidissement par circulation d’eau.
  - Ces transformateurs ont une puissance individuelle de 1 000 kilowatts. Ils sont montés en étoile, du côté 50000 volts, et en triangle du côté basse tension; ils abaissent à 13500 volts le voltage du réseau qu’ils desservent. Ils sont situés au rez-de-chaussée du poste, dans des cellules incombustibles. Trois cellules sont, en outre, réservées pour un quatrième groupe de trois transformateurs, de manière à pouvoir porter ultérieurement à 12000 kilowatts la puissance du poste.
  - Les dispositions sont prévues pour permettre d’utiliser chaque artère à 50 000 volts fonctionnant indépendamment, pour alimenter deux groupes de trois transformateurs, par l’intermédiaire de barres-omnibus à 50000 volts. Ges barres sont, à cet effet, divisées en deux tronçons, qui peuvent être, le cas échéant, mis en parallèle par un interrupteur à huile, commandé depuis le tableau et de façon â permettre de faire fonctionner en parallèle les deux artères alimentant ce poste.
  - Il est donc possible, à l’aide de ce dispositif et au moyen de
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  - sectionneurs convenablement disposés, d’alimenter, soit tous les groupes de transformateurs par une seule artère, soit, par chaque artère, deux groupes de trois transformateurs, soit simultanément par les deux artères, l’ensemble de tous les groupes transformateurs.
  - Du côté 13 500 volts, les transformateurs débitent sur des barres-omnibus disposées en houcle, cette disposition permettant d’alimenter un départ quelconque, par l’un ou l’autre des groupes de transformateurs, soit donc par l’une ou l’autre des deux artères principales à 50 000 volts.
  - Au premier étage du poste, sont situés les interrupteurs d'isolement, qui permettent de brancher les départs sur l’une ou l’autre des deux séries de barres-omnibus à 13 500 volts.
  - Au deuxième étage sont situés les interrupteurs à huile commandant ces départs et les circuits à 13500 volts de transformateurs.
  - Les départs sont au nombre de sept, savoir :
  - Quatre lignes aériennes et trois lignes souterraines.
  - Les quatre départs aériens à 13 500 volts ont trait aux lignes aériennes desservant la banlieue de Bordeaux, et aux deux lignes principales à 13 500 volts des tronçons Cénon-Saint-Pey-d’Ar-mens et Genon-Camiran.
  - Les lignes souterraines pénètrent à l’intérieur de la ville. L’une d’entre elles est alimentée à 5 400 volts par l’intermédiaire de compensateurs branchés sur les barres-omnibus à 13 500 volts et dessert la Compagnie générale d’Éclairage de la Ville de Bordeaux.
  - Les compensateurs employés pour abaisser la tension à 5 400 volts sont au nombre de trois et leur puissance individuelle est de 2400 kilowatts.
  - Ils sont montés en étoile et ne comportent qu’un seul enroulement par circuit magnétique. Sur cet enroulement sont établies des prises au nombre de trois, du côté basse tension, permettant d’obtenir entre phases des voltages de 5 200, 5 400 et 5600 volts, pour une tension primaire constante de 13 500 volts.
  - Pour éviter enfin les effets fâcheux que pourraient avoir sur les câbles souterrains, les surtensions qui peuvent se produire sur les lignes aériennes, un limiteur de tension du type électrolytique à cuves d’aluminium a été placé sur les barres-omnibus, entre les départs aériens et souterrains.
  - Un limiteur de tension de ce même type a, d’ailleurs, été ins-
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  - tallé sur le câble de 5 400 volts alimentant la Compagnie générale d’Éclairage de la Ville de Bordeaux.
  - En plus de ces appareils principaux, sont installées dans le poste les machines destinées à assurer les services accessoires, savoir : deux groupes moteur-pompe centrifuge, destinés à assurer la circulation de refroidissement d’eau dans les transformateurs. Ces pompes sont commandées par des moteurs à courant alternatif triphasé, auxquels le courant est fourni sous la tension de 410 volts par deux transformateurs de service intérieur ayant une puissance individuelle de 20 kilowatts.
  - Ces transformateurs alimentent, en outre, deux groupes moteur-générateur produisant du courant continu d’une puissance individuelle de 15 chevaux et destinés à assurer l’éclairage du poste, ainsi que l’alimentation des relais et des moteurs de commande des interrupteurs à huile.
  - En outre, une petite batterie d’accumulateurs a été installée, permettant d’alimenter également ces relais et moteurs des interrupteurs à huile, lorsque, pour une raison quelconque, l’alimentation principale en courant alternatif du poste viendrait à faire défaut.
  - Postes de transformation de Soyaux et de La Font-Pinquet.
  - Ces deux postes sont établis chacun pour la même puissance, et sont distribués d’une façon absolument analogue.
  - Chacun de ces postes comprend un groupe triphasé de trois transformateurs monophasés du même type que ceux employés au poste de Cenon.
  - D’une façon générale, ces deux postes comportent : un rez-de-chaussée, un étage et une tourelle pour l’arrivée de ligne à 50 000 volts.
  - C’est dans cette tourelle que se trouvent situés l’interrupteur à huile à 50 0Ü0 volts, à commande par servo-moteur, et le parafoudre.
  - Au premier étage sont installés les barres-omnibus à 13500 volts, les couteaux de sectionnement et les parafoudres à 13 500 volts.
  - Enfin, au rez-de-chaussée sont situés le tableau de distribution, les interrupteurs à huile à 13 500 volts et tous les services accessoires comprenant, comme à Cenon, mais d’une puissance
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  - moindre, deux groupes moteur-pompe centrifuge pour la circulation d’eau des transformateurs, un groupe moteur-générateur produisant du courant continu, et une petite batterie d’accumulateurs, ces deux derniers appareils étant destinés à l’éclairage du poste et à l’alimentation des relais, ainsi que des solénoïdes et moteur de commande d’interrupteurs à huile.
  - Dans ces postes, on a employé, pour les circuits à 13 300 volts, des interrupteurs à huile à commande à distance par solénoïdes, car la puissance à distribuer ne justifiait pas l’emploi d’interrupteurs à commande par servo-moteur électrique établis pour de grandès puissances seulement.
  - Le poste de Soyaux ne comporte que des départs aériens, tandis que le poste de la Font-Pinquet comporte quatre départs souterrains, alimentant : les deux premiers, les ateliers de la Compagnie des Chemins de fer d’Orléans, et les deux autres, la Société d’Électricité de Périgueux.
  - De plus, on a installé dans le poste de la Font-Pinquet, une double série de barres à 13 300 volts pour permettre l’alimentation d’Angoulême, en passant par Périgueux, par la ligne Tui-lières-Périgueux-Neuvic-Angoulême.
  - De même qu’au poste de Cenon, on a installé au poste de La Font-Pinquet, qui comporte des départs souterrains, un limiteur de tension hydraulique sur les barres à 13300 volts, entre les départs aériens et souterrains.
  - Conclusion.
  - Il est à remarquer que, si les conditions générales d’établissement du réseau de l’usine et des postes de la Société Énergie Électrique du Sud-Ouest sont analogues en principe à celles des réseaux semblables actuellement existants, il n’en est pas de même pour les conditions dans lesquelles ce réseau a été installé. Jusqu’à l’heure actuelle, en effet, presque tous les réseaux de transport de force avaient été établis progressivement et au fur et à mesure des besoins d’exploitation.
  - Pour ce qui concerne la région du Sud-Ouest, au contraire, il a été possible de se rendre compte, dès le début, de la puissance totale qu’il serait nécessaire de fournir aux différents points d’utilisation prévus, et, par «suite, de décider en une seule
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  - fois, les mesures qu’il convenait de prendre pour satisfaire aux besoins des régions desservies.
  - La caractéristique principale de ces installations est donc qu’elles ont été conçues suivant un plan d’ensemble déterminé à l’avance, puis exécutées simultanément, de telle façon que, l’usine génératrice de Tuilière, les lignes principales, les lignes de dérivation et les postes de réception ont pu être terminés, pour ainsi dire, en même temps.
  - L’ensemble a donc été mis en route en une seule fois au printemps 1909, et il est à signaler que cette mise en service d’un réseau aussi important, a pu être faite sans aucun incident, grâce aux dispositions de sécurité qui avaient été prises pour l’ensemble par la Compagnie Française pour l’exploitation des procédés Thomson-Houston, qui a été chargée de toutes les installations mécaniques et électriques de ce réseau, à l’exception des lignes de transport de force.
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- - L’INDUSTRIE DE L’ALUMINIUM
  - EN FRANCE (1)
  - PAR
  - II. PITAVAL
  - L’industrie de l’aluminium intéresse tout particulièrement notre pays pour plusieurs raisons : *
  - C’est un chimiste français, Henri Sainte-Claire-Deville, qui, le premier, prépara ce métal industriellement et l’obtint suffisamment pur pour lui permettre d’en étudier les principales propriétés.
  - C’est une usine française, celle de Salindres, qui fut pendant longtemps le seul fournisseur d’aluminium dans le monde.
  - Ce furent encore des chimistes français, Héroult et Minet, qui étudièrent et mirent au point le procédé de fabrication par l’éleetrolyse des produits alumineux en fusion ignée, qui a remplacé l’ancien procédé chimique et qui est partout employé aujourd’hui.
  - Enfin, c’est maintenant la France qui est le plus important producteur d’aluminium, grâce à ses chutes d’eau abondantes et au monopole de fait que lui assure son riche gisement provençal de bauxite, le seul de cette importance actuellement connu.
  - Mais cet intérêt général ne justifierait pas la reprise d’un sujet sur lequel tout le monde est suffisamment documenté, s’il ne s’était produit depuis peu une évolution dans l’industrie de l’aluminium; cette évolution ne concerne aucunement les méthodes de fabrication; on a pas davantage découvert au métal des propriétés nouvelles appelées à modifier l’orientation de ses débouchés. Cette évolution est d’ordre purement économique et par cela même d’une très grande importance. En deux mots, la fabrication de l’aluminium, protégée jusqu’ici par des brevets,
  - (1) Voir procès-verbal de la séance du 5 novembre 1909, page 643.
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  - est devenue libre en Europe depuis quatre ans et aux États-Unis depuis cette année.
  - Comme il fallait s’y attendre, des usines nouvelles se sont créées, les anciennes ont doublé ou triplé leurs moyens d’action, ce qui a produit une augmentation considérable de la production et la baisse des prix de 50 0/0 au moins sur ceux pratiqués au cours des dernières années.
  - Voila un fait nouveau qui paraît justifier un nouvel examen de l’industrie de l’aluminium en France ; on ne peut nier qu’il soit appelé à avoir une influence considérable sur l’avenir de cette industrie et sur le développement de ses débouchés.
  - Historique.
  - L’aluminium fut découvert en 1827 par Wohler; mais c’est Henri Sainte-Claire-Deville qui, vers 1850, obtint ce métal en quantité suffisante et suffisamment pur pour lui permettre de le définir rigoureusement et d’en étudier toutes les propriétés. C’est lui également qui indiqua le minerai tde -bauxite comme la matière première de cette fabrication, et qui donna une formule de préparation de l’alumine. Ce chimiste est donc bien le père de l’aluminium; il a, en effet, étudié ce métal, ses alliages et leurs propriétés, avec un tel soin que, même après un demi-siècle, il ne reste que bien'peu de choses à apprendre ailleurs qu’en son ouvrage : De VAluminium, publié en 1859, et qui est le véritable bréviaire du métallurgiste en aluminium.
  - Le procédé chimique de préparation de l’aluminium indiqué par Henri Sainte-Claire-Deville, à la suite d’expériences faites aux frais de l’empereur Napoléon III, était basé sur la réaction du sodium sur le chlorure double d’aluminium et de sodium.
  - Cette méthode chimique ne fut abandonnée qu’en 1886, lorsque le procédé par électrolyse fut au point.
  - Mais en examinant le principe de cette dernière méthode, on peut lui associer encore le nom de notre grand chimiste français Henri Sainte-Claire-Deville, qui en s’inspirant, il est vrai, des travaux de Bunsen sur la décomposition par la pile des chlorures en solution aqueuse, a pu décomposer, par ce même moyen, un chlorure double d’aluminium et de sodium.
  - Le premier morceau d’aluminium ainsi obtenu fut présenté à l’Académie des Sciences le 20 mars 1854.
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  - Par suite des progrès de la fabrication, le prix du kilogramme de métal tomba de 1 000 f, en 1854, à 300 f quelques années après, puis à 100 f vers 1880. A cette époque, la consommation mondiale atteignait 4 000 à 5 000 kg par an et tout le métal provenait de l’usine Péchiney, de Salindres (Gard).
  - A partir de 1880, divers inventeurs proposèrent pour la fabrication de l’aluminium un nouveau procédé, soit chimique, soit électrolytique. Dans son étude sur ÜAluminium à bon marché, Héroult, qui créa plus tard le procédé actuellement employé dans la plupart des usines, cite les inventeurs qui furent les véritables précurseurs de l’industrie nouvelle. Ce sont le docteur Kleiner, de Zurich, et les frères Cowles, de Cleveland (Ohio).
  - En 1887, les frères Bernard et M. Minet, qui étudia beaucoup cette fabrication, préconisèrent un procédé électrolytique dans lequel l’électrolyte était un mélange de fluorure d’aluminium, de fluorure et de chlorure de sodium ; toutes ces recherches, grandement facilitées par les progrès réalisés à cette- époque dans la construction des machines électriques, faisaient présager la victoire du procédé mixte d’électrolyse des produits alumineux par fusion ignée sur le procédé chimique.
  - Il restait à déterminer la meilleure formule de l’électrolyte permettant de recueillir convenablement un métal aussi léger et aussi oxydable que l’aluminium en fusion. Il fallait régler la composition de cet électrolyte de façon que celui-ci fût presque aussi fusible que le métal à obtenir et possédât une densité un peu inférieure à celle de ce métal; sinon les globules métalliques à peine isolés seraient venus s’oxyder à la surface du bain.
  - Ce fut le mérite d’un chimiste français, M. Héroult, de déterminer cette composition et d’indiquer en même temps un procédé pratique de fabrication de l’aluminium qui fut breveté, le 23 avril 1886, sous le numéro 173701 et qui est encore appliqué de nos jours sans grandes modifications, dans beaucoup d’usines.
  - Fabrication
  - Ce procédé, plus ou moins perfectionné par le docteur Kiliani etM. Arnould, consiste en la décomposition chimique et électro-lytique, dans un creuset (fig. I) en graphite servant de cathode,
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  - de l’alumine anhydre dissoute dans un mélange de spath-fluor et de cryolithe, maintenu fluide par le passage du courant.
  - Tel est le procédé aujourd’hui employé dans toutes les fabriques d’aluminium avec des compositions d’électrolyte variant suivant la prédominance de tel ou tel fluorure, avec des anodes de grosseur variable et des voltages un peu différents.
  - L’essentiel est que la densité de courant soit calculée pour maintenir la température du bain entre 900 et 1000 degrés avec un voltage aussi faible que possible, 5 à 7 volts seulement.
  - Les matières premières nécessaires pour cette fabrication sont : l’alumine, le spath-fluor et la cryolithe.
  - On obtient l’alumine en traitant la bauxite ou alumine hydratée impure, préalablement réduite en poudre et calcinée, par une solution de soude caustique dans des récipients à deux
  - Fig. 1.
  - enveloppes entre lesquelles on introduit de la vapeur. Dans ces conditions, la soude ne dissout que l’alumine et on recueille une solution d’aluminate de soude.
  - La fabrication de l’alumine est une opération longue, exigeant une grande dépense de combustible et délicate à cause de la désilicatation ; elle est généralement installée à proximité des gisements de bauxite et des mines de houille.
  - Pendant longtemps cependant la France, qui jouit d’un véritable monopole avec ses bauxites du Yar, des Bouches-du-Rhône et de l’Hérault, se contentait d’exporter ce précieux minerai en Allemagne où on se livrait en grand à la fabrication de l’alumine et des sels d’alumine, et nous achetions ainsi, très
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  - cher, à l’étranger l’alumine fabriquée avec nos bauxites françaises. Aujourd’hui, cela a changé, et même ce sont les étrangers qui, très rationnellement, sont venus installer des fabriques d’alumine dans le Midi de la France.
  - La bauxite rouge du Yar, renfermant GO à 80 0/0 d’alumine, est caractérisée spécialement par une très faible proportion de silice, 3 0/0 environ, qui n’a, été rencontrée jusqu’ici dans aucune autre variété, ce qui la différencie très nettement des bauxites étrangères. La production des bauxites en France s’est développée pendant ces dernières années, elle dépasse actuellement 200000 tonnes et l’exportation de ces minerais se fait sur une grande échelle par les ports de Marseille, Toulon et Saint-Raphaël.
  - Les fondants employés dans la fabrication de l’aluminium sont le spath-fluor et la cryolithe ; il faut un spath-fluor autant que possible exempt de silice. Quant à la cryolithe, dont it existe un seul gisement connu à Ivigtut (Groenland), on la fabrique aujourd’hui artificiellement en faisant réagir du fluorure de sodium sur du sulfate d’alumine anhydre.
  - Les électrodes jouent un rôle important dans le prix de revient de l’aluminium et la plupart des usines possèdent elles-mêmes leur fabrique d’électrodes.
  - Nous ne rentrerons pas dans le détail du prix de revient de l’aluminium, ce prix variant avec l’importance des usines et une foule d’autres considérations ; nous nous contenterons de signaler qu’il faut pour obtenir 1 kg d’aluminium traiter 2 kg d’alumine provenant de 4 kg de bauxite. Cette fabrication entraîne d’autre part, une grande dépense d’énergie électrique, le cheval-an ne fournissant que 200 à 250 kg d’aluminium.
  - Usines françaises d’aluminium (fig. 4 à 9, PL 496).
  - La fabrication de l’aluminium en France par le procédé Sainte-Claire-Deville cessa dès l’apparition du procédé électrique. Celui-ci fut longtemps le monopole de la Société éJectro-métallurgique française, qui se fonda en 1888, pour exploiter les brevets Héroult.
  - Plus tard la Compagnie des Produits chimiques d’Alais (Péchi-ney et Cie) racheta l’usine des frères Bernard, à Saint-Michel-
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  - de-Maurienne ou s’étaient faites, comme nous l’avons dit, d’intéressantes expériences sur la fabrication de l’aluminium.
  - Ces deux Sociétés accrurent peu à peu leurs moyens de production et quelque temps avant l’expiration des brevets Héroult, s’organisèrent pour augmenter considérablement la puissance de leurs usines afin de conserver leur position privilégiée.
  - Depuis que cette fabrication est devenue libre, on compte en France, les usines suivantes :
  - Société Électro métallurgique française :
  - Usines de Froges (Isère)................ch
  - Usines de La Praz (Savoie) ........
  - Usines de La Saussaz (Savoie)...............
  - Usines de Largentière (Hautes-Alpes) (en construction) ........................
  - Compagnie des Produits chimiques d’Alais : Usine de Calypso (Saint-Michel-de-Mau-
  - rienne (Savoie).........................
  - Usine de Saint-Félix-de-Maurienne (Savoie). Usine de Saint-Jean-de-Maurienne (Savoie), (dont 14 000 ch en installation).
  - Société d’Électrochimie :
  - Usine de Prémont (Saint-Michel-de-Mau-rienne, Savoie)...........................
  - pour mémoire 13000 15 000
  - 24000
  - 20 000 4 000 26000
  - 10 000
  - Société des Produits électrochimiques et métallurgiques des Pyrénées :
  - Usine d’Auzat (Ariège). ......... 10000
  - Société l’Aluminium du Sud-Ouest :
  - Usine de la Neste (en construction) .... 10000
  - Société l’Électrométallurgie du Sud-Est:
  - Usine de Venthon (près Albertville, Savoie) 6 000
  - Comme on le voit, les principales usines se trouvent concentrées, en Savoie, dans la vallée de là, Maurienne. Depuis Modane jusqu’à Saint-Jean-de-Maurienne, on en compte six représentant près de 80 000 ch et cette région pittoresque est devenue vérir tablement la vallée française de l’aluminium.
  - Bull.
