Eléments de construction a l’usage de l’ingénieur Tome 1 et 2

Description

Ce n’est pas un livre de plus sur l’étagère.

C’est la référence que les anciens consultaient encore après trente ans de métier.

Sommaire

Apprenez les bases de la construction mécanique avec ce manuel classique en deux tomes

D’abord, cet ouvrage de référence forme des générations d’ingénieurs et de techniciens. En effet, il présente une méthode rigoureuse pour dimensionner les éléments de machines. De plus, les auteurs abordent successivement les canalisations, les obturateurs et l’étanchéité. Ainsi, les pompes et les transmissions hydrauliques complètent cet ensemble technique.

Maîtrisez la conception des tuyauteries et des assemblages sous pression

Pour cela, vous étudiez les caractéristiques des tubes en fonte, en acier ou en cuivre. Ensuite, vous choisissez le mode d’assemblage adapté entre les brides, le filetage ou la soudure. Également, vous calculez les pertes de charge et les pressions admissibles. Enfin, vous isolez efficacement vos canalisations avec des calorifuges performants.

Sélectionnez les robinets et les obturateurs adaptés à chaque usage

Notamment, vous distinguez les robinets à soupape, à vanne et à tournant. Par ailleurs, vous analysez les clapets de retenue et les soupapes de sûreté. De la même manière, vous comprenez le rôle crucial des détendeurs et des purgeurs. Dès lors, vous dimensionnez facilement ces appareils selon les conditions de service.

Assurez l’étanchéité des liaisons mécaniques tournantes ou coulissantes

Justement, vous mettez en œuvre des presse-étoupes avec leurs garnitures spécifiques. De surcroît, vous concevez des labyrinthes pour les hautes vitesses de rotation. Vous utilisez aussi des joints hydrauliques pour les applications particulières. Par conséquent, vous combinez roulements et paliers lisses pour une étanchéité parfaite.

Dimensionnez les pompes et les compresseurs industriels

Certes, vous calculez les performances des pompes alternatives et centrifuges. De cette façon, vous optimisez le fonctionnement des compresseurs mono ou bi-étagés. En outre, vous équilibrez les parties tournantes des machines rapides. Bientôt, vous intégrez les réservoirs accumulateurs et les systèmes de régulation.

Concevez des circuits hydrauliques et pneumatiques complets

Désormais, vous déterminez précisément les pertes de charge dans les conduites d’huile. Pour ce faire, vous choisissez des pompes à débit variable ou constant. Puis, vous commandez plusieurs récepteurs hydrauliques en séquence. En conclusion, vous programmez des temporisations de fin de course pour vos automatismes.

Caractéristiques

• Auteurs : F. Bernard, A. L. Tourancheau

• Titre : Éléments de construction à l’usage de l’ingénieur – Tomes 1 et 2

• Éditeur : Dunod

• Dimensions : 15,6 x 24 x 1,6 cm

• Nombre de pages : 188 + 135 pages

• Dépôt légal : 1947 et 1948

• Code : O00KIB1CGE / B007QMBOOQ

• Public : Ingénieurs, techniciens, étudiants en mécanique

Envoi soigné et Déposé en 48h (jours ouvrables) Edition Dunod 15,6 x 24 x 1,6 cm 188+135 pages depot légal:1947 et 1948 Bon Etat : Généralités et Organes simples de machines et assemblages élémentaires

Résumé

Une référence classique pour la conception mécanique

D’abord, ce manuel technique en deux tomes constitue une référence fondamentale. En effet, il s’adresse directement aux ingénieurs et aux techniciens spécialisés. Ainsi, les auteurs F. Bernard et A. L. Tourancheau enseignent les éléments de construction indispensables. Précisément, le livre présente les bases du calcul et du dimensionnement mécanique. Par ailleurs, il couvre tous les organes essentiels des machines industrielles.

La conception des tubes, tuyaux et conduites industrielles

Pour cela, le premier chapitre traite minutieusement des canalisations sous pression. Notamment, l’ouvrage définit les caractéristiques techniques et la désignation des conduites. De plus, les concepteurs utilisent principalement la fonte, l’acier ou le cuivre. L’explication technique détaille également les assemblages par brides, filetage ou soudure. Ensuite, les auteurs décrivent l’installation, le tracé et l’exécution de ces réseaux. Enfin, les calorifuges et les teintes conventionnelles complètent ce vaste panorama.

