EXPLICATION DES PLANCHES NUMÉROTÉES CONTENUES DANS LE TOME DIX-HUITIÈME. MONNAIE. Figure 1. Machine à laminer les lingots d'or à froid, et à les amincir sans que l'on doive les recuire. Les lingots d'argent y passent échauffés au rouge. U, L, rouleaux supérieur et inférieur, dont les axes reposent sur deux montants en fonte S,S, dans l'intérieur desquels se trouvent deux écrous se mouvant au moyen d'un double système d'engrenage P,P, et pouvant, par conséquent, en agissant sur le cylindre supérieur, le rapprocher ou l'éloigner du cylindre inférieur. Les deux montants S,S, sont fixés sur une plate-forme 0,0, qui repose sur un massif de maçonnerie, une large roue mue par la vapeur donne le mouvement à l'arbre F,F, qui porte à chacune de ses extrémités, deux roues dentées L,L, dont l'une s'engrène avec une roue K, qui fait tourner, par l'arbre R,R, le rouleau U, tandis que l'autre s'engrène avec une roue J, qui fait tourner par l'arbre V,V, le rouleau L. ou alliés dans les proportions voulues par la loi, les lames métalliques deviennent aigres quand elles ont passé plusieurs fois au laminoir; aussi est-il de toute nécessité de les recuire après plusieurs passes, sans quoi elles se déchireraient plus ou moins. C'est dans ces lames qu'avec un découpoir ou emporte-pièce on taille les flancs; on nomme ainsi les disques métalliques destinés à être portés au balancier. Il arrive toutefois que, malgré l'épaisseur bien égale des lames et la précision avec laquelle opère le découpoir, il arrive que les flancs présentent des différences sensibles de poids; aussi, avant de les convertir en monnaies, est-il convenable de les soumettre à ce qu'on appelle l'ajustage. Pour cela, on les pèse au trébuchet, tous ceux qui n'ont pas le poids légal sont rejetés pour être remis à la fonte ; les plus forts sont soumis à l'ajustage. Anciennement, on amenait chaque flan au poids voulu avec la lime, et, par conséquent, à la main; cette méthode est, du reste, encore employée pour les monnaies d'or. Mais maintenant, les flans d'argent sont ajustés au moyen d'une machine dont la pièce agissante est un couteau ou rabot qui, en passant, scie le flan et lui enlève son excès d'épaisseur. Ce rabot est mis en mouvement par une manivelle et un engrenage. En Angleterre, les lames subissent deux opérations pour être converties en flans: par la Malgré la ductilité de l'or et de l'argent, purs | première, elles sont découpées en planchettes Figure 2. Elle représente une sorte de compas de précision à deux branches graduées, pour mesurer exactement l'épaisseur du métal passé au laminoir qui diminue l'épaisseur des lames en augmentant leur largeur. Mais ce laminoir agit à peine sur leur largeur; aussi avons-nous vu qu'à la fonte on ne leur donne que celle qui est strictement nécessaire, afin de diminuer les déchets de l'opération. ou morceaux carrés; la seconde leur donne la forme circulaire. Les machines au moyen desquelles se pratiquent ces deux opérations sont représentées fig. 3 et 4. La fig. 3 est appelée par les Anglais planchet cutting out Mill (moulin à couper les planchettes). Elle se compose essentiellement de deux arceaux circulaires S,S, mus par un système d'engrenage C,D, et qui découpent, en fragments d'une dimension double de celle que doivent avoir les flans, les lames métalliques soumises à leur action. Après ce premier découpage, les planchettes sont derechef soumises au laminoir, afin d'arriver plus précisément à l'épaisseur voulue, puis on les porte au second découpoir, blank cutting out Press (presse à couper les flans), que nous voyons représenté fig. 4. Les deux pièces principales de cette machine sont un coin A en acier, et un poinçon ou découpoir circulaire B, également en acier. Le mécanisme qui, au moyen de la vis à filets S, fait mouvoir ces deux pièces, entre lesquelles se découpe le flan, offre une grande ressemblance avec celui du balancier. verses causes de déperdition de matière qu'elles éprouvent en circulant; il convient donc à la bonne fabrication des monnaies, que le balancier agisse avec énergie. Le balancier se compose d'une vis portant trois filets carrés à forte saillie, sur une longueur égale à six fois son diamètre; cette vis est en fer et agit dans un écrou en cuivre. Sa tête, qui forme six pans, s'engage exactement dans un œil pratiqué au milieu d'une barre horizontale en fer, ou volant, à l'aide duquel on lui imprime un mouvement