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  - Ces belles installations, que nous allons rapidement décrire, ont complètement transformé ce pays déshérité en lui donnant une activité industrielle et lui apportant une prospérité qu’il n’avait jamais connue jusqu’alors. C’est certainement le plus bel exemple que l’on puisse citer en France, avec celui de la Romanche des heureuses transformations économiques produites dans les Alpes par Futilisation de la houille blanche.
  - UsrNES de La Praz.
  - La Société électrométallurgique française, fondée en 1888, pour exploiter les procédés Héroultr s’installa d’abord à Froges, sur un affluent de l’Isère. Mais elle ne disposait là que de quelques centaines de chevaux et en 1894, lorsqu’il fallut augmenter la production elle construisit à La Praz, en-dessous de Mo-dane, une usine puissante de 13 000 ch. Deux chutes concourent à fournir cette force motrice: une de 33 m (canalisation d’ame-née en tôle de 2 km de longueur et 2 m de diamètre) et l’autre de 75 m (tunnel de 1 500 m, canalisation en tôle de 1 500 m et 2,40 m de diamètre).
  - Usine de Prémont.
  - A la Société d’Electrochimie. L’usine de Prémont dispose d’une chute de 75 m sur l’Arc, qui, à l’origine, ne donnait que 3 750 ch à l’étiage. En raison des difficultés que présentaient les travaux de la prise d’eau dans cette partie resserrée de la vallée on n’avait pas jugé à propos d’augmenter l’importance de la dérivation pour profiter des hautes eaux. Mais quand la Société voulut créer son usine d’aluminium, elle entreprit la réfection et l’élargissement du canal d’amenée et installa une nouvelle conduite forcée. .. "
  - Actuellement trois conduites descendent de la chambre de mise en charge : deux de 1,20 m de diamètre et la nouvelle de 2,50 m. Elles alimentent : la première 12 unités de 160 ch, la seconde 4 de 480 ch et la dernière 5 unités de 1 400 ch. L’ensemble de. cette installation représente aujourd’hui 10000 ch.
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  - Usine de La Saussaz.
  - En descendant de Prémont, on arrive de suite à la prise d’eau de l’usine de La Saussaz appartenant à la Société Électrométallurgique française. Le barrage fixe a 25 m de largeur et sur le réservoir ainsi formé se branche un canal de 4 km pouvant débiter 20 m3 à la seconde. La hauteur de chute est de 75 m. Un tuyau en acier de 2,50 de diamètre descend de la chambre d’eau creusée dans le rocher, passe sous la voie ferrée du P.-L.-M., traverse l’arc en pont-conduite, de 45 m de portée et aboutit à l’usine installée dans un endroit un peu resserré entre la rivière et la route. La salle des machines comprend 28 dynamos de 500 ch, système Schneider à courant continu, alimentant toute une série de fours à aluminium.
  - Usines de la Compagnie des Produits Chimiques d’Alais et de la Camargue.
  - En descendant la vallée nous trouvons, de Saint-Michel-de -Maurienne à Saint-Jean, trois fabriques d’aluminium appartenant toutes trois à la Compagnie des Produits Chimiques d’Alais et de la Camargue.
  - C’est d’abord l’usine de Calypso, située au confluent de l’Arc et de la Valloirette, torrent qui descend du Galibier. L’énergie hydraulique est fournie par deux chutes de la Yalloirette: l’ancienne de 135 m et la nouvelle de 600 m. L’aménagement de - cette dernière a présenté de grandes difficultés en raison du grand escarpement des gorges du torrent. La prise d’eau est située au-dessous de Valloire, un tunnel de 4 km amène l’eau à la chambre de charge, située au-dessous du fort du Télégraphe d’où partent deux conduites de 1 500 m de long, 650 mm de diamètre, 11 à 26 mm d’épaisseur, débitant 2 m3 à la seconde.
  - L’usine nouvelle de Calypso comprend dix turbines de 1 400 ch tournant à 400 tours et actionnant des dynamos de 1 000 kilowats.
  - Usine de Saint-Félix de Maurienne. — En quittant -l’usine de Calypso on arrive bientôt, en suivant l’Arc, à la prise d’eau de
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  - là petite usine de Saint-Félix de Maurienne qui dispose d’une chute de 22 m donnant 3 à 4 000 ch. Rien à dire de cette ancienne usine à carbure achetée par la Compagnie des Produits Chimiques d’Alais pour renforcer la puissance de Calypso.
  - Usine de Saint-Jean de Maurienne. — La prise d’eau de l’usine de Saint-Jean de Maurienne présente quelques particularités intéressantes.
  - Le barrage établi sur l’Arc n’est plus fixe, c’est un barrage cylindrique en tôle d’acier de 15 m de long et 2 m de diamètre, portant à chaque extrémité une roue dentée. Cette roue repose de chaque côté sur une crémaillère inclinée adossée à de solides piles en maçonnerie et le long de laquelle le cylindre peut s’élever grâce à un treuil mécanique sur lequel s’enroule une chaîne Galle arrimée au cylindre. Ce mouvement de relèvement est facilité par un contrepoids de 30 t qui, en temps ordinaire, est suporté par un bras de levier.
  - Ce cylindre porte à sa partie inférieure une palette ou aube métallique doublée d’une semelle en chêne venant s’appliquer exactement sur un radier eh " fonte pour établir une complète étanchéité à la base du barrage...
  - Le choix d’un tel système, seul exemple que nous connaissions en France, a été dicté par la nécessité d’avoir un plan d’êau très surbaissé à l’amont par crainte de noyer la route et la voie ferrée, elles-mêmes à une cote très basse en cet endroit de la vallée. Un barrage fixe aurait, pour cette même raison, exigé des vannes multiples et par suite, des travaux impossibles à exécuter dans le torrent sans restreindre la section d’écoulement.
  - Un tel système permet au contraire d’abaisser en quelques instants le plan d’eau, quelle que soit la soudaineté de la crue du torrent.
  - De la chambre de charge part une conduite en tôle de 3,50 m de diamètre qui, après avoir traversé l’Arc en un superbe pont-conduite de 70 m de portée, aboutit à la salle des machines de l’usine de Saint-Jean. Cette salle comprend trois dynamos de 8000 ampères, 250 volts et deux unités de 8 000 ampères, 125 volts, tournant à 400 tours par minute.. On est en train de doubler, actuellement, la puissance de cette usine, car, si la chute de 75 m ne donne à l’étiage que 7 500 ch la canalisation de 2 m X 2,50 m peut débiter 28 m3 à la seconde et est
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- - calculée pour fournir 18 000-20 000 ch pendant la période de hautes eaux.
  - L’aménagement de la chute de Pontamafrey, en-dessous de Saint-Jean, donnera encore 8 000 ch qui, transportés à Saint-Jean, permettront de disposer dans cette usine de 26000 ch.
  - Autres Usines, ' \
  - En dehors des fabriques d’aluminium de la vallée de la Maurienne, il n’existe en France que deux usines : l’une à Ven-thon, près Albertville, appartenant à la Société Électrométallurgie du Sud-Est, l’autre à Auzat, près Tarascon-sur-Ariège, appartenant à la Société des Produits Electrochimiques et Métallurgiques des Pyrénées. Enfin, une troisième est en construction à Arreau, dans la vallée de la Neste, pour la Société d’Alu-minium du Sud-Ouest.
  - L’usine de Yenthon utilise, sur le Doron, deux chutes de 100 m chacune et fournissant ensemble une puissance moyenne de 6000 ch. L’usine d’aluminium comprend 80 fours et sa capacité de production est de 2000 t par an, mais la Société loue sa force tout l’hiver à une Société voisine.
  - L’aménagement d’une chute d’eau puissante dans les Pyrénées présente des difficultés plus grandes que dans les Alpes. Nous allons, pour en donner une idée, examiner les travaux exécutés par la Société des Produits Électrochimiques et Métallurgiques des Pyrénées, à Auzat.
  - On s’est proposé de créer une chute de 420 m dans la vallée de Vicdessos dont le bassin hydrographique est de 130 km2. Il y a dans ce bassin quatre vallées principales fcelles de Bassies, de Lartigue, de Maunicou et d’Artiès. On les a barrées successivement et l’on a créé d’abord la chute de Bassiès, puis le canal de Lartigue a amené l’eau dans celui de Bassiès, celui de Maunicou dans celui de Lartigue et celui d’Artiès dans le précédent. Les sections étaient toutes prévues en conséquence.
  - On a ainsi construit, au milieu de difficultés que l’on devine, 17 km de canalisations tantôt en tunnel, tantôt à ciel ouvert, en ciment armé ou en fonte, avec des points bas allant jusqu’à 130m. ; .
  - Le collecteur général, dé 6 200'm de longueur, peut débiter
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  - 7 m3 à la seconde, üe la chambre d’eau part une conduite de 1 m de diamètre.
  - L’usine d’Auzat où l’on fabrique actuellement de l’aluminium, des chlorates et du carbure de calcium, comprend comme force électrique huit dynamos de 5 000 ampères, 200 volts, deux alternateurs et quelques moteurs accessoires.
  - C’est la première fabrique d’aluminium installée hors de la région des Alpes.
  - Production. — Consommation.
  - Les usines françaises d’aluminium en fonctionnement ou en construction représentent aujourd’hui une puissance de plus de 100000 ch qui, sur la base admise généralement de 230 kg d’aluminium par cheval-an, seraient susceptibles de fournir à la consommation 23 000 t de métal par an. Mais, par suite, des périodes d’étiage, ces usines marchent une partie de l’année avec une puissance très réduite. C’est là une sujétion fâcheuse au point de vue du prix de revient, mais à laquelle il n’est pas' facile de se soustraire:
  - En fait, on ne peut guère tabler dans les usines hydro-électriques envisagées que sur l'utilsation moyenne du tiers à la moitié de la puissance installée, de 30000 à 50 000 ch moyens annuels susceptibles de fournir 7 000 à 12000 t d’aluminium.
  - Comme la consommation française actuelle ne dépasse guère 3 000 t par an, la France est appelée à se lancer de plus en plus dans la voie de l’exportation qu’elle a déjà abordée sérieusement. Voici, en effet, d’après les statistiques douanières, le montant de ces exportations pendant les dernières années :
  - Années. Quintaux.
  - 1902 . 7 481
  - 1903 . 6618
  - 1904 ..... . 6630
  - 1905 . 9264
  - 1906 ........... . 14738
  - 1907 . . . . 11182
  - 1908 . . 13316
  - 1909 (neuf premiers mois). . : '27 541
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- - . .. :7 .'1899 1900 / 1901 1902 1903 1904 1905 1906 1907 1908
  - t i . t Prodücti :on. !
  - États-Unis et Canada 3000 3 200 3 200 3 300 3 400 3 900 4 500 6000 7 000 6 000
  - Allemagne, Autriche-Hongrie, Suisse. 1600 2 500 2500 2500 2500 3 000 3 000 3500 5 000 3 500
  - France. « . . 800 1000 1200 1400 1600 1700 3 000 4000 6 000 6 000
  - . • Angleterre............. 600 600 600 600 700 700 1000 1000 1800 2 000
  - Italie )> » » » » » » » » 600
  - Totaux 6 000 7 300 7 500 7800 8 200 9 300 11.500 14 500 19800 18100
  - Consommation.
  - États-Unis 1 2 600 2 900 3 200 3500 3400 3 900 4300 5 600 5000 5000
  - France. . . . . 600 700 900, 900 1000 1100 2100 2 600 3 000 3 509
  - Angleterre 600 600 600 600 O O t- 700 1000 1000 1200 1 200
  - Italie \ » » < » .» » » » » )> 300
  - Allemagne, Autriche, Suisse, Russie, etc. 2 200 3100 2 800 3 000 3100 3 600 4100 5 300 5 000 4 500
  - Totaux V. . j . - • 6 000 7 300 7500 7 80Ô 8 200 9 300 11500 - t! 14500 14 200 14500
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  - Mais les autres pays ont suivi la France dans la voie du développement de la fabrication de l’aluminium, et on pourra se rendre compte des difficultés de la lutte internationale par les tableaux suivants de la production et de la consommation de chaque pays. Ces statistiques n’ont rien d’absolu, car les usines d’aluminium se sont toujours montrées très sobres de renseignements à ce sujet; nous les empruntons en partie à la Metallge-sellschaft de Francfort, bien placée pour être renseignée assez exactement, étant le principal vendeur de ce métal
  - Comme on le voit, la progression de la production mondiale est formidable pendant ces dernières années et il n'était pas difficile de prévoir que l’on courrait rapidement à la surproduction.
  - La rupture d’équilibre entre la production et la consommation mondiales d’aluminium s’est accusée surtout depuis deux ans, lorsque les nouvelles usines créées après la chute des brevets dans le domaine public ont commencé à lancer leurs produits sur le marché. Avant cette époque, une entente liait les seuls fabricants existants, soit deux Sociétés françaises, une suisse, une anglaise et une américaine. L’effet des nouveaux venus et de. l’augmentation de puissance de production des anciens fabricants a été la rupture du syndicat et la brusque chute des prix.
  - Yoici l’échelle des cours moyens de vente de ce métal depuis l’origine :
  - Années. Le kilogr. Années. Le kilogr.
  - 1850............ 1 000f 1890. ..... lOf
  - 1860. ..... 300 1900. ..... 2,50
  - 1870. ..... 150 / 1905. ............ 4
  - 1880. .... . 80 1908. ..... 2
  - Il est bien évident qu’à chacune de ces périodes a correspondu pour l’aluminium des emplois déterminés. Il fut d’abord un métal précieux jusqu’en 1870 où il valait plus de 100 f le kilogramme. Puis il fut, si j’ose dire, un métal noble jusqu’au jour où il tomba à 5 f le kilogramme. A partir de ce moment, il trouva comme réducteur dans la métallurgie de la fonte et de l’acier un sérieux débouché.
  - On le vit même tomber à 2,50 f autour de 1900, se relever à 5 f en 1904 où, par suite de grèves et d’une sécheresse extraor-
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  - dinaire qui ne laissait plus d’eau dans les torrents, on manqua de métal.
  - Depuis deux ans, les prix n’ont cessé de décroître et oscillent aujourd’hui de 1,50 f à 1,80 f, soit nettement au-dessous de 2 f.
  - A ces prix nouveaux doivent correspondre des débouchés plus nombreux, et il y en a certainement, comme nous le verrons plus loin, et puisque la consommation n’a pas cessé de croître.
  - Risque-t-on de voir ces débouchés disparaître avec une nouvelle volte-face des prix comme il s’en produit souvent sur les métaux en général ? Nous ne le croyons pas, et bien que le rôle d’augure en ces matières soit toujours dangereux, nous ne pensons pas trop nous avancer en affirmant que le prix de l’aluminium ne devra pas s’élever au-dessus de 2 f le kilogramme. S’il en était autrement, fût-ce même de par la volonté d’un syndicat international reconstitué, on verrait fatalement, étant donné le prix de revient de la fabrication, des usines nouvelles se créer qui provoqueraient de nouveau la baisse de ce métal.
  - En tous cas, grâce à ses chutes d’eau abondantes, à ses richesses en bauxite et à la grande pratique qu’ont nos usines de la fabrication de l’aluminium, on peut dire sans crainte que la situation de notre pays est excellente au point de vue du prix de revient. Nous devons donc continuer à occuper sur le marché mondial de l’aluminium une situation tout à fait privilégiée.
  - Les applications de l’aluminium.
  - Sans entrer dans le détail de toutes les propriétés de l’aluminium, je rappellerai que sa qualité la plus précieuse est d’être extrêmement léger. Sa densité est de 2,(57, au lieu de 8,9 pour le cuivre, 11,4 pour le plomb, 7,5 pour l’étain, 7,2 pour le zinc et 7,8 pour l’acier, qui peuvent lui être opposés dans un certain nombre d’emplois.
  - D’après M. Léon Guillet, qui s’est livré à des recherches personnelles très remarquables, sur l’aluminium et ses alliages, l’aluminium brut de coulée accuse une charge de rupture de 10 à 12 kg par millimètre carré avec un allongement qui varie de 2 à.5 0/0.
  - La charge de rupture de l’aluminium laminé et recuit augmente légèrement pour monter parfois à 15 kg par millimètre carré, mais son allongement avant rupture saute à 20 0/0.
  - Bull. 20.
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  - Enfin, pour l’aluminium très écroui, la charge de rupture atteint 30 à 35 kg et l’allongement retombe généralement à 2 0/0, au maximum à 5 0/0. Les variations tant en ce qui concerne la charge de rupture que l’allongement, sont donc extrêmement accentuées.
  - Afin que l’on puisse comparer ces valeurs aux caractéristiques des métaux ordinaires, rappelons les principales :
  - Pour le fer laminé et recuit, la rupture se fait à 35 kg avec 22 0/0 d’allongement; pour l’acier extra-doux, laminé et recuit, à 38 kg avec 28 0/0 d’allongement, pour le cuivre, à 21 kg, avec 50 0/0, et pour le nickel enfin à 56 kg avec 45 0/0 d’allongement.
  - L’aluminium, très malléable quand il est pur, se forge, se lamine, en un mot se travaille parfaitement. Il s’emboutit très aisément; il se fond et se moule également très bien. On-peut aujourd’hui facilement le souder à lui-même en évitant la formation de la couche d'alumine qui se forme à la surface de l’aluminium lorsqu’on le chauffe et empêche le contact des parties métalliques à souder. Il s’accommode parfaitement d’être graissé et le contact d’un grand nombre d’acides, tels que l’acide nitrique, l’acide sulfurique, le laisse parfaitement indemne. Par contre, la soude, la potasse et aussi l’acide chlorhydrique l’attaquent et d’autant plus qu’il est moins pur. La pureté est, en effet, pour l’aluminium, un élément de résistance de premier ordre à tous les effets de la corrosion. On a pu dire que, pur, c’est au fond le moins attaquable des métaux usuels.
  - Malheureusement, on a été longtemps sans pouvoir obtenir ce métal à l’état de pureté suffisante, pureté reconnue indispensable dès le début puisqu’en 1859, Henri Sainte-Glaire Deville formulait déjà la proposition fondamentale suivante :
  - « Le caractère particulier de la métallurgie de l’aluminium, » c’est qu’il faut du premier jet obtenir le métal parfaitement » pur. Il est extrêmement important de ne livrer au commerce » que de l’aluminium entièrement exempt de la scorie au milieu » de laquelle il s’est produit et dont toute la masse reste tou-» jours imprégnée. »
  - Et c’est sur le métal renfermant encore 2, 3, 4 et 5 0/0 même d’impuretés telles que fer, carbone, silicium ou alumine, que furent faites beaucoup d’expériences dont le résultat fâcheux eût un certain retentissement.
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  - On ne fut pas loin de croire à cette époque que l’avenir de l’aluminium, même pour les applications n’exigeant aucune qualité mécanique spéciale, était plutôt dans ses alliages. On vit alors éclore une foule de ceux-ci aux noms plus ou moins bizarres, servant de masque à l’aluminium dont la réputation alors était un peu douteuse.
  - Mais sitôt que par les progrès réalisés dans la fabrication on fut assuré de la pureté du métal obtenu, tout changea et l’on reconnut que l’aluminium résistait, au contraire, admirablement à tous les agents de corrosion, protégé qu’il est par une mince pellicule d’alumine qui se forme à sa surface, lui faisant une enveloppe protectrice inattaquable et définitive.
  - L’aluminium en sortant des fours électriques est coulé dans des moules en petits pains, lingots ou baguettes. Lorsque suivant les besoins de l’industrie on veut obtenir des plaques de dimensions spéciales, on refond les lingots à la température de 600 à 700 degrés dans des fours spéciaux généralement cylindriques et soufflés aux huiles lourdes et on coule le métal de nouveau dans des moules appropriés.
  - L’aluminium se fabrique à différents degrés de pureté : 98, 99 et jusqu’à 99,S 0/0 pour les emplois en électricité. La qualité pour aciérie, par exemple, 94-95 0/0, vendue meilleur marché, renferme un peu de silicium qui est également un réducteur.
  - Les principaux débouchés de l’aluminium sont dans la métallurgie de la fonte et de l’acier, dans la construction automobile et électrique.
  - Comme réducteur, l’aluminium est employé au moment de la coulée de l’acier et de la fonte pour éviter la formation des soufflures. Déjà en 1900, M. Lodin, Ingénieur en chef des Mines, dans son remarquable rapport sur la Métallurgie à l’Exposition, estimait que pour ce seul emploi, la quantité d’aluminium consommée dans le monde se montait à 2500 t. Mais depuis lors, la production des moulages d’acier a pris un tel essor qu’il n’est pas téméraire de penser que la consommation d’aluminium a dû tripler et quadrupler.