L’étude approfondie des obturateurs et de la robinetterie

Par la suite, le second chapitre analyse l’ensemble des types de robinets existants. Ainsi, vous découvrez les modèles à soupape, à vanne ou encore à tournant. Les ingénieurs étudient aussi les clapets de retenue et les accessoires de conduites. Pour cause, chaque appareil répond à des exigences mécaniques très précises. C’est pourquoi le texte détaille leurs calculs et leurs conditions de fabrication. Finalement, cette classification rigoureuse guide le concepteur dans ses choix techniques.

Les systèmes d’étanchéité à travers les parois

Justement, le troisième chapitre résout le problème complexe de l’étanchéité dynamique. Premièrement, le presse-étoupe offre une solution classique et particulièrement fiable. Deuxièmement, le labyrinthe permet une étanchéité efficace sans aucun contact mécanique. Troisièmement, le joint hydraulique exploite judicieusement un fluide comme barrière étanche. De surcroît, le manuel aborde des combinaisons modernes comme les roulements à billes. En fait, chaque solution technique répond à un besoin industriel spécifique.

La technologie des pompes et des compresseurs

Désormais, les chapitres quatre et cinq forment un ensemble particulièrement conséquent. En effet, ils étudient les pompes alternatives, rotatives et également centrifuges. De même, les auteurs analysent les compresseurs alternatifs, rotatifs et centrifuges. Ils fournissent d’ailleurs les calculs essentiels de puissance, de rendement et d’étagement. Parallèlement, les experts modélisent en détail les circuits hydrauliques et pneumatiques. Pour finir, des exemples de réalisations concrètes illustrent parfaitement la théorie.

Une approche pédagogique et pratique de la mécanique

Certes, ce manuel privilégie une progression pédagogique logique et très structurée. Ainsi, l’écrivain définit chaque élément mécanique avant de lancer le calcul. Immédiatement après les principes, il expose les conditions réelles de fabrication. De plus, des schémas de principe accompagnent les descriptions textuelles. De surcroît, les références bibliographiques orientent le lecteur vers des études complémentaires. En conclusion, les bulletins techniques des grands constructeurs enrichissent les sources de l’ouvrage.

Quatrième de couverture

Définition fondamentale des machines et classification des assemblages

1. — Une machine est essentiellement constituée de pièces ou d’organes simples, assemblés selon des procédés dont l’étude peut être entreprise, abstraction faite de la machine elle-même. Les assemblages élémentaires peuvent être classés en :
   1° Assemblages rigides non démontables sans destruction : soudures et rivures.

2. 2° Assemblages rigides démontables, par filetages, clavetages divers, emmanchements, etc.

3. 3° Assemblages libres laissant une certaine possibilité de déplacement relatif entre les pièces : articulations cylindriques ou sphériques…
   4° Assemblages élastiques par pièces à grande déformation élastique : ressorts.

4. Nous n’étudierons pas, dans ce tome II de nos Éléments de construction, les assemblages rigides non démontables, car ils se rencontrent surtout en chaudronnerie et en charpente métallique ; aussi, il nous a paru logique de reporter l’étude des soudures et rivures au début de la Construction métallique, traitée dans le tome VII.

6. Ce premier paragraphe établit la définition opératoire de la « machine » comme ensemble d’organes simples, et propose une classification claire en quatre catégories d’assemblages (rigides non démontables, rigides démontables, libres, élastiques). L’auteur justifie immédiatement son choix pédagogique : les assemblages non démontables (soudures, rivures) sont exclus de ce tome, car réservés à un autre volume (Construction métallique, tome VII), en raison de leur domaine d’application spécifique (chaudronnerie, charpente).

Normalisation des cotes et rôle des organismes de standardisation

2. Cotes nominales; — normalisation et éléments proportionnels. —
   La plupart des formes et dimensions des pièces simples assurant les fonctions mécaniques élémentaires peuvent être fixées par des considérations de similitude en fonction d’une ou deux cotes fondamentales, par exemple le diamètre et la longueur. La ou les cotes de base sont seules calculées et servent à définir complètement la pièce correspondante ; ce sont les cotes nominales de cette pièce.

3. Les pièces les plus courantes ont fait l’objet d’une normalisation de la part du Comité de Normalisation de la Mécanique (C. N. M.) et du Bureau de Normalisation de l’Automobile (B. N. A.). Nous n’avons pas cru nécessaire de reproduire toute la série, fort nombreuse, des feuilles éditées par ces organismes, car nous estimons qu’un album de Normes fait partie de l’outillage indispensable au dessinateur, et nous admettons que notre lecteur en a un à sa disposition (1).

