cheval ordinaire de jardinier fait fonctionner cette machine, et produit un effet utile équivalant à 118 mètres cube d'eau élevés à 1 mètre de hauteur par heure; admettant, avec d'Aubuisson, que dans ce même temps le travail produit par un cheval attelé à un manége équivaut à 144 mètres cubes d'eau élevés à 1 mètre, l'effet utile est donc les 0,82 du travail dépensé.

D'après Navier, une noria manœuvrée par deux chevaux aurait élevé 70,12 mètres cubes d'eau à 3,60 de hauteur, ce qui équivaut à 126 mètres cubes à 1 mètre par cheval; l'effet utilè serait donc les 0,88 du travail dépensé. Il convient de ne compter que sur un effet utile égal aux 0,70 ou 0,80 du travail dépensé.

Pour les hauteurs h de 4 mètres et au-dessus, Navier a proposé de calculer le rendement des norias par la formule

Outre l'effet utile considérable rendu par la noria, elle a encore l'avantage de pouvoir servir à élever les eaux bourbeuses, comme le sont généralement les eaux d'épuisement, ce qui est impossible avec les chapelets.

Par suite du balancement, les seaux perdent une quantité d'eau nommée baquetage, et estimée à 0,1 environ de la capacité des seaux. 235. Roues élévatoires. Ces roues, qui sont à palettes planes, agissent à la manière des chapelets (233), mais en se mouvant dans un coursier circulaire. Elles sont très-convenables pour élever l'eau à des hauteurs qui n'excèdent pas 3 à 4 mètres. Leur vitesse à la circonférence extérieure ne doit pas dépasser 1 mètre. Le rendement ne doit pas être estimé à moins de 0,70 ou 0,75.

Dimensions des parties principales de la roue élévatoire qui a été établie pour élever les eaux de la Seine dans la gare de Saint-Ouen:

D'après des observations faites par M. Walter de Saint-Ange, cette roue élèverait 2500 mètres cubes d'eau à 4 mètres de hauteur en une heure; la force de la machine étant supposée être de 45 chevaux, le rapport de l'effet utile à l'effet dépensé serait de 0,82; mais il eût été convenable d'évaluer exactement la force de la machine.

236. Roues à seaux ou à godets. Ces roues, employées fréquemment aux irrigations et aux usages domestiques à cause de leur grande simplicité et de leur peu d'entretien, sont à aubes planes, dont un plus ou moins grand nombre portent des coffres fermés aux deux extrémités,

et garnis sur une face d'une ouverture qui permet l'entrée et la sortie de l'eau. Par le mouvement de la roue, les coffres puisent successivement l'eau dans le courant moteur même, et viennent la verser dans une auge placée latéralement vers le sommet de la roue.

Les coffres, à moins de régler convenablement leur ouverture, perdent toujours à leur sortie du courant une partie de l'eau d'abord puisée; de plus, le versement ne s'opère qu'à un niveau supérieur au point auquel on doit élever l'eau. C'est afin d'atténuer autant que possible ces causes de pertes d'effet utile que, dans l'application de ces roues aux grands épuisements, on a remplacé les coffres fixés aux aubes par des seaux ou godets mobiles autour d'un axe placé au-dessus de leur centre de gravité; par cette disposition, les godets ne perdent leur eau qu'au sommet de la roue, où un taquet les fait verser.

Comme, pour les épuisements, l'eau élevée n'est pas prise dans le courant moteur, les godets sont montés sur une roue séparée de la roue motrice et formée de deux plateaux suffisamment écartés pour que les godets puissent être suspendus entre eux. Perronnet a appliqué avec beaucoup de succès une machine semblable aux fondations du pont de Neuilly. Le diamètre de la roue motrice était de 5,85, la longueur des aubes 6,50, la hauteur des aubes 0,97, et le diamètre des roues à godets 5,36. La roue à aubes avait été placée en un point fixe où la vitesse du courant était de 0,81, et la roue à godets a été successivement portée sur les emplacements des diverses piles jusqu'à une distance de 35 mètres. La capacité de chacun des seize godets montés sur la roue était de 137 litres; mais la quantité d'eau qui arrivait au point de versement n'était que de 103 litres. La quantité d'eau élevée à 3TM,25 et 3,90 de hauteur était de 185 mètres cubes par heure; c'est le même effet utile que celui fourni par douze chapelets verticaux employés au même pont.