  - On l’emploie également comme réducteur dans la fabrication des bronzes.
  - Toujours, comme réducteur, l’aluminium a donné lieu à une métallurgie spéciale des minerais très réfractaires qu’on nomme aluminothermie.
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  - En poudre et chauffé, l’aluminium décompose les minerais de chrome, de manganèse, de titane, etc, réduit les oxydes et met le métal en liberté.
  - Dans la construction mécanique, l’aluminium est employé sous forme de barres, cornières, tôles. La serrurerie d’appartement l’utilise soit pur, soit à l’état de bronze d’aluminium pour les motifs de décoration, plaques de propreté, pommeaux de portes; en un mot, pour les mêmes usages que le cuivre ou le laiton ; on en fait même des clefs appréciées pour leur légèreté et leur propreté.
  - A l’état de tôles, on l’utilise dans les constructions légères, dans les chantiers maritimes, pour former les cloisons des cabines de navires.
  - Sous forme de tubes, il est employé pour certaines canalisations. Par exemple, pour les huiles, l’acide azotique et la construction d’appareils réfrigérants.
  - On fabrique par tréfilage à froid à la presse hydraulique des tubes et profilés d’aluminium qui offrent une résistance beaucoup plus grande que celle du métal ordinaire. Lorsque ces tubes ou profilés doivent quand même conserver une certaine malléabilité, on les soumet à un léger recuit.
  - On emploie de même les alliages d’aluminium et de nickel qui offrent une résistance mécanique deux et trois fois plus forte que celle de l’aluminium ; ils sont plus blancs et plus brillants que l’aluminium pur tout en étant aussi inaltérables. On utilise ces alliages à haute résistance de même que les alliages au cuivre, en tôles, tubes, fils pour ligature, profilés pour constructions, etc., en articles fondus, pour le bâtiment, la quincaillerie, la décoration artistique, les objets d’art et les médailles.
  - L’étude des alliages d’aluminium nous entraînerait trop loin. Signalons simplement que l’addition de cuivre ou de nickel donne à l’alliage résultant plus d’élasticité, une plus grande résistance et un allongement supérieur. On arrive même en laminant un alliage à 7 0/0 de cuivre à une résistance de 80 k par millimètre carré quand il est écroui ; les cüpro-aluminiums titrant 90 à 95 0/0 de cuivre sont beaucoup employés en bijouterie, en horlogerie et pour les réflecteurs de marine parce qu’ils prennent très bien la dorure et que ce métal est inaltérable à l’air salin. Les cupro-aluminiums dont la teneur en aluminium
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  - est comprise entre 8 et 16 O/O sont susceptibles de prendre la trempe.
  - On est arrivé aujourd’hui à nickeler, argenter et même cuivrer l’aluminium, de telle sorte que ce métal peut parfaitement remplacer le cuivre et le laiton nickelé ou argenté dans tous les articles de faux luxe, dans la bijouterie et l’horlogerie où sa légèreté est très appréciée.
  - Un autre emploi de l’aluminium qui a pris une grande extension ces dernières années, est celui de la batterie de cuisine et de l’article de ménage.
  - Plusieurs usines en France, notamment les Fonderies de Crans et la maison Japy, se sont adonnées spécialement à cette fabrication en adoptant soit le métal moulé, soit le métal estampé. L’un et l’autre donnent des bons résultats.
  - Des expériences nombreuses et réputées ont fait justice de tous les griefs formulés autrefois contre les dangers de ce matériel pour la santé. Bien entendu, cet emploi nécessite certaines précautions, de même que celui de la batterie de cuisine en cuivre.
  - L’armée française a du reste, depuis longtemps, adopté ce matériel ; et beaucoup d’autres nations, l’Allemagne et le Japon, notamment, le substituent actuellement à celui jusqu’ici en usage.
  - On fabrique également des couverts en alliage d’aluminium, ils sont très légers, solides et d’un usage pratique et commode.
  - L’industrie de la laiterie et de la brasserie fait, en Allemagne et en Suisse, un très grand usage des récipients de tous genres en aluminium.
  - Depuis longtemps l’aluminium est employé dans les arts graphiques pour remplacer la pierre lithographique.
  - Dans la voie de la gobeletterie, de la bimbeloterie, de la papeterie, les applications de l’aluminium sont innombrables surtout depuis la baisse de prix du métal. Vouloir les citer toutes, serait impossible, car les débouchés les plus inattendus surgissent tous les jours.
  - C’est ainsi qu’on fabrique des fers à cheval, des agrafes inoxydables, des grains de chapelet, des papiers en aluminium employés pour la décoration ou pour envelopper certaines denrées alimentaires, etc., etc.
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  - Automobile.
  - Dès le début de l’industrie de l’automobile, l’aluminium trouva une place tout indiquée dans la fabrication des carters des moteurs et des changements de vitesse, des volants de direction, des corps de pompes et d’une foule de petits accessoires entrant dans la construction automobile.
  - Depuis lors, cet emploi s’est considérablement développé malgré la concurrence des pièces en bronze, en laiton, en acier coulé ou en fonte malléable, et il constitue aujourd’hui l’un des débouchés les plus importants de l’aluminium.
  - Les principales fonderies d’aluminium s’adonnant à la fabri -cation des pièces automobiles sont situées dans la Haute-Saône, la Haute-Marne, les Ardennes et dans les environs de Paris.
  - La carosserie automobile utilise également l’aluminium en tôles pour la fabrication des caisses de voitures, depuis surtout qu’on a découvert des colorants donnant sur le métal une adhérence parfaite.
  - Enfin, un essai très sérieux est fait actuellement par la maison Montupet, de roues de camions automobiles en aluminium. L’un des camions de Dion-Bouton prenant part au concours des véhicules industriels est muni de ces roues entièrement en aluminium et d’une grande élasticité.
  - Les ateliers du Havre de MM. Schneider et Gie font également figurer dans ce concours un camion muni de roues élastiques. Les bandages de ces roues sont en acier et ceux des roues motrices sont munis de plaques d’usure en acier également, mais dans les intervalles desquelles sont placées des lamelles en aluminium qui évitent le patinage et le dérapage en raison de la rugosité que présente ce métal.
  - La Monnaie d’Aluminium.
  - L’idée de remplacer, pour la monnaie d’appoint, le bronze par quelque chose de plus propre, plus léger, moins encombrant, n’est pas nouvelle et on sait que déjà la plupart des autres pays l’on fait. Il appartient cependant à M. Caillaux d’avoir, l’année dernière, déposé un projet de loi relatif à la
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  - substitution de raluminium au bronze. Le ministre actuel des Finances a accepté d’entrer franchement dans cette voie, et l’on procède actuellement à des essais de frappe de la nouvelle monnaie pendant qu’une Commission, présidée par M. Yiolle,est chargée d’étudier les questions purement techniques se rapportant à cette fabrication.
  - Il s’agit notamment de décider si l’on doit adopter, pour cette monnaie, l’aluminium pur ou un alliage d’aluminium. Les uns se basent pour justifier leur préférence sur l’emploi actuel du nickel pur pour les pièces de vingt-einq centimes, et les autres ripostent en montrant que l’aluminium pur n’a pas les propriétés de résistance à l’usage du nickel pur et que d’autre part on emploie toujours des alliages pour les monnaies d’or et d’argent ou de cuivre.
  - Les essais faits jusqu’ici ont donné toute satisfaction. Les pièces nouvelles présentent un cachet d’élégance indéniable, c’est une monnaie d’une sonorité métallique, propre, légère, brillante, qui séduit immédiatement et qu’il est. impossible de confondre avec les pièces d’argent ou de nickel.
  - Les essais de frai faits dans les ateliers de la Monnaie ont donné des résultats très satisfaisants ; les pièces en aluminium, inaltérables à l’air, s’usent moins rapidement que les pièces d’or ou d’argent et même que les pièces de bronze.
  - Sans faire preuve d’un nationalisme industriel excessif, on éprouve du reste un certain plaisir en songeant que ce sera bien cette fois un métal français qui servira à faire une monnaie française alors que jusqu’ici nous sommes tributaires de l’étranger pour le métal de nos louis d’or et de nos pièces d’argent ou de cuivre.
  - L’Aluminium en Aéronautique et Aviation.
  - de métal commence à jouer un rôle dans la construction des ballons dirigeables et des aéroplanes. Les dirigeables semi-rigides, du type Zeppelin, par exemple, en absorbent de grosses quantités; quant aux aéroplanes, ils sont appelés à l’utiliser sous formes diverses. On n’a pas été sans remarquer, par exemple, qu’à l’exposition d’aéronautique, certains constructeurs ont peint en couleur d’aluminium métallique la charpente en bois des cellules des biplans ou les nervures des ailes des mono-
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  - plans. Ceux-là voulaient sans doute donner l’impression d’une plus grande solidité de l’appareil.
  - D’autres ont peint de la même façon certains tubes et montants en acier, voulant par là répondre au reproche d'alourdissement qui aurait pu leur être fait.
  - Mais l'illusion de l’aluminium que l’on voulait ainsi créer en faveur de la solidité et de la légèreté devient une réalité en employant le métal écroui. On sait que cette opération confère à l’aluminium une dureté et une organisation interne telles que ce métal paraît être devenu un corps nouveau.
  - Une Société d’aluminium montrait dans cette même exposition des échantillons d’alliage d’aluminium à haute résistance en barres, profilés et tubes pour l’aviation, vraiment remarqua^ blés. Les caractéristiques de cet alliage, dont la densité reste voisine de celle de l’aluminium, sont les suivantes :
  - Sur recuit :
  - Résistance..........par mètre carré. 25 à 27 kg
  - Allongement. . ......................18 à 20 0/0
  - Limite élastique.............. 12 à 13 kg
  - Sur écroui :
  - Résistance. . . Allongement. . Limite élastique
  - 34 à 36 kg 2 à 3 0/0 33 à 36 kg
  - Un tel métal à la fois si léger et si résistant peut parfaitement convenir aux multiples besoins de la construction des aéroplanes qui, ainsi que l’indiquait M. Soreau, dans la conférence qu’il fit le 16 octobre, doit nettement s’orienter aujourd’hui dans le sens d’une plus grande robustesse des appareils,
  - L’aluminium en électricité.
  - L’aluminium a déjà trouvé dans le domaine de l’électricité des débouchés dont l’importance augmente tous les jours. Il peut remplacer le cuivre dans presque toutes ses applications, et aux cours actuels, il offre la plupart du temps une économie assez sensible.
  - Mais c’est surtout comme conducteurs aériens que les emplois de l’aluminium se sont développés. Sans entrer dans des calculs souvent faits et en rappelant simplement que la conductibilité
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- - électrique de l’aluminium est égale à 60 0/0 de celle du bronze siliceux habituellement employé pour les canalisations électriques, on démontre :
  - 1° Que le conducteur d’aluminium ne pèse que la moitié du conducteur de cuivre, à égalité de conductibilité ;
  - 2° Que le conducteur d’aluminium pour tableaux, connexions, etc., ne pèse que les trois septièmes du poids du conducteur de cuivre. :
  - Il y a donc un avantage sérieux à substituer l'aluminium au cuivre lorsque le prix du premier est inférieur au double de celui du cuivre. Or, depuis la baisse de l’aluminium ces conditions se réalisent bien au delà de la limite ci-dessus. En dehors de ce bénéfice sur le prix d’achat du métal, il est d’autres avantages relatifs à l’inductance, aux frais de montage et à la perte d’électricité.
  - On emploie pour la fabrication des conducteurs aériens de l’aluminium tréfilé en fils de 1,5 à 2,5 mm de diamètre présentant une résistance à la rupture de 20 à 22 kg par millimètre carré. Ces fils sont assemblés en torons et en câbles suivant l’importance des lignes.
  - Il existe aujourd’hui, en Europe et aux États-Unis, plusieurs milliers de kilomètres de lignes de transport d’énergie en câbles d’aluminium. Nous citerons pour la France :
  - Énergie électrique du Littoral Méditerranéen (100 km) ; ligne de Toulon, 90 km câbles de 107 mm à 30000 volts; ligne de Marseille, 250 km câbles de 107 mm à 50000 volts avec portées de 50 à 75 m.
  - Société du Sud Électrique. — Ligne de 60 km en câbles de 120 mm à 13 000 volts.
  - Société Biterroise de Force et Lumière.
  - Société d'Énergie du Centre, câbles de 93 mm à 30 000 volts.
  - Exposition de Nancy. Toutes les canalisations d’éclairage et de force motrice destinées aux services généraux de l’exposition.
  - Société Dauphiné-Centre. 200 km de canalisations.
  - Société de VEau d'OUe, projet de 300 t d’aluminium pour transport de force.
  - La Compagnie Thomson-Houston installe actuellement, dans la Haute-Durance, une ligne de 130 km de longueur formée de câbles de 130 mm de section.
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  - La Compagnie Nord-Sud de Paris aura ses lignes nourrices faites en câbles de 300 mm de section avec fils de 3,23 mm.
  - La Société du Gaz de Reims a actuellement quelques kilomètres de canalisations en aluminium à titre d’essai ; de même la Compagnie du Midi, sur la nouvelle ligne de Bourg-Madame où vient de se produire le terrible accident que l’on connaît, etc.
  - Enfin, pour donner un exemple de l’inaltérabilité du métal, même aux bords de la mer où, d’après les travaux du savant chimiste qui vient de mourir, M. Ditte, on devait craindre l’influence pernicieuse des brouillards salés, nous citerons un petit transport de force établi au Salin-de-Giraud en pleine usine de traitement des eaux-mères des: marais salants, ligne qui donne de très bons résultats.
  - Il est superflu de faire remarquer que dans de semblables cas, l’oxydation du cuivre serait très rapide et la couche oxydée fréquemment dissoute entraînerait une rapide usure du métal.
  - Le montage de ces lignes n’entraîne aucune difficulté spéciale et l’on n’a pas à s’occuper de 1a, soudure, car toutes les connexions de fils, câbles et barres se font par des serrages, mécaniques de la plus grande simplicité qui établissent un contact électrique parfait.
  - Les exemples récents et nombreux d’installations de lignes en aluminium que nous avons cités et les excellents résultats obtenus tant au point de vue technique qu’au point de vue économique confirment et justifient la bonne opinion que l’on a maintenant sur l’emploi de l’aluminium pour remplacer le cuivre dans les canalisations électriques.
  - Nous renvoyons au surplus, pour tous détails concernant cette importante application de l’aluminium aux excellents mémoires de M. Buck au Congrès de l’Électricité de Saint-Louis en 1904, de M. Lusaugey au Congrès de l’Électricité de Marseille, et de M. Ulysse del Buono à l’Association Électrotëchnique Italienne.
  - Parmi les autres emplois de l’aluminium en électricité, nous citerons les tableaux à haute et basse tension, les barres omnibus, les conducteurs pour fours électriques, les connexions apparentes ou en caniveaux, les feeders de réseaux d’éclairage, de tramways, de chemins de fer, les lignes téléphoniques, les enroulements de machines, bobines de self et tout le petit appareillage électrique courant : douilles de lampes, culots, couvercles d’interrupteurs, lampes mobiles, réflecteurs, appliques, etc.
  - On profite également de la propriété isolante de la mince
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  - couche d’alumine qui se forme sur le métal pour la fabrication des parafoudres à éléments électrolytiques et des bobines en fil d’aluminium sans isolant. On prépare les bobines en fil nu et, par un traitement approprié, on les fait se couvrir d’une pellicule d’alumine qui suffit à isoler suffisamment les spires pour éviter des courts-circuits internes.
  - Une Société spéciale s’est créée à Berlin pour fabriquer des bobines par ce procédé.
  - Conclusion.
  - D’après ce rapide aperçu des industries utilisant l’aluminium, on se rend compte qu’en dehors des applications de ce métal en métallurgie et dans la construction automobile, la plupart des autres emplois où il trouve un débouché sérieux sont concurrencés par le cuivre ou le laiton.
  - Le prix du cuivre joue donc un rôle important sur le développement de ses applications.
  - Gomme, d’autre part, les débouchés de l’aluminium se sont élargis malgré les bas cours relatifs du cuivre que nous subissons depuis deux ans, il est permis d’espérer qu’ils croîtront bien davantage lorsque le prix du cuivre se relèvera, ce qui est dans le domaine des probabilités, étant donnée la loi des périodes alternées des hauts et bas cours des métaux ordinaires.
  - C’est dire qu’une ère nouvelle s’ouvre pour l’aluminium, ère de production plus grande et de larges débouchés.
  - Nous en sommes d’autant plus heureux que c’est, avec l’antimoine, le seulmétal dont nous possédions en France, le minerai en quantité suffisante pour nous permettre d’être les principaux fournisseurs des autres pays.
  - Nous avons montré que, prévoyant cette ère nouvelle, les fabriques françaises d’aluminium s’étaient largement outillées pour satisfaire aux besoins d’une consommation croissante, de façon à conserver dans cette industrie la place que notre pays a toujours occupée, c’est-à-dire la première.
  - Le Secrétaire Administratif, Gérant : A. de Dax.
  - imprimerie chaix, HUE uergère, 20, PARIS. — 26620-12-09. — (Encre tonlieux).
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- - MÉMOIRES ET TRAVAUX
  - DE LA
  - SOCIÉTÉ
  - INGÉNIEURS CIVILS
  - DE FRANCE
  - FONDÉE LE 4 MARS 1848
  - RECONNUE D’UTILITÉ PUBLIQUE PAR DÉCRET DU 22 DÉCEMBRE 1860
  - --—
  - BULLETIN
  - 1)E
  - DÉCEMBRE 1909
  - N° 12
  - PARIS
  - HOTEL DE LA SOCIÉTÉ
  - 19, RUE BLANCHE, 19 TÉLÉPHONE 133-82
  - 1909
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- - HYDRAULIQUES 1
  - PAR
  - AI. II. LABORBE.
  - Des ouvriers poussant de la pierre dans une brouette pour la charger dans un four, la retirant ensuite au bas pour la conduire, toujours en brouette, au tas d’extinction ; tandis qu’à l’autre extrémité de ce tas, on ramasse à pleins seaux la chaux fusée, pour la passer dans une bluterie mue à bras d’homme et qu’on mène les grappiers au remblai; cela ne saurait constituer, au sens moderne, une technique industrielle : tels étaient cependant, il y a encore un petit nombre d’années, les procédés rudimentaires et empiriques qu’utilisait l’industrie des ciments portland de grappiers et chaux hydrauliques.
  - Malgré cela, elle a su pousser sa production de 1359 804 t en 1895, première année où elle figure dans les tableaux de la « Statistique de l’industrie minérale », à 1995 777 t en 1907, dernière année publiée de ce recueil. C’est une progression de plus de 40 0/0, tandis que l’industrie du ciment portland artificiel n’atteint, d’après M. Candlot, que 565 000 t en 1906 et que M. Leduc estime à environ 600 000 t la production des industries réunies des ciments prompts et des ciments portland naturels (2).
  - (1.) Voir Procès verbal de la séance du 5 novembre 1909, page 647.
  - (2) Le chiffre donné par M. Candlot est le total d’une liste nominative des Sociétés fabriquant du- ciment portland artificiel (Cf .* Ciments et chaux hydrauliques, 3° édition, 1906, chez Béranger) ; il est certainement exact. Le chiffre de M. Leduc semble n’êtreque la différence entre le total porté à la « Statistique de l’industrie minérale » pour les ciments et le chiffre de M. Candlot pour les ciments portland artificiels. 11 est donc permis de le tenir pour moins exact, surtout quand on connaîtra le fait suivant.
  - La statistique de l’industrie minérale est rédigée par département : or, pour l’année 1895, la production du département du Cher en chaux hydraulique est portée pour 84 000 t. En 1907, elle n’est plus portée que pour 40 000 t, malgré qu’entre ces deux dates le nombre des usines ait doublé et que dans la seule région de Beffes on produise 250000 t. Cf: Meme des matériaux, juillet 1909.