4. Ce paragraphe introduit la notion de cote nominale comme outil de définition économique et reproductible des pièces. Il souligne l’importance de la normalisation par des organismes officiels (C.N.M., B.N.A.) et justifie l’omission des tableaux complets dans l’ouvrage : l’auteur suppose que le lecteur dispose déjà d’un album de normes, considéré comme outil de base pour le dessinateur. Cette mention révèle le public visé : des ingénieurs ou techniciens en formation ou en exercice, familiarisés avec les pratiques industrielles de l’époque.

Pratique du dessin technique et utilisation des normes abrégées

En pratique d’ailleurs, ou n’a pas besoin de dessiner les pièces normalisées dans un projet ; il suffit de bien connaître leurs formes, leurs usages, leurs cotes nominales et de savoir les désigner avec précision par le code des notations abrégées. Ajoutons que les croquis insérés dans notre ouvrage, et se rapportant aux pièces normalisées comportent les éléments proportionnels qui dispenseraient, à la rigueur, de se reporter à l’album de normes pour dessiner et coter une de ces pièces.

Ce paragraphe précise la méthodologie pédagogique : l’ouvrage ne vise pas à remplacer les normes, mais à enseigner comment les utiliser efficacement. L’idée que les croquis intégrés contiennent les « éléments proportionnels » suffisants pour dessiner sans consulter l’album renforce l’autonomie du lecteur. C’est une approche pragmatique, centrée sur la compétence opérationnelle plutôt que sur la mémorisation exhaustive.

Pièces non normalisées et rôle des éléments proportionnels dans l’avant-projet

En ce qui concerne les pièces non normalisées, nous donnons également beaucoup d’éléments proportionnels qui peuvent servir à établir un avant-projet. Mais il est capital de préciser que, malgré les considérations assez rigoureuses qui ont servi à les établir (et dont on trouvera un exposé détaillé au Généralités et Organes simples de machines et assemblages élémentaires 44 pour ce qui concerne les plaques d’ancrage des fig. 78 et 79), ces éléments proportionnels ne donnent que des cotes approximatives qui peuvent servir de base pour un avant-projet, mais qui doivent faire l’objet d’une sérieuse vérification, pour tous les cas d’emploi.

Leur usage est d’ailleurs précieux, car le problème qui consiste à calculer les contraintes sous une charge donnée en fonction des dimensions, est en général bien plus facile à résoudre que le problème inverse ; on en verra un exemple traité au § 46.

Ce dernier paragraphe traite des pièces non normalisées, où l’auteur propose des « éléments proportionnels » comme outils d’avant-projet. Il insiste sur leur caractère approximatif et sur la nécessité d’une vérification ultérieure par calcul. La distinction entre « problème direct » (dimensions → contraintes) et « problème inverse » (contraintes → dimensions) est cruciale : elle justifie l’usage heuristique des proportions dans la phase initiale de conception. L’invocation des §§ 44 et 46 montre que ce préambule s’inscrit dans une structure pédagogique cohérente et référencée.

Table des matières

Avant-Propos…V

Cotes nominales…V

CHAPITRE PREMIER GÉNÉRALITÉS SUR LES FILETAGES

Fonctions des pièces filetées…1

A. — Définitions générales…1

Hélice : propriétés…1

Filets de vis…2

Emploi des divers types de filets…3

Filets multiples…3

Vis écrous. Diamètres fondamentaux…4

B. — Étude des profils de filets…5

Systèmes de filetage…5

I. — Filetages triangulaires…5

• Système Whitworth…5
• Système Sellers…6
• Système international…7

Filetages à pas fins…10

Filetages pour tubes…12

II. — Filets trapézoïdaux, filets ronds…13

Filets trapézoïdaux…14

Filets ronds…14

C. — Génération des filets de vis…15

Filetage à la main…15

Filetage à la machine…16

D. — Sujétions d’emploi des pièces filetées…17

Centrage…17

Repérage angulaire…17

Repérage des pièces filetées à gauche…17

Blocage, étanchéité…18

CHAPITRE II BOULONNERIE. VISSERIE

1° Boulons.