de rotation. Afin d'augmenter encore la force des bras de ce volant, on le garnit de masses de plomb à ses extrémités. Lorsqu'un mouvement rapide est imprimé au volant, la vis agit; mais son extrémité, rencontrant un obstacle fixe, arrête presque subitement le mouvement et produit alors une énorme pression. L'écrou, fixé d'une manière invariable, résiste à l'action de bas en haut que ce mouvement lui communique. L'extrémité inférieure de la vis est exactement assemblée à une pièce d'acier qui transmet le choc; cet assemblage a lieu au moyen d'une tête d'acier garnie d'un fort tenon entrant dans une mortaise pratiquée dans la vis. Les dimensions du tenon sont telles qu'il n'a pu entrer dans la mortaise que quand les parois en ont été dilatées au moyen de la chaleur; par le refroidissement qui suit cette introduction, ces parois éprouvent une contraction qui établit un contact intime. Un tampon d'acier, supporté par des ressorts à boudin, reçoit le coin supérieur et lui commu Après l'ajustage des flans, il s'agit de les frapper, c'est-à-dire d'imprimer l'effigie sur l'une de leurs faces, et l'écusson sur l'autre. Mais, avant cette dernière opération, on procède au blanchiment ou décapage des flans ajustés; à cet effet, on les fait chauffer au rouge cerise, sur un plateau de fer battu, dans un fourneau à réverbère, puis on les jette, ainsi rougis, dans un bain d'acide sulfurique étendu d'eau; on les y agite afin qu'ils présentent toutes leurs surfa-nique le choc transmis par la vis; le coin inféces à l'action de l'acide; on les lave, on les essuie, et on les fait sécher au feu, afin qu'ils ne retiennent aucune humidité qui en ternirait la surface et qui pourrait altérer les coins. Lorsque ce travail est terminé, celui du balan-litée par les ressorts qui soulèvent légèrement cier commence. Le but de ce dernier travail est d'imprimer d'un seul coup, et par une même pression, l'effigie sur l'une des faces de chaque flanc, l'écusson sur l'autre, et en même temps de produire le cordonnage. rieur se trouve également appuyé sur un tampon de même métal. Le flan se place entre les deux coins, lorsque la vis est dans sa position la plus élevée ; cette introduction est encore faci le coin supérieur qu'une virole maintient dans cette position. Le branle étant alors donné au volant, la rapidité du mouvement fait que l'extrémité de la vis et le tampon qui adhère au coin supérieur, se rencontrent, que les ressorts à boudin se compriment, et que le coin, glissant entre deux coulisses, est entraîné de haut en bas, contre le flan que le coin inférieur maintient dans une position invariable. A ce moment, le choc se trouve arrêté presque subitement par les deux coins et par le flan qui les sépare, et la pression est si forte, que les parties creuses des coins se reproduisent en relief sur le flan. Le volant décrit, à chaque pulsation, un angle qu varie en grandeur de 70o à 80°; il est ordinaire| ment manœuvré par dix ou douze hommes. NAVIGATION. MOYENS DE DIRECTION: OCTANT, SEXTANT, CERCLE DE RÉFLEXION. OCTANT (figure 2). PO, demi-quart de cercle, ou limbe gradué, divisé en quatre-vingt-dix parties. AB, miroir perpendiculaire au plan de l'instrument; il est fixé sur l'alidade K, et tourne avec elle autour du centre de l'instrument. L'alidade porte un vernier à son extrémité. Les instruments le plus habituellement emE, second miroir, également perpendiculaire ployés par les navigateurs pour les observations au plan de l'instrument; sa partie supérieure célestes, sont l'octant, le sextant, et le cercle de réflexion, qui ne sont, en réalité, que des modi- seule est transparente, le reste est étamé; ce mifications d'un même instrument, construit surroir est parallèle au miroir AB, quand les zéros du vernier et du limbe correspondent. ce principe général : que si un objet est vu par réflexion de deux miroirs, la distance angulaire de l'objet à l'image réfléchie est double de l'inclinaison des miroirs. Soient AB et CD (fig. 1) deux miroirs dont les plans prolongés se rencontrent en I; soit SF un rayon lumineux envoyé par un objet S, réfléchi une première fois par le miroir AB, en FG, sur le miroir CD, et une seconde fois par le miroir CD, jusqu'en E, où il se rencontre avec le prolongement de SF; il en résulte que, pour l'œil placé en E, l'angle SEG ou SES' est la distance de S à son image S' vue dans la direction ECS', après la réflexion par les deux miroirs. Maintenant