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  - Les procédés de fabrication se sont également perfectionnés : il semble surtout que sous la triple influence de quelques savants ne s’isolant pas dans leurs laboratoires, d’industriels progressistes et d’un petit nombre de constructeurs intelligents, on soit à la veille de progrès notables. Dans ces conditions, il n’a pas semblé inutile d’en présenter les principes généraux en une courte étude d’ensemble.
  - On sait qu’en 1813, Yicat, reprenant sur un très grand nombre de calcaires les expériences de l’Anglais Smeaton et de Collet-Descotils, établit avec certitude que tous les liants hydrauliques proviennent de calcaires contenant de l’argile dans de certaines proportions. Allant plus loin, il fabriqua de la chaux hydraulique en cuisant un mélange de chaux grasse et d’argile.
  - Le principe de deux industries, qui s’organisèrent d’ailleurs rapidement, était trouvé.
  - Yicat consacra sa vie à la recherche de gisements propres à la fabrication de tons liants hydrauliques partout où l’exécution des travaux publics en réclamait. Il ne sepible pas qu’on ait alors beaucoup étudié les réactions qui se passent pendant la cuisson ou qui entraînent la prise.
  - Après sa mort, les savants qui s’occupèrent de la question, Bertier d’abord, puis Rivot et Landrin, ne purent que refaire et confirmer ses expériences, sans y rien ajouter, donnant du silicate de chaux, auquel ils attribuaient la prise, les formules les plus diverses. Seul, Frémy reconnu l’importance, d’ailleurs secondaire, des aluminates.
  - A cette époque, la chimie était complètement dominée par la loi des proportions définies, laquelle avait donné tout ce qu’elle contenait et était alors un obstacle au progrès.
  - Pour avancer à nouveau, il fallait attendre la notion d’agrégat et de phase et les procédés micrographiques permettant de faire l’analyse immédiate des ciments et des calcaires et d’examiner leur structure physique.
  - Le premier, M. H. Le Chatelier entreprit cette étude et il apporta, voici un peu plus de vingt ans, une contribution à nos connaissances sur ces questions, qui n’a pas été dépassée depuis, mais seulement confirmée par les belles synthèses de
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  - MM. Spencer et Newberry frères et les travaux micrographiques de Tôrnebohm et Stem.
  - De sorte qu’aujourd’bui, négligeant la théorie physique de la prise par les colloïdes, on peut affirmer que pendant la cuisson il se forme un silicate multiple de fer, d'alumine et de chaux, fusible à température relativement basse, silicate qui sert de solvant neutre aux éléments d’un silicate tricalcique anhydre Si023Ca0, fusible à plus haute température et qui se précipite en cristaux pseudo-cubiques au fur et à mesure de sa formation, parce qu’il se trouve en solution sursaturée. On dit quelquefois que cette réaction se fait par diffusion à travers le silicate multiple.
  - Par refroidissement, ce dernier forme un remplissage amorphe inerte autour des cristaux qui seuls sont attaqués par Peau. Cette dernière action, par un processus analogue, donne lieu à la précipitation de leur liqueur sursaturée de cristaux de silicate monocalcique hydrahp Si02Ca0 2,5H0 et formation d’hydrate de chaux. C’est ce qui constitue le phénomène de la prise.
  - Des réactions analogues se passent avec les aluminates et M. Candlot a mis en évidence leur importance pour le début de la prise. La figure 1, Planche 1, formée de deux micrographies accolées l’une à l’autre, montre l’identité des clickers deportland artificiel et de grappiers, et souligne la plus grande richesse des grappiers en cristaux actifs.
  - La matière première.
  - On a la plupart du temps confondu l’hétérogénéité des carrières et celle de la pierre. Les divers ouvrages sur les ciments port-land de grappiers et chaux hydrauliques reproduisent généralement quelques phrases devenues classiques de M. Bonnami sur la question et ils passent outre, laissant le lecteur sous l’impression qu’il est impossible de faire des produits commerciaux homogènes avec des carrières ne l’étant pas.
  - Or, c’est là une conclusion tout à fait erronée provenant de la confusion d’éléments ne devant pas l'ètre. Il est facile de s’en rendre compte en étudiant, d’un côté, la composition des carrières, la formation des gisements, leur exploitation ; puis de l’autre, la composition chimique des calcaires et leur structure physique.
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  - De cette double étude sortira tout naturellement une explication rationnelle des procédés de fabrication et la constatation que les produits commerciaux sont parfaitement constants et homogènes-.
  - Gomme exemple de non-homogénéité des carrières, M. Bon-nami a cité celui de la carrière de Malain, où, sur 11 m de hauteur, il a trouvé quatorze compositions différentes, variant de 12,3 à 16,35 0/0 d’argile : on pourrait citer des centaines d'exemples analogues. J’ai donné (Revue, des matériaux, octobre 1909), les coupes et analyses de deux carrières prises parmi les meilleures ouvertes dans le gisement de calcaire hydraulique de Beffes (Cher). Dans la première à Saint-Léger-le-Petit chez M. Langlois, sur 21 m de hauteur, on trouve 52 compositions différentes, variant de 10,2 à 25 0/0 d’argile, un banc plus argileux succédant à un qui l’est moins, et inversement, sans aucun ordre.
  - Dans la carrière de Saint-Germain, située à environ 10 km au sud. de la précédente, j’ai trouvé sur 15 m de hauteur vingt-deux analyses différentes variant de 13,8 à 27,68 0/0 d’argile; mais là les bancs sont nettement divisés en trois groupes, qu’on peut exploiter séparément, et dans lesquels les variations de composition sont beaucoup moins considérables.
  - De même que celle de Malain ces deux carrières donnent de très bons produits, figurant les uns et les autres sur la liste de ceux admis sur les chantiers de la Ville de Paris : ce qui est une preuve par le fait que cette variation d’homogénéité des carrières n’a rien à voir avec la qualité des produits.
  - La chose est d’ailleurs bien évidente, les réactions ne se passent pas entre les pierres d’une même fournée puisqu’il n’y a pas fusion de la masse, et il importe peu, à ce point de vue, qu’une pierre provenant d’un banc ayant 13,8 0/0 d’argile cuise à côté d’une autre provenant d’un banc en ayant 18 0/0 ; dans chacune d’elles les réactions chimiques sont qualitativement les mêmes.
  - Nous verrons toutefois, en étudiant les différentes opérations industrielles, qu’éviter de trop grandes variations dans la composition des pierres d’une même fournée a une importance assez sérieuse au point de me de Véconomie de charbon, de la commodité des opérations et surtout de la bonne utilisation de la matière première. Aussi quand la chose sera possible, fera-t-on bien, pour ces raisons,
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  - et celles-là seulement de ne traiter ensemble que des bancs ne présentant pas des écarts de composition de plus de 4 à 5 0/0 en argile.
  - On voit combien certaines carrières peuvent être de ce chef plus avantageuses au point de vue économique que d’autres, ayant à peu près des bancs de mêmes compositions mais groupés différemment; comme dans les deux exemples ci-dessus.
  - Ces variations de composition, qui sont évidemment minimum dans les dépôts s'effectuant à la même époque, c'est-à-dire dans les bornes d'un même gisement géologique, s’expliquent très bien par le mode de formation des bancs calcaires qui sont toujours des dépôts sédimentaires au sein des eaux : dépôts extrêmement variables suivant la nature des roches primitivement désagrégées, des mélanges, voire même des réactions chimiques qui peuvent avoir lieu en cours de route pendant le transport, au moment du dépôt, ou même après, par infiltration d’eaux chargées de certaines matières, d’oxyde de fer, par exemple.
  - Il n’est pas inutile de noter au passage la façon dont s’agglomèrent ces masses de boues Huantes. A voir la dureté de certains calcaires, en supposerait qu’il faille des pressions énormes ; c’est une grave erreur : il suffit de pressions relativement faibles, que M. Le Chatelier a pu reproduire. L’opération se fait par un mécanisme de solutions et cristallisations successives sous pression dans un solvant neutre, absolument analogue à ce qui se passe pendant la cuisson et la prise.
  - L’exploitation des carrières est chose extrêmement simple ; à signaler seulement, depuis quelques années, l’introduction du concassage mécanique de la pierre..
  - La première installation de ce genre a été établie, sur les indications de M. Gandlot, à Guérigny (Nièvre), par M. Anker. La pierre est jetée à la main dans un broyeur à mâchoire, d’où elle tombe sur une grille inclinée : les menus passent entre les barreaux et sont conduits au remblai ; les gros glissent dans une chaîne à godets qui les monte sur les fours.
  - MM. Neyret-Brenier, constructeurs à Grenoble, ont fait depuis une double installation chez MM. Thorrand-Durandy, à Bans-
  - (1) H. Le Chatelier, Comjiles rendus de F Académie des Sciences, 11 janvier 1902.
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  - Roux près Nice, et chez MM. Pavin de Lafarge, àLafarge, où la pièce principale est un très fort broyeur à mâchoires, recevant la pierre d’une immense trémie par l'intermédiaire d’un chariot oscillant (PI. 498, fig. 4) faisant fonction de distributeur automatique un peu à la façon de l’antique chazolle des moulins à blé.
  - Chez MM. Thorrand-Durandy, la pierre est, à la carrière, chargée avec des pelles à grille, ce qui élimine déjà les menus inutilisables, la trémie placée avant le concasseur, — laquelle peut contenir 100 t de pierre — est précédée d’une grille inclinée par où s’écoulent les morceaux à la grosseur voulue et qui sont conduits directement aux fours; au sortir du broyeur, la pierre tombe dans une chambre dont il suffit d’ouvrir les trappes inférieures pour remplir les wagons.
  - Chez MM. Pavin de Lafarge, il y a deux installations parallèles (fig. 4 à 3, PI. 498): une pour le concassage de la pierre, où l’on n’envoie de la carrière que les gros morceaux chargés à la main dans les wagons : une pour le tri des menus, pierrailles et débris de carrière de toute sorte chargés à la pelle. Comme on ne disposait pas d’une grande hauteur verticale, dans chacune de ces installations, la matière est jetée, par l’intermédiaire d’un chariot distributeur oscillant, sur une toile sans fin l’élevant jusqu’aux appareils, c’est-à-dire : pour la première installation, à une trémie et un concasseur disposés comme ci-dessus; pour la deuxième, à un trommel séparant les morceaux de pierre utilisables qui sont conduits aux fours et les déchets inutilisables qu’on mène au remblai.
  - Ces installations avec la hausse du prix de la main-d’œuvre sont évidemment appelées à se multiplier ; comme dans les exemples précédents, la disposition naturelle des lieux, avec la quantité de matière à traiter, dicteront les solutions à adopter.
  - A la suite de Vicat, on a longtemps classé les calcaires et les liants hydrauliques d’après leur teneur en argile, au moyen d’une constante appelée indice dhydraulicité, constante dont la définition a souvent varié et dont la valeur n’est plus guère maintenant que celle d’un souvenir historique.
  - En effet, à la suite de la découverte de gisements de calcaires hydrauliques de plus en plus nombreux, surtout grâce aux perfectionnements introduits dans la cuisson et dans les opéra-
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  - lions de séparation, on s’est aperçu que les liants hydrauliques ne formaient pas des catégories séparées les unes des autres, mais une suite absolument ininterrompue dont chaque terme diffère du précédent d’aussi peu que l’on veut ; c’est la vraie continuité mathématique, où il est absolument illusoire et sans intérêt d’établir des cloisons. L’inutilité de ces divisions a été surtout bien frappante lorsqu’on s’est aperçu que la structure physique des calcaires jouait un rôle aussi important que la composition chimique globale, et rendait impossible une classification faite uniquement sur les caractères chimiques.
  - La première révélation qu’on a eue de la chose a été la constatation que dans certains calcaires, quelle que soit la cuisson, une partie de la silice ne se combine jamais à la chaux, — de ce fait, certaines chaux, bien que très lourdes, ont un indice d’hydrauli-cité réel très faible. On a reconnu que cela était dû simplement à la grosseur des grains de silice qui rend la réaction impossible.
  - M. Le Ghatelier, à la suite de ses recherches sur la composition des argiles céramiques et la dilatation du quartz, étudia lescal-caires hydrauliques d’après les mêmes procédés micrographiques qu’il avait utilisés pour l’étude des clinkers de ciment. Il reconnut immédiatement que, dans les calcaires, la chaux, la silice, l’alumine et les autres constituants ne sont pas à l’état de combinaison définie; que, par suite, il est illusoire d’en faire l’analyse chimique globale. Recomposant cet agrégat en ses éléments, il trouva que le carbonate de chaux y est à l’état de cristaux de calcite, et l’argile non pas sous la forme d’argile céramique (c’est-à-dire d’un mélange de quartz et de silicate d’alumine 2Sio2 Al2o32HO, mélange se déshydratant à 600 degrés et donnant un brusque dégagement de chaleur à 900 degrés), mais sous la forme de cristaux variés, contenant généralement, outre la silice et l’alumine, de petites quantités d’un autre corps, assez souvent de la magnésie, quelquefois de la potasse, se déshydratant tous aux environs de 200 degrés, ne donnant pas de dégagement brusque de chaleur vers 9C0 degrés et n’étant en tout cas jamais mélangé avec du quartz (I). Par suite du mode d’agglomération des gisements sous pression expliqué ci-dessus, les angles de ces cristaux sont fortement arrondis, mais cependant pas assez pour qu’on ne puisse pas les identifier.
  - Or, pour des raisons encore inexpliquées, soit l’inégale répar-
  - (1) H. Le Ghatelier. Comptes rendus de l'Académie des Sciences, 2, 118, 262, 1894.
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  - tition du solvant neutre ou des pressions dans la masse, soit des cristallisations plus actives autour d’une impureté primitive, soit même tout simplement l’hétéréogénité des boues de dépôt ou toute autre raison, il se trouve que les cristaux de silicates sont inégalement répartis dans la masse de calcite.
  - C’est ce que M. Leduc a mis très nettement en évidence en polissant grossièrement la surface d’un calcaire, l’attaquant au moyen d’une solution étendue d’acide chlorhydrique renouvelée autant qu’il est besoin et retenue sur le poli au moyen de rebords au mastic Golaz. L’acide détruit le carbonate et les silicates apparaissent en un bas-relief qu’on peut photographier. On obtient ainsi de la répartition des silicates au travers de la calcite une image très figurative.
  - On voit (fig. 3, PI. 491) deux exemples de répartitions : à droite, des agglomérations de silice au milieu d’un champ uniforme; à gauche, des stries alternativement plus riches en silicates et en calcite.
  - Ce procédé a pour lui sa simplicité et la façon dont il fait image : dans les parties à répartition uniforme, il ne donne absolument aucune indication, de sorte qu’un calcaire à chaux grasse a sensiblement le même aspect qu’un calcaire très argileux, mais à répartition extrêmement régulière. D’ailleurs, ces photographies en bas-relief se font toujours à un grossissement assez faible, de sorte que le détail ne vient pas. C’est pourquoi j’ai employé les procédés ordinaires de la micrographie par polissage spéculaire aux poudres fines, attaque par un acide faible en solution étendue et photographie par réflexion.
  - J’ai pu obtenir des images assez nettes d’échantillons homogènes où les grains de silice brillants paraissent en blanc à côté de la calcite transformée en oxalate de chaux mat qui vient en noir.
  - On voit (fig. 2, PI. 491 ). deux exemples de répartition : à gauche, type parfaitement homogène, en semis; à droite, type en réseaux, des filaments plus ou moins épais de silicates enrobent des cristaux de calcite. Ces filaments, en s’épaississant, donnent des calcaires complètement impropres à une bonne fabrication.
  - De ces faits découlent directement un certain nombre de conséquences que nous retrouverons au cours de la fabrication,
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  - mais dont il est intéressant de signaler dès maintenant les prin -cipales.
  - Examinons quelle est l’action du feu sur un calcaire hydraulique ayant une composition chimique convenable.
  - A mesure que la température s’élève, nous voyons successivement se produire les quatre phénomènes suivants :
  - 1° Évaporation de l’eau de carrière que contient toujours le calcaire, dans des proportions variables de 4 à 10 0/0 de son poids. Cette évaporation est complètement terminée à la température maximum de 110 degrés;
  - 2° Evaporation de l’eau de constitution des marnes du calcaire, c’est-à-dire déshydratation et calcination de ces marnes.
  - Nous avons vu que cette température de déshydratation varie avec la nature des cristaux dont sont formées ces marnes, mais en général c’est vers 200 degrés ;
  - 3° Décarbonatation du carbonate de chaux ; on sait que cette opération est complètement achevée à 900 degrés ;
  - 4P A partir de cette température et même avant commence l’action de l’oxyde de calcium sur la silice et l’alumine des marnes déshydratées.
  - La température à laquelle ces réactions sont terminées est assez variable, de 1 400 à 1 650 degrés, suivant la nature et la proportion des fondants, fer et alumine, qui sont dans le calcaire et forment le silicate multiple fusible au sein duquel se font les solutions et cristallisations successives du silicate tricalcique.
  - En tous cas, ces réactions, comme toutes celles de la silice, se font en fusion pâteuse et n’intéressent que les parties immédiatement en contact et on voit par là quelle est l’importance de la structure physique du calcaire ; comment des calcaires de compositions chimiques identiques pourront donner des résultats très différents, suivant le mode de répartition des silicates dans la calcite et surtout comment certains calcaires, où cette répar-. tition permet les réactions de façon tout à fait incomplète, pourront être impropres à une bonne fabrication.
  - On voit en second lieu qu’àprès cuisson, un calcaire hydraulique se présente à nous sous la forme d’un squelette de ciment enrobant des masses plus ou moins considérables de chaux grasse. Suivant la structure physique du calcaire, ce squelette, dont l’importance relative par rapport à la chaux augmente avec l’indice réel d’hvdraulicité, pour former la masse théoriquement
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  - complète dans le cas des portlands naturels et artificiels, aura des formes extrêmement variables et dont nous verrons toute l’importance au moment de l’extinction et du broyage.
  - Toute l’industrie des ciments portland de grappiers et chaux hydrauliques consiste, après avoir cuit le calcaire, à séparer les deux éléments, squelette de ciment et chaux grasse, en des mélanges contenant de moins en moins de chaux grasse et de plus en plus riches en ciment pour arriver finalement au ciment pur.
  - Les mélanges riches en chaux grasse prennent le nom commercial de chaux hydrauliques ordinaires, et on voit ainsi que la chaux hydraulique n’est pas un composé chimiquement défini, mais un simple mélange (1), ceux contenant moins de chaux et plus de ciment étant dénommés chaux lourdes, puis enfin le ciment pur, pratiquement exempt de tout mélange de chaux. Et on voit ainsi qu’à l’instar de toutes les grandes industries chimiques, l’industrie des ciments portland de grappiers et chaux hydrauliques est une industrie complexe fabriquant toute une série de produits parfaitement classés et déterminés, sans que l’un plus que l’autre puisse être regardé comme le produit principal et les autres les sous-produits, car, suivant la matière première et les débouchés commerciaux, on dirige la fabrication pour arriver principalement à l’un ou à l’autre de ces produits.
  - C’est ainsi que dans l'industrie de la distillation de la houille, presque avec les mêmes houilles, on recueille principalement du gaz quand il s’agit d’éclairage, tandis que si l’on fabrique du coke pour un haut fourneau, le gaz devient un sous-produit de peu de valeur que souvent même, il n’y a pas bien longtemps encore, on laissait perdre. On a fait, au contraire, des installations où on a surtout en vue la production des benzols et autres produits dérivés du goudron de houille, le gaz et le coke passant au second plan.
  - De même dans l’industrie de l’alcool, où des flegmes résultant de la macération des jus sucrés, on retire, suivant les besoins, des alcools, mélanges d’eau et d’alcool, à des degrés de concen-
  - (1) M. Leduc, Revue des matériaux de construction, t. I, p. 396, a donné une démonstration analytique de ce fait : en traitant de la chaux hydraulique par de l’eau sucrée, l’hydrate de chaux a fourni un saccharate de chaux. Le résidu avait la même composition que le ciment portland de grappiers fait dans la même usine.
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- - tration de plus en plus grands : comme de la pierre calcaire cuite on tire des mélanges de chaux grasse et de ciment présentant à sept jours des duretés de plus en plus grandes.
  - Cuisson, extinction, blutage et broyage, telles sont les opérations industrielles par lesquelles on arrive à ce résultat et que nous allons successivement étudier.
  - Cuisson.