Le diamètre d'une roue à seaux ou à godets peut atteindre de 6 à 8 et même 10 mètres. Considérée comme roue élévatoire, sa vitesse varie de 0,20 à 0,40, suivant son diamètre, et son rendement peut être de 0,60 à 0,65.

237. Tympan. La machine de ce nom employée par les anciens était simplement un tambour en bois divisé en huit ou en un plus grand nombre de compartiments, par des cloisons dirigées suivant le rayon. Chaque compartiment portait, sur le contour du tambour, une ouverture qui permettait à l'eau d'entrer dans le compartiment quand cette ouverture était noyée. Comme cette ouverture était placée sur la partie de la paroi convexe du tambour qui sortait la première de l'eau, une certaine quantité d'eau se trouvait emprisonnée, et le tambour en tournant l'élevait jusqu'à la hauteur de son axe. Des rainures pratiquées suivant la longueur de l'axe et se prolongeant dans l'un des fonds du tambour formaient des canaux qui permettaient à l'eau de sortir.

Lafaye, au commencement du siècle dernier, a imaginé de courber les cloisons suivant les développantes du cercle extérieur de l'axe (Int, 1237), ce qui a permis de supprimer l'enveloppe convexe du tam

bour. Par cette disposition, la verticale passant par le centre de gravité de la masse d'eau contenue dans chaque canal courbe est tangente à l'axe, et, quelle que soit la position du tympan, le rayon de son axe

Fig. 84.

est le bras de levier constant de la résistance; d'où il résulte que le travail est aussi régulier que possible. D'après des expériences de Perronnet, un de ces tympans, ayant 5,85 de diamètre, portant 24 cloisons, plongeant de 0,24 dans l'eau et faisant deux tours et demi par minute, élevait 123 mètres cubes d'eau à 2,60 par heure. Comme la machine

était mue par douze hommes marchant sur une roue à chevilles montée sur son axe, le travail utile était équivalent à 26,66 d'eau élevés à 1 mètre de hauteur par heure et par homme, et le rendement était de 0,85 environ (37). Avec un chapelet vertical, manœuvré, il est vrai, à l'aide de manivelles (37), l'effet utile n'a été que l'équivalent de 17,40 d'eau élevés à 1 mètre de hauteur par heure et par homme. Le tympan, qui peut être mû par un manége, une roue hydraulique ou une machine à vapeur, a l'inconvénient de n'élever l'eau qu'à la hauteur de son axe; ce qui oblige de lui donner des dimensions qui le rendent lourd et embarrassant.

Il y a quelques années, M. Cavé a construit plusieurs tympans de très-grandes dimensions, complétement en tôle de 3,5 environ d'épaisseur rivée sur des cornières en fer, avec arbre en fer ou en fonte. Ils ont été employés avec succès, à Paris, pour les épuisements qu'a nécessités la construction de l'écluse de la Monnaie.

M. Cavé a fait des tympans à 4 cloisons courbées en spirale d'Archimède; mais les derniers sont à 2 cloisons, et les spires se rapprochent du centre plus rapidement que dans la spirale, assez pour que la surface de l'eau qui est emprisonnée reste constamment tangente à la spire supérieure. Un de ces tympans à deux spires, fonctionnant dans de bonnes conditions, avait les proportions suivantes :

Pour un débit aussi considérable, on fait verser l'eau par les deux joues du tympan, lequel, au lieu de plonger de 1 mètre, plonge souvent de 1,20 à 1,30, ce qui augmente considérablement le volume d'eau élevé. Ainsi, d'après M. Cavé, le tympan faisant de 10 à 12 révolutions par minute, ce volume aurait été de 3333 mètres cubes par heure, à la hauteur de 2 mètres environ, pour une puissance moyenne de 30 chevaux; ce qui correspond à un rendement de 0,82.