d'après les lois de l'optique, les angles SFA et GFB sont égaux; FI divise donc en deux parties égales l'angle GFE. En outre, si FG est prolongé jusqu'en H, il résulte des mêmes lois que les angles FGC et EGI sont égaux; il résulte aussi des principes de la géométrie que FGC | et HGI sont égaux; que par conséquent HGE, angle extérieur du triangle GFE, est coupé en deux parties égales par GI, et que, géométriquement, l'angle I est la moitié de l'angle E. De ce qui précède il découle évidemment que le plan d'un objet éloigné, vu par la réflexion de deux miroirs parallèles, est le même que celui de l'objet lui-même, et que par conséquent, lorsque l'image d'un objet éloigné, vu par la réflexion de deux miroirs, coïncide avec l'objet lui-même, il est hors de doute que les deux miroirs sont parallèles. | G, troisième miroir; celui-ci est complétement étamé, à l'exception d'une petite ligne transparente qui en traverse le centre. Quand il y a coïncidence entre les zéros de l'arc et du vernier, il devient perpendiculaire à AB. H, I, pinnules, petites plaques de cuivre, percées d'un trou pour laisser passer les rayons lumineux. Elles sont, parfois, garnies d'un verre coloré mobile; cette disposition permet de se servir de l'instrument, pour prendre la hauteur du soleil avec un horizon artificiel. D, réunion de verres colorés ou d'écrans qu'on peut employer ensemble ou séparément; ils sont placés, sur la figure, entre AB et G; mais quand on se sert du miroir G, on les tranporte en x. Afin de rendre le miroir AB perpendiculaire au plan de l'instrument, l'alidade doit être avancée vers le milieu du limbe, en Q par exemple. L'observateur, regardant alors obliquement en AB, s'assure que l'image de PQ, vue par réflexion dans le miroir, est dans le même plan que PQ lui-même vu directement. Soient, par exemple, AB (fig. 3) le miroir, E l'œil, P'D l'image de PD réfléchie par le miroir. Si P'D et PD paraissent sur le même plan, le miroir AB est perpendiculaire au plan de l'instrument; si l'image réfléchie paraît plus basse, le miroir est trop incliné en arrière. Si elle paraît plus élevée, c'est qu'au contraire il a une trop grande inclinaison en avant. Il faut alors en rectifier la position, ce qui est facile à l'aide de la vis qui le fixe sur le plan C (sig. 2). Maintenant le zéro du vernier étant mis en coïncidence parfaite avec celui de l'arc, il s'agit de disposer le miroir E perpendiculairement au plan de l'instrument, et parallèlement à AB. A cet effet, ce miroir peut se mouvoir circulai Supposons un miroir C'D' (même figure) perpendiculaire à CD; l'œil en S′ voit l'image de S❘ dans une direction S'CE; et, dans ce cas, la distance de l'objet à son image est double de l'inclinaison du miroir. Ainsi donc, un objet éloigné et son image, vus par la réflexion de deux miroirs perpendiculaires l'un à l'autre, paraissent séparés de 180°, et par conséquent diamé-rement, au moyen d'une vis, sur un axe fixé à la tralement opposés. Après cette démonstration, il est facile de comprendre la description des instruments que nous avons nommés en commençant. branche de l'instrument. Après quelques tâtonnements, l'observateur regardant par la pinnule H et par le miroir E vers l'horizon de la mer, ou vers tout autre objet éloigné, s'assure que l'i mage, vue par double réflexion dans la partie tine; quelquefois tout est en métal; mais quand le sextant est de grande dimension, on préfère le buis ou l'ébène qui le rendent moins lourd : le limbe est alors gravé sur ivoire. étamée du miroir, se trouve dans la même ligne, dans le même plan que l'objet vu directement | dans la portion non étamée du même mi- | roir. Soient NOOR (fig. 4) la partie étamée de E, et MPQR sa partie non étamée; soient BA l'horizon vu par cette portion transparente, et AC l'image de cet horizon, vue par réflexion dans la portion étamée; si BA et AC sont sur une même ligne, les miroirs E et AB sont parallèles. Mais si l'image, vue dans la partie étamée, est au-dessus ou au-dessous de BA, comme en ac ou en a'c', il faut faire mouvoir AB jusqu'à ce que ac ou a'c', | se trouvant dans le plan de AC, indiquent que | les deux miroirs sont devenus parallèles. Si, en inclinant l'instrument vers l'horizon, en dirigeant le limbe en haut, en regardant, comme précédemment par la même pinnule et par le même miroir, l'on trouve l'objet observé et son image sur la même ligne, on peut en déduire que le