  - La cuisson est bien la partie la moins étudiée de la fabrication : c’est peut-être surtout celle où les idées des industriels sont le moins orientées dans la voie du progrès et dont ils voient le moins l’importance.
  - L’industrie actuelle a emprunté à la métallurgie la forme de ses fours, qui est celle de deux troncs de cône accolés par leur grande base, et comme à ce profil il n’y a pas la moindre raison on est passé à la forme ovoïde aussi peu justifiée, et il semble que tout le travail de perfectionnement se soit borné à des variations sur ce profil ; de sorte qu’on a pu écrire l’histoire illustrée de son évolution.
  - A l’heure actuelle, on semble cependant reconnaître que la principale'caractéristique de ces profils est de gêner, à la fois, et le tirage du four et la descente régulière des produits, et que le seul four rationnel — à l’exception de quelques cas tout à fait spéciaux pour des calcaires contenant par exemple des alcalis — le four rationnel doit être droit, plutôt légèrement élargi à sa base.
  - Si, au lieu d’étudier des profils plus ou moins compliqués, on concentre son attention sur les quatre opérations que nous avons vues tout à l’heure se passer pendant la cuisson, il est facile, au point de vue thermochimique, de connaître exactement pour une pierre donnée, les quantités de chaleur Q néces -saires pour ces diverses réactions.
  - D’autre part, il n’est pas difficile de savoir quel est, dans la pratique industrielle, le nombre de calories qu’on fournit à un four par tonne de produit cuit; il suffit pour cela de mesurer le poids P de charbon employé et de le multiplier par le pouvoir calorifique C de ce combustible, lequel atteint en général 7 000 calories, Q, = P.G.
  - Or, on constate qu’on fournit un nombre Qt de calories bien
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- - supérieur à celui () nécessaire pour obtenir les réactions précédentes, que souvent même on réalise l’inégalité :
  - > 2 Q.
  - Or, il n’y a pas à rechercher les causes de cette différence dans la mesure des nombres Q et Q15 qui sont des quantités également certaines et bien observées. Les raisons de cette déperdition de chaleur sont donc ailleurs. Pour les trouver analysons la conduite d’un four en marche industrielle.
  - Pratiquement, le matin, à la reprise du travail, malgré les précautions prises pour l’en empêcher, le feu se trouve en G (jig. 4) en un point très voisin de la surface D et le plus souvent en 13 lui-même.
  - On tire alors le four, et on fait des chargements successifs pendant la journée, le tout réglé de façon que, le soir, le feu .soit aussi voisin que possible de A. On est arrêté dans cette descente que par la gêne qu’éprouvent les ouvriers pour tirer la chaux lorsqu’elle devient trop chaude. La nuit on ne tire rien et petit à petit le feu monte de façon à se trouver en G à la reprise du travail, de sorte que les températures des points G et A passent toutes les 24 heures par un maximum et un minimum d’où une première cause de déperdition de chaleur. Mais ce n’est point là la plus importante de celles dues à ce déplacement de la zone de plein feu.
  - En effet, cette descente est très loin de se faire horizontalement, de sorte que dans certaines parties du four, des matières au rouge sont directement en contact avec des matières fraîches. On peut dire que dans la masse du four, c’est un mélange perpétuel des parties chaudes et des parties froides. Il se forme des couloirs par où l’air s’engouffre et détermine des pertes considérables de chaleur. Ges couloirs sont même quelquefois suffisamment importants pour que du charbon glisse sans être brûlé jusque sous le four où on le retrouve.
  - Enfin, une troisième cause vient encore parfois aggraver la situation. Dès que le plan de feu est un peu bas et qu’il y a au-dessus uné certaine épaisseur de matière en chargement, l’acide
  - Fig. 1.
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- - carbonique formé dans la zone de combustion est souvent à une température suffisamment élevée pour brûler partiellement le charbon des couches supérieures et se transformer en oxyde de carbone; ce qui exige une dépense de 4 000 calories, c’est-à-dire plus de u0 0/0 du pouvoir calorifique du combustible.
  - C’est à cette production d’oxyde de carbone qu’il faut attribuer les maux de tête dont se plaignent assez souvent les ouvriers sur les fours. Ce fait a lieu à peu près toujours à la même heure, de 1 heure à 4 heures, alors que le feu, très ralenti par les tirages abondants de la matinée, a un peu remonté et pris de la force pendant le repos de midi, mais qu’il est encore assez bas pour que l’acide carbonique ait une certaine épaisseur de charbon à traverser.
  - Toutes ces causes expliquent parfaitement la coûteuse inégalité précédemment trouvée :
  - Q,>2Q.
  - Ün. a naturellement cherché à remédier à cette situation, et il semblerait que la solution soit facile à trouver car le mal a une cause unique : le déplacement du plan de plein feu, mais il n’en est rien.
  - D’abord tout le monde ne se rend pas suffisamment compte que là est l’origine du mal, et ensuite, il n’est pas aussi simple qu’il paraît à première vue d’empêcher ce déplacement.
  - Pour arriver, sinon à une fixité absolue de la zone de plein feu, au moins à une fixité relative, la première condition est d’avoir un travail continu, c’est-à-dire de jour èt de nuit : c’est une condition essentielle, et tout ce qu’on tentera en dehors de là est d’avance frappé de stérilité : c’est temps et argent perdus.
  - Gela fait, deux procédés se présentent naturellement à l’esprit : fournir le combustible,.ou bien le comburant, en un seul point.
  - Dans le premier ordre d’idées, divers systèmes ont été proposés; soit avec combustibles solides, soit avec combustibles gazeux.
  - En employant des combustibles solides, on a utilisé, sous le
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  - nom de four d’Aalborg, une modification du four Schofer, employé pour la cuisson du ciment portland artificiel.
  - Ce four a en son milieu une partie resserrée, qui sert de
  - Fig. 2. — Four d’Allevard ou de Blanzy.
  - chambre de combustion, et au-dessous de laquelle arrive le charbon par des couloirs latéraux.
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  - Ce four, en dehors de l’usine d’Aalborg, a, je crois, été peu utilisé.
  - C’est surtout avec des combustibles gazeux qu’on a tenté la solution. La première tentative de ce genre a été faite par le Creusot lorsqu’il exploitait les mines de carbonate de fer d’Al-levard {ftg. 2). Gomme le four d’Aalborg, il a une partie rétrécie dans le milieu, servant de chambre de combustion, mais la partie supérieure est beaucoup plus allongée. Le gaz, fourni par des gazogènes d’un système très simple, arrive par des tuyères disposées en couronne au-dessous de la partie rétrécie. Appliqué à la cuisson de la chaux hydraulique par MM. Boëlle et Laborbe dans leur usine de Blanzy-les-Mines, ce four, qui a évidemment servi de modèle au four Gobbe, a permis d’utiliser des charbons de très mauvaise qualité, presque inutilisables autrement, et que la proximité de la mine permettait de se procurer à bon compte ; mais la partie rétrécie est une suggestion qui limitera toujours l’emploi de ces sortes de fours.
  - Actuellement, on a adopté la forme droite, légèrement élargie vers la base, avec arrivée des gaz environ au tiers de la hauteur.
  - Le four doit être bouché à sa partie supérieure, l’évacuation des gaz se faisant par une cheminée d’appel, ou par ventilation si on veut s’affranchir complètement des variations atmosphériques.
  - C’est le type (fig. 3) construit par MM. Fichet et Heurtey aux usines du Teil ; le gaz y est fourni par des gazogènes Taylor à sole tournante.
  - De cette façon, on est absolument maître de régler le feu et on peut pousser la température au point voulu pour terminer complètement les réactions. Des ouvertures latérales permettent de prendre les températures avecf des pyromètres optiques et on peut y observer la coulée du ciment en fusion pâteuse.
  - C’est avec une batterie de six fours semblables, de onze maintenant, que la Société Pavin de Lafarge fabrique des ciments port-land de grappiers dont elle garantit les résistances égales à celles des meilleurs portlands artificiels, ce qui, soit dit en passant, est un exemple industriel de la variété des produits qu’on peut obtenir avec la même matière première.
  - La mise en train de ces fours — autant qu’on le sait — a d’ailleurs été assez pénible ; des modifications sérieuses, que naturellement on tient cachées, auraient été faites aux plans primitifs
  - Bull. 22
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  - de MM. Fichet et Hearlev, même avec ces modifications la conduite en serait encore assez délicate, mais il semble qu’on en ait satisfaction au point de vue rendement. D’ailleurs on en construit de nouveaux.
  - Les types où le comburant est fourni en un point déterminé sont extrêmement nombreux-: tous les fours à soufflage et tirage artificiels rentrent dans cette catégorie : mais peu répondent exactement au but proposé. La grosse difficulté est la récupération de la chaleur, soit sur les produits cuits sortants, soit sur les gaz chauds de la combustion.
  - L’air soufflé contient, il ne faut pas l’oublier, 79 0/0 de gaz inertes pour 21 0,0 seulement d’oxygène actif: il faut donc de toute nécessité réchauffer complètement cette masse avant de l’introduire dans la chambre de combustion sans quoi les 79 0/0 de gaz inertes absorberont inutilement des calories pour se réchauffer. Dans ce but on fait passer l’air froid sur les produits cuits sortants de la chambre de combustion, seulement il y a un réglage extrêmement délicat à établir pour ne pas faire varier le point où la combustion se produit — c’est une des raisons qui ont fait proposer, par divers inventeurs, des carneaux amenant l’air à travers la chemise du four.
  - D’autre part, au-sortie de la zone de combustion, il faut évacuer l’acide carbonique formé. Si on l’évacue directement dans l’atmosphère au sortir de la zone chaude, on perd de la chaleur, il faut donc lui faire traverser tout ou partie des matières se dirigeant sur la chambre de combustion, mais comme là, le charbon est mélangé à la pierre, on risque de former de l’oxyde de carbone, par suite, d’éprouver de grosses pertes de chaleur.
  - Le problème, on le voit, est complexe, aussi peu des systèmes proposés répondent réellement au but, quelques-uns ne cherchent même récoinomie de combustible que dans l’activité plus grande donnée au four ou dans l’utilisation de combustibles inférieurs où l’unité de carbone est souvent à meilleur marché que dans les combustibles de bonne qualité. Voici seulement à titre d’exemple la description sommaire ’ de quelques installations;. ' 1 h- ' ' ' . ;
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- - 1° Fours du Creusot.
  - MM. Schneider et Cie. pour la cuisson de la chaux grasse nécessaire à leurs aciéries, ont établi une batterie de trois fours, sur fp leur port du Bois-Brettoux, à Mont-
  - chanin. La pierre vient par le canal du Centre et est monté en tas le long d’une voie ferrée sur laquelle circulent de petits trucs en bois. La batterie de trois fours à chaux (et de deux fours à dolomie) est installée sur un socle en maçonnerie permettant de charger directement dans les wagons tombereaux à voie normale qui conduisent la chaux aux hauts fourneaux et aciéries du Creusot.
  - La figure donné le profil d’un four ; on voit qu’il se ressent du voisinage du haut fourneau. Le chargement se fait au moyen de la benne B qui vient reposer par ses oreilles O sur le bord évasé du four et dont le fonds mobile C s’abaisse sous le poids du calcaire lorsqu’on donne du mou au câble F de suspension (fig. 4). Une fois vidée on soulève la benne en tirant sur le câble et, au moyen d’un câble aérien tendu au-dessus des fours, on la ramène à terre sur les trucs en bois où elle repose par son fonds.
  - Au début on a essayé de faire marcher ce four par charges alternées de charbon et de pierre, comme un haut fourneau, mais sans succès. Actuellement on mêle la pierre et le charbon dans la benne elle-même. Quand le four est plein, en soulevant les contrepoids, la tôle mobile A vient reposer à terre et dans le
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- - joint de sable E. On donne alors le vent qui arrive par six tuyères 1,1 disposées en hexagone sous le four.
  - En intéressant le personnel à la bonne marche du four on est arrivé après un certain nombre d’essais infructueux à une marche normale qui semble économique, bien qu’on puisse assez difficilement évaluer la consommation réelle en charbon.
  - La cuisson se fait, en effet, avec un mélange formé, par tonne de produit cuit, de 57 kg d’anthracite de Montceau, 39 kg de coke de gaz et 78 kg de débris de charbon de toute sorte n’ayant pu être utilisé dans les divers services de l’usine, et dont on cote le prix à 3 f la tonne.
  - D’ailleurs la production de ces fours, suivant les besoins en chaux grasse, est des plus variables. C’est même, il semble, le principal mérite de l’installation puisqu’on peut — sans trop augmenter la consommation en charbon — faire osciller la production par vingt-quatre heures, entre 10 et 30 t par four suivant l’activité du soufflage.
  - Une machine à vapeur de 6 HP suffit au service de la soufflerie, et une de 4 HP au service du treuil.
  - 2° Aspirateur induit, système Prat.
  - Au.lieu de souffler de l’air dans le four, on peut l’aspirer à un certain niveau. M. L. Prat a appliqué dans diverses installations, à Guellendjick notamment, le système qu’il emploie avec succès pour l’aspiration des foyers de chaudière.
  - 3° Four A. Steiger.
  - M. Steiger, ingénieur à Zurich, après divers essais, a réussi à mettre au point un four, imité à la fois des brevets Krottnauer, que l’inventeur n’avait pas pu réussir à rendre pratique et du four Hauenschild utilisé pour la cuisson de portland artificiel.
  - Ce four formé par un cylindre vertical d’environ 7 à 10 m de hauteur suivant les cas, est terminé à sa partie inférieure par une grille tronconique de 1,50 m de hauteur, s’arrêtant à 1 m du sol. Un espace vide formé de nombreux carneaux, existe entre le parement extérieur du four et la chemise en réfractaire et vient déboucher circulairement à environ 1 m au-dessus de la partie supérieure de la grille. Une cheminée en tôle d’une
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- - Fig. 5. Four À. Steiaer à Zurich.
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- - dizaine de mètres surmonte le four auquel elle est reliée par un dôme tronconique (fig. 5).
  - L’air pénètre par les barreaux de la grille et récupère la chaleur de la chaux, l’air qui entre dans le four par les carneaux refroidit la chemise réfractaire, s’oppose aux collages et arrive ainsi chaud dans le four qui, d’après certains industriels suisses l'employant, cuirait par vingt-quatre heures environ 25 t de chaux avec 10 à 12 0/0 de leur poids de charbon.
  - 1° Four Perpignani-Candlot.
  - Dans cette catégorie, c’est évidemment le four le plus perfectionné : c’est surtout, je crois celui dont il existe le plus grand nombre d’unités en service, quelques-unes même depuis six ou sept ans. Des usines ayant commencé par transformer un ou deux de leurs anciens fours, se sont vu, par suite de la commodité du travail, imposer la transformations des autres par leurs ouvriers.
  - Il est constitué par un bloc rectangulaire de 12 m de hauteur
  - et 6 m de côté. Le creuset, ou partie du four dans laquelle
  - s’effectue la cuisson, a 5 m de hauteur et 2,60 m de diamètre.
  - En dessous de cette partie cylindrique le four se prolonge jusqu’à 1,20 m du sol par une grille cylindrique également, de 2,70 m de diamètre. Les barreaux de la grille sont accrochés à une couronne en fonte encastrée dans la maçonnerie ; ils sont maintenus par des cornières placées de distance en distance. La grille est enveloppée par la maçonnerie jusqu’au niveau des portes de détournement; celles-ci sont au nombre de quatre. Il existe entre la maçonnerie et la grille un espace circulaire de 0,20 m. Le four est surmonté d’une cheminée de 14 m de
  - hauteur dont la partie inférieure en fonte plonge dans le four
  - jusqu’à 1 m au-dessous du gueulard. Un chapeau en tôle que l’on peut lever ou abaisser facilement permet de fermer complètement le gueulard si on le désire.
  - Le fonctionnement du four se fait comme suit : Les matières à cuire sont chargées à la manière ordinaire par couches alternatives de pierre et de combustible ; on extrait de temps en temps à la partie inférieure des matières cuites ; la masse descend peu à peu et arrive dans la zone de plein feu, laquelle se trouve à 1 m environ au-dessous du niveau inférieur de la
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- - cheminée, et en bonne marche se maintient absolument fixe en ce point.
  - La récupération de la chaleur se fait comme suit : sur les produits cuils, par l’air, qui circule d’abord entre les barreaux de grille et la maçonnerie, et n’arrive dans la zone de cuisson que par la partie supérieure de la grille. Là les blocs de matière cuite y sont encore intacts et non effrités, laissant entre eux des vides importants où l’air circule facilement et se réchauffe bien mieux qu’à travers la masse désagrégée et pulvérulente reposant sur la grille horizontale des fours ordinaires.
  - Le trajet suivi par les gaz sortants, qui sont attirés vers le centre du four, évite les collages contre la cheminée, et leur permet d’abandonner leur chaleur sans se transformer en oxyde de carbone, car dans la cheminée plongeante ils ne sont plus en contact avec le charbon. Le tirage est d’ailleurs énergique et la combustion très active: la production atteint jusqu’à 30 t de produits cuits par vingt-quatre heures la consommation de charbon descend certainement alors au-dessous de 100/0 en poids de produits cuits, descend-elle jusqu’à 8 0/0 comme l’attestent certains certificats?
  - Ce four a assez souvent été utilisé pour la cuisson de la chaux grasse — industrie du carbure de calcium, aciéries, etc. Les aciéries de Micheville et Villerupt viennent d’en faire une très importante installation (fig. 5 et 6, PL 491). La batterie compte six fours et est adossée face à la carrière à un talus représentant le terrain naturel qui s’élève un peu au-dessous de la jonction de la grille et de la chemise en réfractaire. Deux passerelles joignent la plate-forme supérieure des fours au front d’attaque de la carrière et servent à l’amenée de la pierre pendant le jour.
  - Comme il ne saurait être question d’extraire de la pierre pendant la nuit, il faut également de jour faire un approvisionnement pour la nuit.
  - On a construit à cet usage une grande trémie en bois — à gauche sur la figure — à proximité des fours, et dont il suffit de manœuvrer les vannes de fonds au-dessus des wagons qu’un élévateur monte ensuite sur les fours.
  - Aux essais, quatre de ces fours ont cuit, du 16 au 25 juillet dernier, 111S t de chaux c’est-à-dire 31 t par vingt-quatre heures et par four, avec 146,50 t de combustible : ce qui fait 130 kg de charbon par tonne de chaux grasse: c’est un chiffre très bas.
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  - Quoiqu’il en soit du mode de cuisson adopté — et tous les jours en apporte de nouveaux, puisqu’aussi bien on parle du four tournant pour cuire la chaux, en attendant que l’air liquide ne vienne, en nous débarrassant des 79 0/0 d’Az à réchauffer, nous apporter des surprises qui sont peut-être moins éloignées qu’on ne croit — on se rend compte de la variété considérable de produits qu’on peut obtenir en variant la façon de cuire la chaux.
  - En effet, nous avons vu plus haut que la quatrième phase de la cuisson consiste à faire réagir la silice et l’alumine des argiles déshydratées sur l’oxyde de calcium : suivant la température à laquelle on arrivera, cette réaction sera plus ou moins complète, et le mélange s’appauvrira en chaux pour s’enrichir en silicates et aluminates de chaux. Nous avons vu tout à l’heure l’exemple des usines du Teil faisant avec leurs fours à gaz des produits égaux par leurs résistances aux meilleurs portland artificiels, pendant qu’avec les fours ordinaires elles font la série bien connue de leurs produits commerciaux chaux et ciment. J’ai cité dans la Revue des Matériaux, numéro d’octobre dernier, le cas de deux usines s’approvisionnant dans une même carrière du gisement de Beffes, et produisant des chaux de qualités tout à fait différentes destinées à des marchés différents.
  - De tout cela, il faut retenir que le four est un instrument très élastique dont on peut se servir de façons très diverses : très diverses suivant les débouchés commerciaux, mais aussi, et c’est le point qui nous intéresse, très diverses, suivant la composition chimique, et surtout la nature et la répartition des silicates dans le calcaire.
  - Avec une pierre très calcaire ayant peu de silice, on aura,, pour peu qu’on veuille faire, un produit convenable intérêt à pousser la réaction le plus loin possible.