238. Baquetage à bras. Des épuisements de peu de durée, et qui doivent être faits de suite, s'exécutent quelquefois à l'aide de seaux ou baquets manœuvrés par des hommes placés dans le bassin à mettre à sec. D'après Perronnet, un homme qui travaille 8 heures par jour peut élever 46 mètres cubes d'eau à 1 mètre de hauteur, ce qui revient à un travail utile de 46 000 en une journée de 8 heures. Ce résultat paraît devoir être adopté, quoiqu'il puisse être diminué ou augmenté selon la force et l'ardeur des travailleurs. Cette main-d'œuvre étant pénible, il convient de limiter la hauteur d'élévation de l'eau à 1 mètre ou 1",30.

On estime qu'en faisant usage d'une écope, un homme peut élever 48 mètres cubes d'eau à 1 mètre de hauteur dans sa journée de 8 heures. Des expériences faites à Auxonne ont donné 60 mètres cubes.

Avec l'écope hollandaise, fig. 85, d'après Bélidor, un homme élève

120 mètres cubes d'eau à 1 mètre de hauteur dans une journée de travail de 8 heures. Comme on le voit, cette machine est très-avantageuse;

mais on ne peut l'employer que pour élever de grands volumes d'eau à des hauteurs qui ne peuvent guère dépasser 1 mètre.

239. Seau à bascule. Lorsqu'on n'a à élever, dit d'Aubuisson, qu'une petite quantité d'eau de 5 à 6 mètres de profondeur, pendant une ou deux heures de la journée, on emploie avec avantage un seau suspendu par une perche à l'une des extrémités d'un grand balancier en bois, à l'autre extrémité duquel on place un poids faisant équilibre à la charge. De cette manière, un homme, selon l'habitude qu'il a de ce genre de travail, produit un effet équivalant à 12 ou 15 et même 20 mètres cubes d'eau élevés à 1 mètre de hauteur par heure.

Navier estime qu'en travaillant avec une telle machine pendant 12 heures, un homme pourrait produire un travail équivalant à 70 mètres cubes d'eau élevés à un mètre de hauteur, en supposant toutefois qu'il puise l'eau à 4 ou 5 mètres de profondeur. Il paraît difficile à M. Morin que, dans les circonstances les plus favorables, le travail journalier dépasse et atteigne même 60 000km. C'est surtout quand la profondeur n'est que de 2 à 3 mètres, qu'il peut être impossible d'obtenir un tel résultat.

240. Seau manœuvré à l'aide d'un treuil. Lorsque la profondeur du puits est considérable, on fait usage d'une corde, à chacune des extrémités de laquelle est fixé un seau, et s'enroulant sur le treuil dont il a été parlé au no 120. D'Aubuisson, d'après ses observations et des résultats donnés par Coulomb, admet que le treuil étant manœuvré par des hommes agissant sur des manivelles, chaque homme produit, dans un travail journalier de 8 heures, un effet utile de 160 000km.

Lorsque la corde passe seulement sur une poulie, et qu'elle est directement tirée à main d'homme, d'après Coulomb, l'effet utile journalier n'est que de 71 000km

241. Manége du maraîcher. Cette machine, qui a la plus grande analogie avec la précédente, se compose d'un tambour fait généralement avec deux vieilles roues de voiture, espacées de 1 mètre à 1,30 environ et sur le pourtour desquelles on a fixé des douves de tonneau allant de l'une à l'autre sans être parallèles à l'axe, ce qui donne une espèce d'hyperboloïde de révolution, qui empêche la corde de s'échapper, tout en donnant un treuil régulateur (120). Ce tambour est monté sur l'arbre vertical d'un manége, qu'on maintient par une charpente qui sert en même temps à fixer sur le puits deux poulies sur lesquelles viennent passer les deux brins de la corde (124 et 125).

Hachette rapporte, dans son traité des machines, qu'avec un manége de maraîcher, établi sur un puits de 32,50 de profondeur, un cheval élevait par minute un seau contenant 90 litres d'eau, d'où il résulte que pour 8 heures de travail l'effet utile serait de 1 404 000m; mais si la durée du travail était de 8 heures par jour, cet effet utile serait diminué (37). On admet du reste qu'avec les manéges de maraîchers les plus simples, un homme peut produire en 8 heures un travail journalier équivalant à 200 mètres cubes d'eau élevés à 1 mètre, un cheval ou un mulet 1166 mètres cubes, un bœuf 1120, et un âne 334.