miroir E est perpendiculaire au plan de l'instrument. Mais si l'image réfléchie paraît en Ac ou en Ac' (fig. 5), c'est que le miroir est incliné en avant ou en arrière. Il s'agit alors de le redresser, ce qu'on obtient au moyen des vis m ou n (fig. 2); l'on s'arrête quand Ac ou Ac' sont rentrés dans le plan BAC (fig. 5). On n'est pas d'accord sur l'origine de l'octant, qui succéda dans la marine, à l'ancien astrolabe; il paraît cependant qu'il fut construit sur quelques notes trouvées dans les papiers de Newton après sa mort. L'octant est à peine employé à présent; il a été remplacé par le sextant que nous allons examiner, et qui lui-même a cédé la place au cercle de réflexion de Borda. SEXTANT (fig. 6). Le sectant tire son nom de ce qu'il est principalement formé d'un arc de cercle de 60° environ. RS, arc sur lequel on lit la graduation, en observant que, par la construction de l'instrument, il faut compter les demi-degrés pour des degrés, c'est-à-dire que chaque angle observé doit être doublé. L'M'O, alidade que l'on dirige comme il convient pour évaluer l'angle, et qui porte son vernier, sa vis de pression et sa vis de rappel, comme dans tous les instruments du même genre. N, petite loupe adoptée à l'alidade; elle tourne sur un pivot brisé, afin de pouvoir être amenée à la distance focale et au-dessus des divisions que l'on veut lire. On fait des sextants qui ont jusqu'à 0m,5 et même 0m,7 de rayon; mais depuis que l'on a trouvé plus de précision et plus de facilité à se servir du cercle de réflexion, on se sert rarement de sextants ayant plus de 0m,2 de rayon. HI, tube d'une lunette, faite comme celles de spectacle, ou mieux encore, à deux verres convexes. Le tube se tire à volonté pour amener l'oculaire à la distance focale de l'objectif, selon la distance des objets. Cette lunette est fixée à la charpente qui lie le disque C' au centre autour duquel tourne l'alidade. E,AB, miroirs perpendiculaires au plan de l'instrument; le premier ne porte pas d'étamage dans sa partie supérieure ; le second, plus grand, est attaché à l'alidade, et tourne avec elle autour du centre de l'instrument. Pour faire des observations, la lunette devant être parallèle au plan de l'instrument, on l'amène à cette position de la manière suivante : Soient DE (fig. 7) le plan du sextant, BB la lunette, maintenue par l'anneau AA, X la tige au moyen de laquelle on l'élève et on l'abaisse; soient, au foyer de l'oculaire, quatre fils, ab, cd, ef, gh, formant un carré dans le champ de vision; si l'on tourne l'oculaire de manière à ce que deux de ces fils, ab, cd, par exemple, deviennent parallèles au plan du sextant DE, les deux autres deviendront nécessairement perpendiculaires à ce même plan. Quand on veut mesurer l'arc de distance entre deux objets, deux astres, par exemple, on tourne l'instrument de manière à voir, par la lunette, à travers la partie non étamée du petit miroir, celui de ces objets qui est situé à gauche; puis on fait tourner lentement l'alidade jusqu'à ce que l'image de l'objet de droite soit vue dans la partie étamée de ce même miroir. On amène les deux objets en exacte coïncidence; ce qu'on reconnaît facilement, en faisant balancer le sextant autour de la droite qui va à l'objet direct; on lit alors l'arc que désigne l'alidade dans cette position; cet arc est l'arc demandé. Lorsque la distance angulaire est à peu près connue, on fixe l'alidade sur la graduation correspondante; puis, visant l'objet direct, on aperçoit l'objet réfléchi, il ne reste plus qu'à produire la coïncidence. Mais si cette distance angulaire T, manche en bois servant à tenir l'instru- est tout à fait inconnue, comme il serait souvent ment. difficile d'amener ainsi en coïncidence les deux Le limbe est en cuivre, en argent ou en pla- objets sur le petit miroir, voici comment on opère. On place l'alidade sur zéro, et l'on se tourne vers l'objet de droite que l'on voit alors double, ou directement et par réflexion, mais dans une exacte coïncidence; puis on manœuvre peu à peu l'alidade, en même temps que l'on tourne l'instrument vers la gauche, de manière à conserver la vue de l'objet de droite par réflexion. On continue le mouvement jusqu'à ce que l'on arrive en face de l'objet de gauche. On voit alors les deux objets à la fois comme on le désire. En tenant le sextant dans une situation verticale, on mesure de même l'arc de hauteur d'un astre ou d'une sommité, c'est-à-dire, l'angle