  - Au contraire, avec, une pierre très argileuse, il faut veiller à laisser suffisamment de chaux libre pour l'extinction. On n’aura donc pas toujours intérêt à pousser les réations jusqu’au bout. D’autant, que d’après ce que nous avons vu de la répartition des silicates, il peut être très coûteux d’obtenir la réaction complète dans certaines parties et on aura quelquefois bénéfice à sacrifier une partie de la qualité au prix de revient. Mais ce
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  - sont là des études préliminaires très minutieuses qu’en général on aura intérêt à faire exécuter par un laboratoire bien outillé en matériel et en personnel,
  - L’extinction.
  - L’extinction est la première des opérations industrielles permettant de séparer les constituants chaux grasse et ciment, dont l’ensemble forme le calcaire cuit.
  - On sait en quoi elle consiste et le rôle considérable qu’elle joue dans la fabrication : au contact de l’eau, l’oxyde de calcium s’hydrate suivant la formule :
  - CaO + H20 = Ca0Ii20.
  - Gomme dans toute extinction, car ce n’est pas un phénomène exclusif à la chaux, il y a dégagement de chaleur.. De plus, malgré que la réaction d’hydratation se fasse avec contraction, il y a augmentation de volume apparent, par éloignement mutuel des molécules les unes des autres dans les grains de chaux; d’où développement de forces considérables entraînant la désagrégation de la masse : cette propriété a, jusqu’à ce jour, été utilisée pour ne pas avoir à broyer les chaux hydrauliques.
  - Jusqu’à il y a une quinzaine d’années, l’extinction était la partie la plus négligée de la fabrication ; l’usage d’éteindre sur les chantiers était d’ailleurs encore courant.
  - Depuis, des progrès énormes ont été accomplis et je crois intéressant de les signaler, car c’est un exemple typique de l’action du consommateur sur la fabrication.
  - Au cours de ses belles études sur les liants hydrauliques (1), M. H. Le Chatelier a trouvé que l’extinction de la chaux était beaucoup activée par l’élévation de température.
  - Il a naturellement conclu qu’il fallait, autant que possible, éteindre en grande masse et prendre des précautions pour empêcher le refroidissement des tas de chaux. Ses recommandations sont restées lettre morte jusqu’au jour où il a eu l’idée d’utiliser cette propriété de l’oxyde de calcium de s’éteindre plus facilement à haute température, comme d’un moyen de contrôle, pour juger la façon dont l’extinction est faite, en mesurant l’augmentation de volume apparent de petits cylindres de chaux maintenus pendant six heures dans l’eau bouillante (2).
  - (1) Bulletin de la Société tïEncouragement pour PIndustrie Nationale, 1895.
  - (2) Bulletin de la Société d'Encouragement pour P Industrie Nationale, 1898.
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  - Les grands consommateurs qui s’appellent Ponts et chaussées, Génie militaire, Compagnie de chemin de fer, etc., ayant adopté pour la réception des liants hydrauliques qu’ils emploient les aiguilles Le Chatelier, immédiatement dans les usines on a organisé l’extinction de façon rationnelle et surtout, avant de bluter, on a contrôlé si l’extinction était finie. Pour cela, on confectionne, avec de la chaux prise au tas, blutée au tamis à main et additionnée de '10 0/0 de son poids d’eau, de petits cylindres énergiquement comprimés au pilon à main. On dispose ces cylindres dans une enceinte où se trouve un peu d’eau; on porte progressivement la température à 100 degrés et on l’y maintient pendant une heure. Aucune fissure ne doit apparaître sur les cylindres.
  - Malgré cela, il ne faut pas croire que cette partie de la fabrication ait atteint un degré de perfectionnement tel qu’il n’y ait plus rien à changer : c’est, au contraire, la partie où clés transformations sont le plus imminentes.
  - D’un côté, on cherche à faire l’extinction en vase clos sous pression. On a proposé des extincteurs à palettes analogues à ceux employés pour la chaux grasse dans certaines industries chimiques (silico-calcaire, sucrerie, etc.), aucun n’a pu je crois encore affronter avec succès la marche industrielle.
  - MM. Pavin de Lafarge ont réussi à faire l’extinction avec un tube analogue aux fours rotatifs. Ils éteignent ainsi plus de 100 t par jour. On devrait également réussir avec le « silo-extincteur » que j’ai employé avec succès, comme je dirai plus loin, à l’extinction des grappiers et au silotage des ciments.
  - Voici un autre point sur lequel une transformation radicale s’impose, surtout si le gros consommateur qu’est le Ministère des travaux publics met en vigueur le projet de cahier des charges nouveau, où la résistance à sept jours est portée de 2 à 3 kg. Il s’agit du broyage de la chaux éteinte.
  - En effet, d’après ce que nous venons de voir, pendant l’extinction, la chaux vive, en augmentant de volume, brise le squelette de ciment qui l’enrobe en menus fragments et même en fine poussière dans les parties où des silicates présentent un semis très fin dans le calcaire.
  - L’opération du blutage consécutif à l’extinction a pour but de séparer d’un côté l’hydrate de chaux et les parties fines de. ciment, c’est la chaux hydraulique du commerce; de l’autre, les
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  - clinkers plus gros de ciment, ce sont les grappiers, dont nous verrons tout à l’heure la préparation.
  - Or, le blutage de la chaux hydraulique, à cause de la dimension des grains de chaux, ne se fait qu’à un tamis relativement grossier, de sorte que les grains de ciment qui restent dedans présentent pour la plupart une certaine dimension, très variable, d’ailleurs, avec la structure physique de la matière. Gomme, d’autre part, la réaction d’hydratation par laquelle s’opère la prise se fait par la surface des grains, tout ce qui est à l’intérieur reste inactif pendant un temps plus ou moins long.
  - Le broyage des chaux hydrauliques s’impose donc pour en améliorer la qualité : c’est ce que met en évidence le tableau suivant, où cinq chaux sont étudiées à l’état naturel et après passage de trente minutes, puis d’une heure dans un petit broyeur à billes.
  - Si on fait abstraction des anomalies comme III et IV, qui montrent le rôle considérable joué par la structure physique des calcaires, on voit que le broyage par son action sur les deux constituants de la chaux hydraulique fait :
  - a) Augmenter le poids au litre non tassé et diminuer l’eau de gâchage ; cette action est d’autant plus forte que les chaux hydrauliques sont plus légères, c’est-à-dire contiennent plus de chaux grasse. C’est, en effet, le résultat de l’action du broyage sur la chaux grasse, dont il brise les éléments et diminue la porosité ;
  - b) Augmenter les résistances, action d’autant plus marquée que les chaux sont plus lourdes, car c’est le résultat du broyage du ciment, deuxième constituant des chaux hydrauliques.
  - J’ai également étudié le# durcissement jusqu’à sept jours de ces diverses chaux par la méthode de la bille. J’ai constaté que la dureté (1) augmente plus rapidement au début dans les chaux
  - (1) On sait que la dureté est la résistance qu’un corps oppose à la pénétration d’un autre corps plus dur (voir de Martens, traduction Breuil, p. 266). En 1900, Brinnel, ingénieur suédois, a proposé de mesurer la dureté des métaux par la déformation que leur fait subir une bille déterminée fortement appliquée sur une surface plane, et il a
  - appelé nombre de dureté le rapport A = g, où P est la pression, S la surface de la
  - calotte sphérique imprimée dans le métal ; cette méthode s’est répandue très rapidement dans les usines à fer. J’ai proposé (Congrès de Copenhague, septembre 1909. Voir Revue de Métallurgie, septembre 1909) de mesurer la prise et le durcissement jusqu’à sept jours des liants hydrauliques par la déformation qu’ils éprouvent sous l’action d’une bille de 30 millimètres chargé d’un certain poids. Pétant mesuré en kilogrammes et S en centimètres carrés, le nombre A représente en kilogrammes par centimètre carré l’effort supporté par le liant. J’ai montré que jusqu’à sept jours au moins, la méthode s’applique également bien aux pâtes pures et aux mortiers 1 : 3 et donne des résultats infiniment plus précis que l’essai à la traction, sans nécessiter les appareils compliqués et dispendieux de l’essai à la compression.
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- - Durée du broyage. . minutes.
  - s au litre non tas?
  - Augmentation sur 0 minute. .
  - Arrachement à sept jours. . .
  - 1.25
  - Augmentation sur 0 minute. .
  - • • Voir : « Réunion des membres français et belges de l’Association internationale pour l’essai des matériaux : séance du 30 octobre 1909 communication très documentée de M. Leduc sur ce sujet, et la discussion qui s’en est suivie entre MM. Candlot, Feret, Laborbé et Mercier.
  - cc
  - O
  - ro
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  - légères que dans les lourdes ; c’est assez naturel, car dans ces chaux la prise au début est due presque exclusivement à la carbonatation de Pox\4de de calcium, réaction très lente. Dès que le broyage fait entrer en jeu l’action d’un peu de ciment, il y a une augmentation énorme, presque un saut brusque dans certains cas.
  - Le broyage.
  - Au sortir delabluterie où ils sont séparés de la chaux hydraulique les clinkers de grappiers sont dirigés sur l’atelier de broyage.
  - Dans l’industrie du portland artificiel cet atelier reçoit des produits bien nets de tout mélange, son travail est simple. Avec les grappiers, la besogne est un peu plus complexe, car de par leur mode de fabrication ils n’arrivent pas à cet atelier exempts de tout mélange. D’abord le blutage est une opération insuffisante pour les débarrasser de toutes les -particules de chaux adhérentes à leurs aspérités. De plus, l’extinction quelque bien faite qu’elle soit, laisse toujours à l’intérieur des clinkers des parties de chaux non éteintes, l’eau n’ayant pu pénétrer jusqu’à elles. Le broyage doit donc être combiné avec une opération d’extinction. Le procédé, consistant à arroser à nouveau les grappiers est assez rarement employé, à signaler toutefois quelques exceptions, mais en général la température s’élève insuffisamment et l’action reste minime.
  - On se contente la plupart du temps de l’humidité empruntée à l’air et de l’eau fixée à l’état d’hydrate pendant l’extinction primitive, sur les silicates et aluminates de chaux formant les clinkers.. On sait, en-effet, qu’à la même température la tension de dissociation des hydrates de silicates et d’aluminates est beaucoup plus considérable que celle des hydrates de chaux, et que cette différence s’accentue encore avec l’élévation de température; il y a donc transport de l’eau des premiers sur la chaux qui s’éteint de cette façon au fur et à mesure que le broyage la fait arriver, soit au contact des silicates et aluminates hydratés soit au contact de l’humidité atmosphérique,
  - Cette exposition à l’air se fait à des moments variés du broyage : soit avant tout broyage en sortant des, bluteries de chaux légère', soit après un premier décorticage ou concassage,
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- - soit après un premier broyage partiel, ou même après broyage complet, cette forme d’extinction prend alors le nom de silotage.
  - 11 est d’ailleurs extrêmement simple de faire cette extinction de façon très peu coûteuse et absolument certaine. M. Le Cha-telier a indiqué comme moyen rapide de siloter les ciments, de les chauffer à 100 degrés après y avoir ajouté de l’eau sous forme de ciment ayant déjà fait prise. En Angleterre on aurait, paraît-il, pu réaliser cette conception en introduisant environ 2 0/0 de vapeur d’eau dans les tubes broyeurs pendant le broyage. C’est une opération certainement délicate et demandant une très grande surveillance. Je suis arrivé aussi sûrement au même résultat par le dispositif suivant, très simple et ne demandant pas une surveillance plus délicate que le reste de la fabrication.
  - Après un premier broyage sommaire, la matière, blutée ou non mais légèrement arrosée par de l’eau en jets très fins est déversée dans un appareil dit « silo-extincteur ». Cet appareil est simplement un grand cylindre [fl = 4 à 5 D au minimum], en tôle, revêtu intérieurement de bois et présentant une série de barreaux horizontaux superposés, établis suivant son diamètre à la façon des barreaux d’une bétonnière. La partie inférieure de ce cylindre est terminée suivant les dimensions, soit par un plateau distributeur à couteau, soit par un transporteur annulaire. A l’intérieur de ce cylindre, à environ un cinquième de sa hauteur en partant du sommet se trouvent des radiateurs en nombre variable disposés de façon qu’à leur niveau toute la masse soit à la température que l’expérience montrera dans chaque cas la plus convenable.
  - Ces radiateurs, et il est commode de se servir pour les constituer des barreaux horizontaux eux-mêmes ou de la paroi du cylindre, sont en relation soit avec la chaudière de l’usine et alors c’est de la vapeur qui circule à l’intérieur, soit avec une chaudière spéciale où l’on met non pas de l’eau mais une solution saline ayant son point d’ébullition vers 150 ou 200 degrés. Le tuyau de retour passe alors dans une deuxième série de radiateurs situés tout à fait au bas du « silo-extincteur » et qui récupèrent la plus grande partie de la chaleur des grappiers sortants.
  - On règle le couteau du plateau distributeur à la sortie, ou la vitesse du transporteur annulaire, de façon que les grappiers séjournent dans l’appareil le temps que la pratique indique
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  - nécessaire pour que toute la chaux qu’ils contiennent soit éteinte.
  - C’est vers l’emploi d’appareils de ce genre que devra être orientée la fabrication, lorsqu’on voudra faire des ciments port-land de grappiers de bonne qualité, chose qui ne dépend pas exclusivement des fabricants mais aussi des consommateurs comme nous le verrons plus loin.
  - Quoi qu’il en soit à l’heure actuelle, cette façon d’opérer est tout à fait exceptionnelle, on procède presque exclusivement par broyages et blutages successifs plus ou moins nombreux.
  - Ces broyages et blutages successifs se font de façon extrêmement variables et avec les appareils les plus divers. Il serait assez difficile de donner des règles absolues. Nous indiquerons seulement les principes de l’opération en renvoyant pour la description des appareils aux prospectus des bons constructeurs; nous verrons ensuite à titre d’exemple l’organisation de quelques usines.
  - Dans une première opération on concasse seulement la matière, on la décortique, de façon à enlever les parties de chaux adhérentes à la surface, les gros morceaux se brisent en même temps suivant les surfaces de moindre résistance, c’est-à-dire aux points où ils contiennent de la chaux, laquelle se trouve ainsi mise au contact, soit de l’humidité atmosphérique soit des hydrates de silicates et d’aluminates de chaux.
  - Le passage à travers une bluterie à toiles métalliques, sépare la fine poussière des gros qu’on appelle assez souvent, à partir de ce moment, les sablettes. Ces sablettes sont alors dirigées sur un broyeur plus robuste qui les fragmente, d’après les mêmes principes que précédemment, en morceaux plus fins, une nouvelle portion de chaux s’éteignant encore ; par blutage on obtient ainsi un produit contenant une plus grande proportion de ci--ment. On broyé à nouveau les sablettes provenant de ce blutage et ainsi de suite.
  - A quel point arrêter ces broyages? En pratique, on fait une classification pour le poids au litre non xassé. C’est un moyen simple mais fort rudimentaire, car pour un même produit ce chiffre varie avec la finesse de blutage et il est de beaucoup préférable de faire une classification d’après les nombres de dureté à sept jours.
  - Bull.
  - 23
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- - On obtient ainsi toute une série de produits présentant à sept jours des duretés bien déterminées et allant en croissant; comme pour reprendre l’exemple du début, dans l’industrie du goudron, on sépare des pétroles et des essences de plus en plus lourds, ou dans l’industrie des alcools on distille des alcools de plus en plus concentrés.
  - Ces divers broyages sont exécutés avec des appareils dont l’action est de plus en plus énergique : les types en sont des plus variés. Actuellement il y a tendance à l’unification, un broyeur à boulets comme préparateur, suivi d’un tube Davidsen comme finisseur, le tout assez souvent précédé d’un concasseur ; tel est le type d’atelier de broyage qui tend à s’imposer. Les plus grosses différences portent en général, sur le mode de blutage, par les broyeurs eux-mêmes ou par des appareils séparés.
  - A simple titre d’exemples, voici la description sommaire de trois usines répondant à des besoins différents mais qui peuvent être prises comme type d’installations modernes.
  - La figure 7 donne le plan de l’usine de Schinznach, près Zurich, usine intéressante par plus d’un point, dont nous avons déjà cité les fours du système A. Steiger. A chaque four correspond une série de salles d’extinction en ciment armé, dont le service, remplissage et vidange, est fait par une seule chaîne à godets tournants tels que leur ouverture est toujours dans le plan horizontal supérieur. Après extinction, la chaux n’est pas dirigée sur une bluterie mais vers une batterie de broyage composée d’un moulin à boulets et d’un tube finisseur : toute la marchandise passe successivement dans ces deux appareils. Il n’y a donc aucune séparation, pas même de chaux hydraulique ordinaire, mais un seul produit. Ce système a été quelquefois, appliqué dans des usines françaises à calcaires très argileux et dont une très petite quantité de chaux s’éteint ; et encore n’a-t-on jamais poussé l’uniformité aussi loin, il y a toujours deux produits : celui du broyeur à boulet, celui du tube.
  - Au sortir des tubes finisseurs, 50 t par 24 heures, sont collectés par une vis transporteuse PQ (coupe AB), à l’élévateur RR* (coupe CI)), qui les monte à la vis distributrice S (coupe EF). Les wagons du chemin de.fer arrivent jusque dans l’usine.
  - Voici maintenant deux autres installations situées toutes les
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- - i
  - &
  - Fig. 7. — Usine de Schinznach (Suisse).
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  - deux sur le gisement de calcaire hydraulique de Belles et écoulant leurs produits par le canal.
  - L’installation de broyage de la première est représentée par les figures 5 et 6 (PL 498); de la seconde, par la ligure 8, et elles sont également bien étudiées.
  - Dans la première, située à Saint-Germain, commune de Jouetli-
  - sur-l’Aubois (Cher) (fig. 5 et 6 PL 498), la matière venant des
  - salles d’extinction passe dans les élévateurs et les bluteries
  - . a b
  - A — et B -j-j- .
  - ata 2 blb2
  - 120 t de produits sont ainsi traités par jour dont 80 t sont de la chaux pesant 650 kg le mètre cube et 40 t des grappiers non éteints pour un séjour de 10 à 12 jours dans les salles d’extinction, ils tombent dans le concasseur C, à la sortie duquel l’élévateur C15 les monte à la trémie c2 qui les distribue au Yapart D,
  - d
  - d’où par l’élévateur Dt, ils arrivent à labluterie —, laquelle en
  - d{a2
  - élimine 15 t pesant 750 kg le mètre cube.
  - Les 25 t de sablettes passent de la trémie d2 au broyeur Morel vertical E (fig. 5 et 6, PL 498) et de là, par l’élévateur E1} à la blu-terie e qui sépare 12 t d’un produit pesant 900 kg et envoie 13 t de sablettes à la trémie e2, laquelle alimente deux broyeurs Morel du type horizontal F et donnent ainsi, par broyage total, 13 t d’un ciment extrêmement fin faisant sensiblement 1100 kg le mètre cube.
  - Les trémies c2, d2, e2 où tombent entre chaque broyeur les sablettes, contiennent au minimum le travail de . deux à trois jours; elles sont largement ouvertes de façon à permettre le plus possible l’extinction de la chaux des sablettes par l’humidité atmosphérique.
  - L’explication un peu longue de cet atelier de broyage peut être très facilement condensée dans une formule littérale. Il suffit pour cela de convenir que les lettres majuscules désignent les broyeurs et les élévateurs, ces derniers avec un indice; les lettres minuscules les bluteries avec leurs trémies, avec l’indice 1 quand elles reçoivent un produit fini, 2 quand c’est un produit non fini. Les flèches indiquent la marche du travail, les doubles flèches la sortie d’un produit fini ; les lettres T, S et <b sont réservées respectivement pour désigner les transporteurs horizontaux, les silos et les salles d’extinction.
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- - timmm' m m . hmmmmssssssm^
  - Silos i chaux <J> Salle d'exliiLchon
  - (ounlier i (?e
  - Fig. 8. — Usine Langlois à Saint-Léger-le-Petit (Cher). Atelier de broyage.
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  - On écrira alors :
  - 80
  - d 'I-5
  - 25
  - .13
  - 1100
  - Les facteurs numériques ne s’appliquent qu’à la lettre qui les suit immédiatement, à moins qu’ils ne soient en avant des crochets, auquel cas ils multiplient tout ce qui est entre les crochets. Les exposants indiquent le tonnage traité, en numérateur le tonnage fini sortant par la trémie 1, en dénominateur ce qui sort par la trémie 2. Le nombre placé au bas des crochets indique le poids au mètre cube du produit fini, mais il serait infiniment plus rationnel et plus précis d’indiquer à cet endroit le nombre de dureté à sept jours. •
  - D’après ces mêmes principes, en se reportant à la figure 8 on écrira le dispositif de l’atelier de M. Langlois :
  - B sont des meules verticales dont deux groupes fonctionnent normalement ensemble avec les bluteries correspondantes (il en existe un troisième groupe de secours), G un broyeur à boulets à la suite duquel on fait ou non une séparation suivant les cas, D sont deux tubes finisseurs. A la suite de C, malgré la trémie d2, on fait généralement séjourner, pendant plusieurs semaines, des grappiers sous un hangar pour éteindre la chaux.
  - Dans ces deux dernières installations, on a poussé très loin, le plus loin possible, les séparations, et, comme on l’a vu, certaines précautions sont prises pour éteindre la chaux des sa-blettes, après chaque appareil de broyage. Mais il est bien certain qu’on aurait avantage à introduire, dans chacune de ces installations, un silo-extincteur. Dans l’atelier de l’usine Saint-Germain, cela permettrait de supprimer le Vapart; à l’usine
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  - Langlois, on éviterait, après le broyeur à boulets C, les manipulations énormes qu’on s’impose pour arriver à livrer un produit irréprochable.
  - On a parfois essayé d’aller plus loin dans les séparations, comptant ainsi enlever encore de la chaux, toute la chaux même, et se soustraire à l’objection que les ciments portland de grappiers contiennent toujours un peu de chaux libre; c’est illusoire, on n’arrivera jamais à enlever toute la chaux, mais seulement à obtenir des produits de plus en plus siliceux, faisant prise de plus en plus lentement.
  - D’ailleurs, les ciments portland artificiels sont exactement dans le même cas et, pour les uns comme pour les autres, cela n’a absolument aucun inconvénient, du moins pour les usages courants, car la réaction de la prise en met des quantités beaucoup plus considérables en liberté, les quelques centièmes qu’on y laisse sont absolument sans aucun inconvénient.
  - Pour les usages à la mer, ou en terrains séléniteux où la décomposition des mortiers se trouve de ce fait accélérée, il existe un remède bien connu, c’est d’y ajouter de la pouzzolane ou de l’argile calcinée à 600 degrés qui se combine à la chaux : c’est le procédé employé par les usines du Teil pour faire leur « ciment indécomposable (1). » On trouvera certainement d’autres corps arrivant au même résultat; j’ai proposé (Congrès de Copenhague, septembre 1909) l’hydrocellulose dont les effets semblent encore plus efficaces.
  - Toutefois, si une petite quantité de chaux ne nuit pas à la qualité du ciment, c’est à la condition absolue et sans réserve au>-cune qu’elle soit éteinte : d’où la nécessité de siloter les ciments. On doit toujours le faire, mais il ne faut pas s’illusionner sur l’efficacité absolue du système, surtout de la façon dont on le pratique en général. Il n’a de résultats certains que si le ciment contient suffisamment d’humidité avant la mise en silo, car, dans des masses pulvérulentes comme celles dont il s’agit, l’air ne pénètre pas au delà des quelques centimètres qui forment bientôt à la surface une croûte imperméable.
  - Nous avons déjà vu que, pour introduire de l’humidité dans les ciments, M, Le Chatelier a proposé d’y ajouter une petite quantité de cimént ayant déjà fait prise. Le procédé suivant, qui a l’avantage de ne laisser aucune matière inerte dans le pro-
  - (1) J. Bîed. Revue de Métallurgie, juin 1909.
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  - duit marchand, m’a toujours donné de bons résultats. Au moyen d’une vis ou de tout autre procédé mécanique, de façon à le répartir très régulièrement, on introduit dans le ciment, au moment de la mise en silo — silo ordinaire ou silo-extincteur — du sable humide exactement calibré, par un passage à un tamis convenable, de façon que le blutage avant l’ensachage à la sortie du silo l’élimine.
  - Essais de réception. — Conclusion.
  - L’industrie du ciment Portland de grappiers et des chaux hydrauliques, nous venons de lé voir, est une industrie complexe pouvant offrir au consommateur toute une série de produits variés parfaitement déterminés au point de vue composition chimique et qualités physico-mécaniques. Les procédés de fabrication, tout en étant simples, sont cependant suffisamment précis pour que dans la même usine on puisse fabriquer indéfiniment des produits qui n’ont, d’ailleurs, d’autre ambition que de fournir au consommateur l’unité de dureté au prix minimum. Toutefois, faut-il encore que ce dernier accepte de la prendre sous cette forme, car on sait qu’à l’heure actuelle, la concurrence aidant, ce n’est plus le producteur qui impose son produit, mais le consommateur qui dicte ses conditions.
  - Nous avons vu les progrès accomplis dans l’extinction des chaux de par le fonctionnement de cette loi : malheureusement, tous les consommateurs ne se rendent pas un compte exact des répercussions de leurs fantaisies— il ne s’agit bien que de cela dans certains cas — sur la fabrication, et du préjudice qu’ils peuvent porter à une industrie, sans avantage aucun pour les intérêts dont ils ont la garde.
  - Tout le monde connaît le mode de dosage au volume de la chaux, inscrit à la série des prix de la Société centrale des Architectes : résultat, faire que ce volume soit le moins lourd possible, car les droits d’octroi et le transport se paient au poids, d’où prime énorme à la fabrication des chaux les plus légères possibles, c’est-à-dire les plus médiocres. Dans cette voie, on a réalisé des prodiges, suivant la remarque de M. Le Chatelier, on n’aurait pas cru, a priori, qu’il fût possible de fabriquer d’aussi mauvaises chaux.
  - Autrement préjudiciable est l’attitude de la Ville de Paris, qui,
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  - elle, refuse même d’examiner les ciments portland de grappiers et les exclut a priori de ses chantiers sous prétexte que de par leur mode de fabrication même ils n’ont pas une composition chimique constante. On sait ce qu’il faut penser de cette assertion toute gratuite et je ne m’attarderai pas de nouveau à la réfuter. Il est cependant une remarque indispensable à faire, c’est que l’affirmation des Ingénieurs de la Ville implique qu’ils croient qu’un produit de composition chimique constante a des propriétés physico-mécaniques constantes. Sans entrer dans de longues considérations à ce sujet, il suffit de citer l’exemple de l’acier trempé et de l’acier ordinaire pour montrer la fausseté d’une telle conception. Il n’est chimiste au monde qui arrivera à différencier la composition du même acier avant et après la trempe, tandis que les propriétés mécaniques en sont toute différentes.
  - Pour les ciments, il en est exactement de même : des ciments portland artificiels de compositions chimiques absolument identiques, ont des constantes physico-mécaniques complètement différentes.
  - Tout le monde sait que le ciment des fours rotatifs est à prise plus rapide et à résistances finales plus grandes que celui des fours coulants ordinaires. La finesse des matières premières n’est pas non plus sans action sur ses propriétés et sur la température à laquelle se font les réactions dans le four, et Richardson (1) cite le cas des produits de la firme américaine « Lehig Valley » qui font prise habituellement en quelques minutes, tandis que si on broie les matières premières plus finement, la prise demande une heure pour se faire, et que la température de cuisson s’abaisse de 110 degrés.
  - Bien que la question soit moins étudiée, il y a également des influences dues à la façon dont les clinkers sont refroidis. La chose est certaine pour le silicate dicalcique qui tombe en poussières bleues dans les fours coulants et reste aggloméré dans les fours rotatifs. 11 y aurait mieux encore, toujours d’après Richardson, qui a fait une étude suivie de ces phénomènes : il aurait observé sur des clinkers de portland artificiels de véritables phénomènes de trempe, et les poussières de ciment en résultant étaient sensibles au recuit, ce qui se traduisait par une augmentation considérable de la rapidité de prise passant de 60 à 3 minutes.
  - (1) Cf. E. Lemaire, Génie Civil, 1904-1905.
  - Bttt.t, 23
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  - De tous ces faits, qu’il ne serait peut-être pas très difficile de multiplier, il ressort nettement que la composition chimique quantitative ne signifie rien, et que le seul moyen de reconnaître la qualité d’un liant hydraulique est de lui faire subir des essais — essais extrêmement simples et se rapprochant autant que possible des efforts qu’il aura à 'supporter à l’emploi.
  - Pour les cas de la pratique courante, où il n’y a pas à faire intervenir les causes d'attaque chimique par le milieu ambiant, comme dans le cas des ciments en prise à la mer ou en terrain séléni-teux, ces essais devraient se borner à la constatation de deux qualités :
  - 1° S’assurer de la constance dè volume par un essai aux aiguilles Le Ghatelier, après un séjour de trois heures dans l’eau bouillante. C’est un essai très simple, qui a pour lui la consécration de l’expérience et qui a été adopté comme méthode officielle par l’Association internationale des méthodes d’essai;
  - 2° Un essai de résistance après un temps déterminé. Pour des raisons de précision dans les mesures et de simplicité dans les appareils, cet essai devrait être un essai de dureté, défini comme je l’ai fait ci-dessus, de préférence à un essai de traction ou de compression. D’autant plus que par deux empreintes on peut parfaitement qualifier un produit, depuis le début de la prise jusqu’à une époque assez avancée du durcissement — 7 jours — pour pouvoir se prononcer définitivement sur la réception.
  - Et comme, somme toute, lorsqu’on achète un liant hydraulique, c’est de la dureté qu’on achète ; il serait tout à fait désirable qu’on prenne l’habitude de les payer à l’unité de dureté, comme on paie déjà les engrais — et beaucoup d’autres produits d’ailleurs —: à l’unité d’azote ou d’acide phosphorique.
  - * *
  - Que les deux exemples que je viens de citer aient été préjudiciables à l’industrie, cela est évident, mais enfin leurs auteurs responsables pourront toujours dire qu’ils n’ont pas charge des intérêts des industriels, mais seulement de ceux de leurs commettants, et qu’à leur connaissance c’est cette façon d’agir qui leur paraît le mieux les sauvegarder.
  - Ce point de vue est défendable, mais non sans réplique. Toutefois la réplique est en général hors de la portée d’un industriel isolé, lequel n’est pas en contact avec l’architecte ou l’ingénieur
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- - rédigeant les séries (le prix et les cahiers des charges, et n’en perçoit l’action que par l’intermédiaire d’agents subalternes irresponsables et la plupart du temps ignorants.
  - Les groupements industriels, absorbés dans des soucis qu’ils croient sans doute plus urgents, n’ont eu jusqu’ici aucune action sur ces questions. Ils semblent avoir complètement ignoré la question de la série des prix de la Société centrale des Architectes, et la modification qui vient d’y être introduite est due à l’initiative d’un ou deux fabricants de chaux de Belles aidés par M. Le Chatelier. De même pour le projet de cahier des charges actuellement à l’étude pour les chaux non en prise à la mer. La Chambre syndicale des fabricants de chaux et ciments de Paris qui, malgré son titre, est en majorité composée d’intermédiaires, marchands de-matériaux’sur la place de Paris, n’en a eu connaissance que parce que son président M. Candlot a pris l’initiative de proposer une nouvelle rédaction; mais les groupements de province l’ignorent encore officiellement (1). A cette façon de procéder, il n’est peut-être pas sans intérêt d’opposer une fois de plus les usages allemands.
  - On n’ignore pas que c’est sur l’initiative d’une Section de la formidable Fédération des « Syndicats des matériaux de construction » que les cahiers des charges, on dit les normes allemandes, sont rédigées. Dans une étude fortement documentée parue en octobre dernier dans le Bulletin de la Société d’Encouragement, M. Leduc décrit la magnifique organisation de cette Fédération, qui possède les laboratoires Seger et Cramer, fondés en 1877, lesquels sont, à l’égal de notre laboratoire national de Sèvre, la plus grande organisation du monde pour l’étude de l’argile. La Tonindustrie Zeitung, revue technique tri-hebdomadaire, sert d’organe à cette Fédération, où F « Union des Fabri-
  - (1) Ce projet vient d’être rendu officiel, sans qu’on ait consulté les chambres syndicales. Cette réserve faite sur la procédure suivie pour la rédaction de ce cahier des charges n° 6, je me hâte de constater qu’il est en progrès très sérieux sur ses devanciers. 11 refuse d’abord le nom de chaux hydraulique à tout produit ne donnant pas en mortier une résistance à la traction de 2,5 kg à sept jours. D’autre part, et c’est par là surtout qu’il ouvre une ère nouvelle, il ne fait aucune allusion à la composition chimique et au mode de fabrication des produits : il s’en tient exclusivement à des essais de finesse, de constance de volume, de durée de prise et de résistance. Pour ces derniers, il n’est pas question d’essais en pâte pure. Tout cela est nouveau, et il faut espérer que la commission, et en particulier les industriels en faisant partie, tiendra à honneur d’étendre ces principes aux ciments : par suite fondra en un seul les deux cahiers des charges nos„3et4, en fera disparaître les définitions — et quelles définitions! — des produits, les réglementations relatives à leur composition chimique et leur mode de fabrication, et s’en tiendra à des essais de résistance en mortier, ceux en pâte pure étant absolument illusoires.
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  - cants de ciment portland », avec ses 85 usines représentées et ses 380 000 f de réserve, est une des sections les plus actives. Cette Union, en plus du laboratoire de la Fédération, possède le sien particulier à Karlshort, où l’on contrôle de façon permanente la fabrication des usines de l’Union. Dans les réunions générales annuelles, les membres de l’Union font connaître les essais qu’ils ont faits, les résultats donnés par les nouvelles machines, etc. ; nous voilà je crois assez loin des marchands français de secrets de fabrication!
  - Mais tout cela est connu : ce qui l’est moins, c’est l’organisation et l’action de l’Association des Fabricants Allemands de ciment portland de fer.
  - On sait ce qu’en Allemagne on a désigné sous le nom de ciment portland de fer : c’est un ciment portland artificiel fabriqué soit avec des matières ordinaires, soit avec du laitier comme matière silico-alumineuse, et dans lequel, sur les indications de Michaëlis, on a ajouté 30 0/0 de laitier de hauts fourneaux devant se combiner pendant le durcissement avec la chaux rendue libre par la réaction de la prise. C’est exactement l’opération réalisée par l’usine du Teil avec de l’argile calcinée à 600 degrés pour son « ciment indécomposable ». Immédiatement, des polémiques sans nombre se sont engagées sur l’utilité de cette addition et les qualités des produits obtenus. L’Union des Fabricants de ciment portland a nommé dans son sein une Commission pour étudier la question et chaque année cette Commission dépose un rapport où sont soigneusement notés et publiés tous les faits contraires à l’addition de laitier qu’elle représente comme une falsification. Les plus grands savants de l’Allemagne, Stern, le professeur Gary, etc., ont été mobilisés à l’effet de trouver soit des moyens pour découvrir sûrement cette addition, soit des essais de réception — celui du durcissement à l’air, par exemple — pour faire éliminer les ciments additionnés. Jusqu’au droit d’appeler leur produit ciment portland fut dénié aux industriels pratiquant cette addition.
  - Qu’à cela ne tienne, répartirent ces derniers, nous ne discuterons pas pour un mot : dorénavant nous appellerons notre produit, les mots ciment portland n’étant pas une marque déposée, ciment portland de fer; ce qui n’était pas sans une certaine habileté commerciale. En 1901, ils se groupaient en une « Union des Fabricants de ciment portland de fer », qui entamait immédiatement une campagne pour montrer l’équivalence
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  - de leur produit avec le ciment portland et en même temps obtenir que les chiffres des normes allemandes soient plus élevés.
  - L’année même, ils obtinrent la nomination d’une Commission de vingt-six membres, pris parmi les grands fonctionnaires de la Guerre, des Travaux publics, etc., des fabricants de ciment portland, des fabricants de ciment portland de fer et des savants comme Micliaelis et Weding. Des expériences sans nombre furent faites, des discussions, où l’arsenal entier de la science allemande fut mobilisé, eurent lieu ; finalement, après huit années de travaux, la Commission consacra (6 mars.1909) le point de vue des fabricants de ciment portland de fer par cette sentence :
  - « D’après les résultats des essais, les ciments portland de fer » et les ciments portland doivent être considérés d’une façon » générale comme équivalents : par conséquent, dès lors que les » ciments portland de fer donnent aux essais effectués, suivant » les normes en vigueur, des résultats satisfaisants également » au durcissement à l’air, il n’y a pas la moindre objection à » présenter contre leur emploi dans les travaux publics. »
  - Mais l’Union des Fabricants de ciment portland, prévoyant sans doute ce résultat, avait, dès la fin de 1908, dressé une nouvelle machine de guerre. Profitant des usages établis qui font que les normes sont proposées par les Syndicats, elle présenta à l’approbation du Ministère d’Empire une nouvelle rédaction apportant par certains côtés d’assez sérieux progrès aux normes anciennes, mais où se trouvait une définition du ciment basée non plus seulement sur son mode de fabrication, mais encore sur sa composition chimique et sa teneur en ses principaux composants. On se doute bien, d’ailleurs, que c’est surtout à cette définition qu’on tenait, car elle était faite de façon à dénier jusqu’au nom de ciment au ciment portland de fer.
  - Battue dans son propre pays, l’Union des Fabricants de ciment portland escomptait les décisions d’un Congrès scientifique international pour entraîner celle du Ministère d’Empire.
  - En septembre dernier, au Congrès des méthodes d’essai à Copenhague, la-motion du professeur Gary (1), demandant le vote de cette définition, a eu assez peu de succès, si peu même que son auteur a cru prudent de la retirer avant de lui faire subir l’epreuve du vote.
  - (1) Cet essai de motion avait également pour but de peser sur le Gouvernement Argentin, qui refuse les ciments additionnés de gypse.
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  - La Tonindusirie Zeilnng, parlant des travaux du Congrès, a cru sauver la face en expliquant à ses lecteurs que si les propositions allemandes n’avaient pas eu plus de succès, c’est que certains congressistes avaient fait dégénérer la discussion en querelle de nationalité. Le fait n’est pas complètement inexact et les rédacteurs de la Tonindusirie Zeitung sont particulièrement bien documentés à ce sujet. A deux reprises différentes, en effet, le nom d’un pays et de ses intérêts a été lancé dans la discussion : la première fois par le professeur Gary lui-même, qui a prié le Congrès de voter la définition allemande du ciment, car cela avait, a-t-il dit, un intérêt tout particulier pour son pays. La seconde fois, c’est le président de l’Union des Fabricants de ciment portland, l’honorable M. Müller, qui a jugé à propos de souligner l’échec des vues allemandes en demandant qu’à la suite de la motion du Congrès adoptant comme officiel l’essai aux aiguilles Le Cbatelier, on mentionne que les Allemands y étaient opposés. Mais ce sont là les petits travers de gens qui, somme toute, ont fait de grandes choses et ont utilement servi leur pays. S’il est jamais permis de parler de « la morale de la concurrence » c’est bien cette fois, et on peut citer la lutte entre ces deux Syndicats pour fournir des produits satisfaisant à des normes de plus en plus dures comme un bel exemple à suivre.
  - Peut-être sera-t-il téméraire de suggérer à des industriels français qu’ils ont mieux à faire que de déprécier mutuellement leurs produits ou « de lutter contre la concurrence à l’aide d’expédients plus ou moins heureux », mais les fabricants de ciment portland de grappiers et de chaux hydraulique doivent bien se le dire, c’est en suivant cet exemple d’amélioration des cahiers des charges qu’ils arriveront à faire classer leurs produits, qui méritent mieux que leur réputation actuelle.
  - Dans la Revue Générale des Sciences, avril 1893, M. Candlot constatait que la lenteur de la progression de l’industrie du ciment portland artificiel tenait en France à l’importance de la fabrication de la chaux hydraulique et des ciments portland de grappiers, fabrication inconnue en Allemagne, Danemark, etc. Le fait était exact : pour arriver à développer leur industrie, les fabricants de ciment portland artificiel n’ont pas cherché à maintenir leurs prix de vente par des moyens artificiels, comptoir ou autre : c’eût été le resserrement indéfini de leurs affaires et le recul de leur industrie devant celle des ciments portland de grappiers.