formé par une horizontale avec un rayon visuel qui y est dirigé; mais il faut prendre alors, pour limite de cette dernière, la ligne de séparation du ciel et de l'horizon; or, ceci n'est praticable que sur mer, et exige de plus une correction appelée dépression. On peut se servir d'un horizon artificiel, quand on est dans un observatoire stable. Comme l'éclat du soleil blesserait la vue, s'il n'était point affaibli, l'instrument est muni de verres colorés qu'on peut interposer dans la marche des rayons; ces verres, au nombre de deux ou trois en F (fig. 6), et en nombre égal en D, sont sertis dans des cercles de cuivre, mobiles sur un axe; on en tourne un, deux ou trois, selon l'éclat de l'astre, de manière à les dresser dans le chemin que parcourent les rayons, soit entre les deux miroirs, quand le soleil est vu par réflexion, soit derrière le petit miroir, quand cet astre est vu directement. CERCLE DE RÉFLEXION. La première idée de substituer le cercle à l'arc dans les instruments de réflexion, appartient à un savant astronome de Groningue, nommé Tobie Mayer. Le cercle de Mayer offrant encore quelques-uns des inconvénients de l'octant, Borda, capitaine de la marine royale de France, le perfectionna tellement, qu'on regarde généralement ce savant marin comme l'inventeur du cercle de réflexion. Comme cet ingénieux instrument offre une bien plus grande précision que le sextant, et qu'il n'est pas d'un usage plus difficile, les marins le préfèrent à ce dernier, bien qu'il soit plus coûteux. Il n'est pas plus lourd à la main, puisqu'un cercle de 0m,2 à 0m,25 remplace, et au delà, pour la précision, un sextant de 0,7, et qu'il est bien plus facile à manier. Dans le cercle de réflexion, l'opération se fait par réflexion sur deux miroirs, comme dans le sextant; mais ces deux miroirs sont disposés différemment. Dans le sextant, le petit miroir est fixe ainsi que la lunette, et ils sont indépendants l'un de l'autre. Supposons-les maintenant fixés ensemble, et supposons, en même temps, que la lunette repose sur un axe perpendiculaire au plan du limbe, et autour duquel elle puisse tourner; dans cette rotation, le petit miroir change de place, il glisse sur le plan du limbe, en restant toujours perpendiculaire à ce plan. C'est par cette disposition que le cercle de réflexion diffère du sextant. Le grand miroir est, comme dans le sextant, mobile autour d'un axe perpendiculaire au limbe, et il porte une alidade qui parcourt la division de ce même limbe. Pour observer l'angle de deux astres, on place d'abord les deux miroirs parallèles entre eux, comme dans le sextant, ce qui a lieu, quand, en regardant le premier astre, directement et par double réflexion, sur les deux miroirs, on reconnaît que les deux images coïncident. Alors on marque le point du limbe où se trouve l'alidade que porte le grand miroir; puis on fait tourner ce miroir jusqu'à ce que l'image du deuxième astre paraisse superposée sur celle du premier. Le déplacement de l'alidade peut faire connaître, comme dans le sextant, l'angle des deux astres. Mais pour éviter la petite erreur qu'on peut commettre en observant les divisions du limbe que marque la rotation de l'alidade, on double, ou triple, ou quadruple cet angle. Pour cela, après avoir fixé l'alidade au point où on l'a amenée, on fait tourner la lunette et le petit miroir qui lui est fixé, jusqu'à ce que les deux miroirs soient parallèles, et qu'on puisse répéter l'opération. Lorsque le parallélisme est reconnu, à la coïncidence des deux astres, dont l'un est vu directement et l'autre par double réflexion, on fait tourner le grand miroir jusqu'à ce que l'image du second astre vienne se placer sur le rayon visuel mené au premier. L'alidade décrit pour arriver à cette position, un angle égal à celui qu'elle a déjà décrit dans la première opération. On a donc doublé l'angle à observer sur le limbe. Par une troisième manœuvre semblable, on triple cet angle, et ainsi de suite. De cette manière, on a à lire sur le limbe un arc multiple de celui qu'on aurait eu à lire sur le sextant; l'erreur est donc atténuée. D'après cet énoncé des principes sur lesquels repose le cercle de réflexion, il est facile de concevoir comment on doit le mettre en usage. Le cercle de réflexion que nous représentons (fig. 8) n'est point celui que construisit Borda, mais un cercle qui a reçu quelques modifications de Tronghton, physicien anglais. |