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  - Deux fois en quinze ans, passant du four intermittent ait four coulant, puis au four rotatif, ils ont amélioré leurs procédés de fabrication, abaissé leurs prix de revient et pu ainsi gagner du terrain sur l’industrie concurrente des ciments portland de grappiers.
  - A leur tour, ceux-ci se trouvent menacés, ils ne pourront maintenir leur situation que si les industriels, s’affranchissant nettement des suggestions mauvaises de quelques-uns, comprennent qu’ils tuent leur industrie en cherchant à vouloir maintenir leurs prix de vente en liifiitant artificiellement la concurrence entre eux. Perfectionner leur procédés de fabrication de façon à abaisser leurs prix de revient tout en améliorant la qualité des produits est leur seule chance de' salut, pendant que d’un autre côté ils s’efforceront d’obtenir des pouvoirs publics des cahiers des charges en rapport avec la science moderne, c’est-à-dire où les produits ne seront plus définis par leurs procédés de fabrication ou leur composition chimique, mais seulement par leurs propriétés mécaniques résultant d’essais.
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- - TABLE DES MATIERES
  - TRAITÉES PENDANT L’ANNÉE 1909
  - (Bulletins de janvier à décembreJ
  - AVIATION
  - Hélices au point fixe (Essais d’), par M. A. Boyer-Guillon (bulletin
  - d’août).......................................................... 65
  - Note complémentaire à la discussion sur l’aviation, par
  - M. M. Armengaud (bulletin d’août)................................ 110
  - Note relative à la discussion sur l’aviation, par M. R. Soreau
  - (bulletin d’août)................................................. 113
  - Plaques dans l’air (Théorie de la résistance à l’avancement
  - (des), par M. F. Cliaudy (bulletin d’août)....................... . 92
  - Voilure d’un aéroplane du côté du bord d’attaque (Sur la forme concave à la), par M. F. Cliaudy (bulletin d’octobre) .... 187
  - P
  - CHEMINS DE FER
  - Enclenchements des signaux et des aiguilles (Les procédés les plus récents d’), par M. A. Moutier (bulletin de lévrier) .... 223
  - Stabilité du matériel des chemins de fer (Étude complémentaire sur la). Théorie des déraillements. Profil des bandages,
  - par M. G. Marié (bulletin de mai). . ....•.................528
  - Voies de chemin de fer (Rôle, répartition et calcul des actions horizontales dans les), par M. L. Schlüssel (bulletin de septembre). 135
  - CHIMIE INDUSTRIELLE
  - Ciments portland de grappiers et chaux hydrauliques (L’industrie des), par M. H. Laborbe (bulletin de décembre)........335
  - Gaz de four à coke dans les moteurs à explosion (Note sur l’utilisation directe du), par M. E. Cuvelette (bulletin de février). . 171
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- - — 381 —
  - DIVERS
  - Charrues en France (Les anciennes), par M. H. Chevalier (bulletin
  - de mai).......................................................507
  - Excursions de la Société des Ingénieurs civils, en juillet 1909. Visites industrielles, à Paris. Exposition de Nancy. Bassin de Briey (Compte rendu technique des), par M. J. Bergeron (bulletin d’octobre)...........................................227
  - ÉLECTRICITÉ
  - Halage électrique des bateaux. Expériences sur le canal Lehig-Valley (Pensylvanie), par tracteurs à adhérence pro-
  - portionnelle, par M. L. Gérard (bulletin de mai)..........577
  - Hydro-électrique s du Sud-Ouest de la France (Les installations), par M. P. Postel-Vinay (bulletin de novembre)....278
  - GÉOLOGIE
  - Architecture pour sol agité ou mouvant (Système d’), par
  - M. F. J. Pillet (bulletin de mars).................... . . . . 401
  - Béton armé et les tremblements de terre (Le), par M. G. Flament-
  - Hennebique (bulletin de mars)..............................386
  - Construction à adopter dans les régions sujettes aux tremblements de terre (Type de), par M. G. L. Pesce (bulletin de mars) . 410
  - Construction en pays de tremblements de terre (La), par M. G.
  - Espitallier (bulletin de mars)...............................363
  - Radioactivité en géologie et dans l’atmosphère (La), par M. P.
  - Besson (bulletin de mars)....................................325
  - Vibrations du sol lors des tremblements de terres. Conséquences au point de vue théorique (Étude des), par M. J. Bergeron (bulletin de mars)......................................... 344
  - HYGIÈNE
  - Canalisations d’eau et de gaz, au point de vue des intérêts financiers et sanitaires (Établissement des), par M. J. Gilbert
  - (bulletin de juin)..............................................601
  - Filtres à sable non submergés, système de MM. le docteur P. Miquel et Mouchet (Nouveaux), par M. F. Marboutin (bulletin de février) .....................................................258
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- - — 382 —
  - MÉCANIQUE
  - Compression de la vapeur à l’évaporation des liquides industriels (Application de la), par MM. Ch. Bouillon et Ch. Prache (bulletin d’avril).......................................480
  - Compression de la vapeur appliquée à l’évaporation (De la),
  - par M. J. Rey (bulletin d’avril)....................*. . 460
  - Laboratoire d’essais du Conservatoire national des Arts et Métiers (La Section des métaux du), par M. Pierre Breuil (bulletin de juillet)..................................... 1
  - Moteurs à gaz (Les progrès de la construction des), par M. R. E.
  - Mathot (bulletin de janvier) ........................ 5
  - Usines centrales à vapeur, au point de vue des conditions générales de leur établissement (Note sur les grandes), par
  - M. G. Chevrier (bulletin de juin).......................622
  - MÉTALLURGIE
  - Aluminium en France (L’industrie de 1’), par M. R. Pitaval (bulletin de novembre)........... . . . .....................308
  - Dureté des métaux. Sa mesure à chaud et à froid (La), par
  - M. F. Robin (bulletin d’avril).............. , . .......433
  - Métallurgie au Congrès de Londres (La) (juin 1909) et de Copenhague, par M. L. Guillet (septembre 1909).......... 193
  - MINES
  - Bassin houiller Blanzy-Auxonne-Ronchamp (Le), par M. E.
  - Léotard (bulletin d’octobre).............. 211
  - Étain dans l’État de Pérak (L’), par M. G. Giraud (bulletin de janvier).................................................... 47
  - Or à Madagascar (L’), par M. Ch. Marquet (bulletin d’avril). .... 417
  - NAVIGATION
  - Déglaçages maritimes et fluviaux (Nouvelle contribution aux études des procédés de), par MM. Dibos (bulletin de mai) .... 692
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- - - 383 —
  - PHYSIQUE
  - Froid obtenu dans une détente effectuée sans travail extérieur sensible (Évaluation du), par M. C. Monteil (bulletin de novembre)........;...............................267
  - TRAVAUX PUBLICS
  - Batterie des Maures (La) îlot artificiel de lancement pour essais de torpilles automobiles, par M. M. Michel Schmidt (bulletin de janvier)..................................118
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- - TABLE ALPHABÉTIQUE
  - PAR
  - NOMS D’AUTEURS
  - DES MÉMOIRES INSÉRÉS DANS LE 2® SEMESTRE, ANNÉE 1909. (Bulletins de juillet à décembre.)
  - Armengaud (M.). — Note complémentaire à la discussion sur l’aviation (bulletin d’août)............................................ 110
  - Bergeron (J.). —Compte rendu technique des excursions de la Société des Ingénieurs Civils, en juillet 1909. — Visites industrielles, à Paris.
  - — Exposition de Nancy. — Dassin de Rriey (bulletin d’octobre) . . . 227
  - Boyer-Guillon (A.). — Essais d’hélices au point fixe (bulletind’août). 65 Breuil (Pierre). — La Section des métaux du Laboratoire d’essais du Conservatoire national des Arts et Métiers (bulletin de juillet) .... 1
  - Chaudy (F.). — Sur la forme concave à la voilure d’un aéroplane du
  - côté du bord d’attaque (bulletin d’octobre)......................... 187
  - Chaudy (F.).— Théorie de la résistance à l’avancement des plaques
  - dans l’air (bulletin d’août) ....................................... 92
  - Guillet (L.). — La Métallurgie au Congrès de Londres (juin 1909) et
  - de Copenhague (septembre 1909) ..................................... 193
  - Laborbe (H.). — L’industrie des ciments portland de grappiers et
  - chaux hydrauliques (bulletin de décémbre)................ 335
  - Léotard (E.). — Le bassin houiller Blanzy-Auxonne-Ronchamp (bulletin
  - d’octobre)................•......................................... 211
  - Monteil (C.). — Évaluation du froid obtenu dans une détente effectuée
  - sans travail extérieur sensible (bulletin de novembre).............. 267
  - Pitaval (R.). — L’industrie de l’aluminium en France (bulletin de
  - novembre).............................................................. 308
  - Postel-Vinay (P.). — Les installations hydro-électriques du Sud-
  - Ouest de la France (bulletin de novembre) .......................... 278
  - Schlüssei (L.). — Rôle, répartition et calcul des actions horizontales dans les voies de chemins de fer (bulletin de septembre). ...... 135
  - Soreau (R.). — Note relative à la discussion sur l’aviation (bulletin d’août).................................................-.............. 113
  - Le Secrétaire Administratif, Gérant, A. de Dax.
  - IMPRIMERIE CHAIX, rue BERGÈRE, 20, PARIS. — 3-138-2-10. —(EncreLorilleui).
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- - 6e Série. 47e Volume.
  - Fig. -1. — Bord à gros cristaux d’une soudure autogène de tôle d’acier déchirée en service. Grossissement : 30 diamètres.
  - Fig. 2. — Barreaux de fer cémentés superficiellement et pliés pour montrer les fissures de la couche cémentée.
  - Fig. 3. — Bord cémenté du fer de la ligure n° 2. Grossissement : 30 diamètres.
  - LA SECTION DES MÉTAUX DU LABORATOIRE D’ESSAIS DU CONSERVATOIRE NATIONAL DES ARTS ET MÉTIERS
  - FJ. 189.
  - Fiu. 4. — Bord trempé d’une fonte coulée en coquille. Grossissement : 30 diamètres.
  - I A
  - ' n/ V,<~ V -MW ”'1
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  - Fig. 3. — Milieu non trempé de la même fonte coulée en coquille. Grossissement : 30 diamètres.
  - Fig. 7. — Structure d’une fonte malléable de bonne qualité, à graphite peu volumineux.
  - Grossissement : 30 diamètres.
  - Fig. S.
  - • Bronze à 30 0/0 de plomb, avec plomb mal distribué. Grossissement : 30 diamètres.
  - Fig. o. — Structure d’une fonte malléable médiocre trop graphiteuse.
  - Grossissement : 30 diamètres.
  - Fig. 9. — Bronze à 8 0/0 de plomb, avec plomb bien distribué. Grossissement : 30 diamètres.
  - Fig. 10. — Soudure d’aluminium. Grossissement : 30 diamètres.
  - Fig. 13. — liéparlilion du soufre dans un érhanlillon de caouLchouc vulcanisé pendant un quart d'heure à 136 degrés. Grossissement : ïo diamètres.
  - Fig. 10. — Même tôle matée sous le bec d’un rivet. Grossissement : 30 diamètres.
  - Fig. 19. — Tapures dues à la trempe d’un acier dur. Grossissement : 00 diamètres.
  - Fig. 11. — Alliage antifriction communément employé Grossissement : 30 diamètres.
  - Fig. 14. — Répartition du soufre en rameaux capillaires partant de 4 centres dans le même caoutchouc vulcanisf
  - _
  - ‘'À-rk'Àr
  - Fia. 17. — Décollement suivant deux mises d un essieu en fer. Grossissement : 100 diamètres.
  - Fig. 20. — Fissure dans la couche superficielle d'un rail en acier, altérée par le passage des trains. Grossissement: 30 diamètres.
  - d’un bronze d’aluminium à 10 0/0 d aluminium. Grossissement : 100 diamètres. Grossissement : 30 diamètres.
  - Grossissement : -i ooo diamètres.
  - Fig. 21. — Surface écrouie du rail attaquée fortement à l’acide chlorhydrique.
  - Fig. 22. — Pliages à froid du rail. Le pliage supérieur a été fait en sens inverse du pliage inférieur et ce dernier a été effectué en faisant travailler à l’extension la surface fissurée du champignon.
  - Fig. 23. — Cassure du rail dans une fissure.
  - Fig. 24. — Structure microscopique du rail avec inclusions de sulfure de manganèse dans la ferrite. Grossissement : 200 diamètres.
  - Société des Ingénieurs Civils de France,
  - Bulletin de Juillet 1909.
  - IMP. CHAIX„ — 17446-7-09.
- pl.189 - vue 389/396
- - 6me Série 18e Volume
  - LE BASSIN ROUILLER BLANZY-AUXONNE-RONCHAMP
  - PL 490
  - Légende explicative de la Carte Géologique de la Forêt de la Serre
  - a2 Alluvions modernes a1 _____d°____anciennes
  - Y1 Granulitè
  - TST1 Gneiss granulitique
  - S ___________d°___:____
  - ' tj-n Muschelkalk tm Grès bigarré
  - tiv.__d-°_vosgien
  - p ___d°__rouge
  - P Limon de la Bresse
  - P1 Sables de Chagny
  - c4 Craie chloritée
  - J6 Portlandien
  - J5 Kimméridgien
  - J4 Astartien Pont
  - J3 Corallien /
  - J2 Oxfordien a?
  - J II Grande oolithe
  - J rtr Fullers earth
  - Jiv Oolith inférieure .
  - l4 Lias supérieur Mapljs
  - l3 _ d°_ moyen
  - l2-i _ d°_ inférieur
  - Société des Ingénieurs Civils de France.
  - Bulletin d'Octobre 1909
  - 6™ Série 18e Volume
  - EXCURSION A NANCY ET DANS LE BASSIN DE BRIEY
  - PL 190 et PL 494
  - Fiq. 1 et 2 Aecunmlateur Xeekel avec traînage par cables
  - 0 Echelle de lfm* °
  - HAUTS-FOURNEAUX ET MINE D’AUROUÉ
  - Tlcp3 et 4 Installation. du puits ÎF°3
  - Echelle de- 2/zoa=
  - tout culbuteur pour 8 berlines Elévation. ,
  - o_ Dispositif d-’en-cagemeat aatomatique des 'bedin.es vides
  - cL ____„_____d’encagemeait et de dècagemeat des bediues
  - e-Ereins et'verrons d’arrêt avant ïéiteèe an pont culbuteiie
  - £_ font culbutera;
  - cp. Accumulateur de 3600 T
  - lx —Traînage mécanique pour remonter les berdmes vides
  - Société des Ingénieurs Civils de France.
  - Courtier & Cie, 43, rue de Dunkerque, Paris
  - Bulletin d'Octobre 1909
- pl.190-191 - vue 390/396
- - 6me Série 18e Volume
  - ET DANS LE BASSIN DE BRIEY
  - PI. 192
  - Fig. 3. — Coupe en travers de la chaufferie
  - Quai
  - (Trémie pour oh.acgem.ent direct idm cote dams le skip.
  - SjS^Skip.
  - vL Wagon, de coke.
  - "Vj Wagon. de menaçai (.Fond de la Noue) w Wagonnet déminerai (llmil des 'Jappes 1 -pj Terni roulant desservant le skip.
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  - p5. Wagon, de poussières, u Toéhe de fonte 15? m.lx Monte-charges kyiranlicjue. d. 'Poche de Eoufcé 18?
  - C Cornue Thomas. Sc. Cuve à scories . a. T o cire d'acier.
  - 1? Tosse de coulée.
  - P "Passerelle de coulée.
  - L Lingots transportés amclammoirs.
  - (Pont roulant de lalralle de coulée .
  - clv.xt / Chemin. de roulement V des pouls roulants. HL TyLoteurs électrigues.
  - Y s Voies pour amener les cylindres.
  - Vu, Voies de chargement.
  - Vg Voies d.e garage.
  - Société des Ingénieurs Civils dé France.
  - Bulletin a Octobre 1909.
  - Courtier 8c Cie, 43, rue de Dunkerque, Paris
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- - 6me Série 18e Volume
  - INSTALLATION HYORO - ÉLECTRIQUE DU SUD-OUEST DE LA FRANCE
  - PL 193.
  - Société des {ingénieurs Civils de France
  - Bulletin de Novembre 1909.
  - Courtier Et C'«, 43. rue de Dunker'q'ua, Pari
- pl.193 - vue 392/396
- - 6me Série 18e Volume
  - INSTALLATION HYDRO-ÉLECTRIQUE DU SUD-OUEST DE LA FRANCE
  - PI 194
  - Fig. 1. — Coupe! transversale suivant B.E.C.D.G.F. (Echelle 1/400)
  - jo \
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  - àr-' rs» w"
  - Société des Ingénieurs Civils de France.
  - Bulletin de Novembre 1909
  - Courtier 8c Cie, 43. rue de Dunkerque, Paris
- pl.194 - vue 393/396
- - 6e Série. 18e Volume.
  - PI, 195
  - L'INDUSTRIE DE L'ALUMINIUM EN FRANCE
  - PI. 196 (PI. 195 et 196)
  - LES
  - Fig. 7. — Salle des turboalternateurs à vapeur.
  - Fig. 2. — Vue générale. Côté aval.
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  - Fig. 3. — Barrage. Côté amont.
  - Fig. 6. — Chaufierie.
  - Fig. 9. — Interrupteurs à huile et vue arrière du tableau.
  - Fig. 1. — Usine de La Praz. Fig. 4, — Usine de Calypso (Vue prise en hiver). Fig. 7. — Pont-conduite de 70 rn de portée (Usine de Saint-Jean).
  - Fig. 3. — Usine de Calypso.
  - Fig. 9. —• Usine d’Auzat.
  - Société des Ingénieurs Civils de France.
  - Bulletin de novembre 1909
  - 1MP. CHAUC. -834-1 HO.
- pl.195-196 - vue 394/396
- - 6e Série. 18e Volume.
  - L’INDUSTRIE DES CIMENTS PORTLAND DE GRAPPIERS ET CHAUX HYDRAULIQUES
  - PI. 197.
  - C. P. arlificiel. C. P. de grappiers. Type en semis. Type en réseaux.
  - Fig. 1. — Micrographie de clinkers de ciment, Fig. 2. — Structure physique du calcaire,
  - montrant la proportion plus grande de cristaux actifs dans le C. P. de grappiers que dans le C. P. artiliciel.
  - Fig. 3. — Structure physique du calcaire. (Clichés Leduc.)
  - Fig. 5. — Aciéries de Micheville. Fours à chaux Perpignani-Candlot.
  - Fig. 4. - Concasseur à mâchoires La PIate-forme supérieure des fours,
  - avec trémie oscillante, système Neyret-Brenier.
  - Fig. 6. —Aciéries de Micheville. Fours à chaux P. C. Ensemble. Front de carrière. Passerelles supérieures allant aux fours. Trémie d’approvisionnement de pierre pour la nuit.
  - Société des Ingénieurs Civils de France.
  - Bulletin de Décembre 1909.
  - IMP. CHÀIX.
  - 3822-2-10.
- pl.197 - vue 395/396
- - 6me Série 18e Volume
  - L’INDUSTRIE DES CIMENTS PORTLAND DE GRAPPIERS ET CHAUX HYDRAULIQUES
  - PL 198
  - CARRIÈRES DE MM. THORRAND, DURANDY & O, à Nice
  - Fig;5 Coupe transversale
  - Fig. 4. - Atelier de concassage de la pierre - Elévation-Coupe
  - Echelle : i'200
  - Fig; *2 Vue eu. jplsu
  - CARRIERES DE LAFARGE, au Teil
  - Fig. i à 3. — Atelier de concassage de la pierre et de tri des déchets de carrière
  - Echelle : 1/200
  - USINE Sl-GERMA1N, à Jouet-s/l'Aubois (Cher)
  - Fig. 5 et 6. - A telier de broyage des grappiers
  - Echelle : 1/450
  - Fi g. 3 Elévation-Coupe suivant IJ
  - Société des Ingénieurs Civils de France
  - Bulletin de Décembre 1909
  - Courtier 8c Cls, 43, rue de Dunkerque, Pans
- pl.198 - vue 396/396