I. — Vue d’ensemble sur les boulons…19

Rôle, terminologie…19

Particularités…19

État d’usinage d’un boulon…20

Calculs se rapportant aux boulons…20

Serrage et desserrage d’une vis…22

Valeurs numériques approchées…22

Application…23

II. — Normalisation des boulons ordinaires…25

Diamètres et pas…25

Têtes de boulons pour serrage sur fer…25

Têtes de boulons pour serrage sur bois…25

Écrous pour boulons ordinaires…28

Normalisation des longueurs de boulons…28

Serrage d’un boulon…29

Notations abrégées…31

Détermination d’un assemblage à boulons…31

III. — Boulons spéciaux pour métaux…31

Goujons ou prisonniers…31

• Boulons de rainures…32
• Boulons pour charges transversales…33
• Boulons divers pour emplois particuliers…34

IV. — Boulons spéciaux pour maçonnerie…35

• Boulons de scellement…35
• Boulons d’ancrage sur mur…36
• Boulons d’ancrage sur fondation…38

Application numérique…42

CHAPITRE III [BOULONNERIE. VISSERIE (suite)]

2° Écrous et pièces accessoires.

(Rondelles, goupilles.)

Définition. Calculs se rapportant aux écrous…45

Classification…45

— Écrous à dispositif de manœuvre…46

a) Pour assemblages mécaniques courants…46

• Écrous prismatiques…46
• Écrous cylindriques…48
• Écrous manoeuvrables à la main…49

b) Écrous à face d’appui spéciale…49

• Écrous à rondelle sertie…49
• Écrous à portée conique ou sphérique…50
• Écrous à embase intérieure d’appui…50

c) Écrous à double taraudage…51

• — Écrous à dispositif d’immobilisation…51
• Écrous rapportés dans la fonte ou l’acier…52
• Écrous débrayables…52

— Pièces accessoires de boulonnerie et visserie : rondelles et goupilles

Rondelles…53

Rondelles ordinaires…53

Rondelles spéciales…54

Goupilles d’axes…55

Goupilles à fonctions spéciales…56

CHAPITRE IV BOULONNERIE, VISSERIE (suite)

3° Vis d’assemblages.

Définitions : fonctions mécaniques d’une vis…57

— Vis pour métaux…57

Normalisation…58

Normalisation des têtes…58

Têtes spéciales…60

Normalisation des bouts de vis…61

— Vis à bois…62

Principe…62

Formes des vis à bois…63

CHAPITRE V VIS DE TRANSFORMATION DE MOUVEMENT

Généralités…65

Relations dans la transformation du C. C. en R. C. par le système vis écrou…66

Pression de contact sur les surfaces d’appui…66

Liaisons à réaliser entre les diverses pièces…67

Immobilisation complète de la pièce filetée…67

Guidage rectiligne…67

Guidage circulaire…68

Vis à deux filetages de pas contraires…70

Vis à deux filetages de même sens…70

Application numérique…71

CHAPITRE VI DISPOSITIFS CONTRE LE DESSERRAGE DES PIÈCES FILETÉES

Vue d’ensemble…76

Considérations générales…76

Cas où on connaît a priori le sens du couple perturbateur susceptible de produire le desserrage…77

Cas général…77

— Dispositifs de freinage à sécurité relative…77

Emploi d’un écrou surmonté du contre-écrou…77

Emploi de rondelles élastiques maintenant la permanence de la réaction F…78

Dispositifs créant une force supplémentaire de frottement sur les filets…79

— Dispositifs d’arrêt à sécurité absolue…80

Goupilles diverses…80

Plaques arrêtoirs…81

Rondelles arrêtoirs spéciales…82

CHAPITRE VII DISPOSITIFS DE MANŒUVRE POUR PIÈCES FILETÉES

I. — Vue d’ensemble…84

Généralités…84

Classification…84

II. — Clés à écrous et à têtes de vis prismatiques…85

• Clés à ouverture fixe…85
• Clés à ouverture variable…87
• Clés pour écrous ronds…89

III. — Dispositifs divers pour manœuvre des vis…90

• Vis à fente…90
• Vis à six pans creux…90
• Vis à emmanchement de manœuvre…90

Application numérique. Étude d’une clé spéciale pour serrer le couvercle d’une Tombe Mahler…92

CHAPITRE VIII ASSEMBLAGE RIGIDE D’UNE TIGE SUR UN MOYEU

Problème à résoudre…94

I. — Transmission d’un effort axial…94

A. — Filetage des pièces A et B…94

B. — Cas de deux tiges en prolongement A, A′…95

Cas spéciaux…96

C. — Assemblage par clavetage transversal…96

Calcul des assemblages soumis à un effort axial…97

II. — Transformation d’un couple…98

A. — Emmanchements cylindriques…98

Emmanchements à force…98

Note pour le calcul d’un emmanchement à force…99

• Emmanchement d’outillage par tampons tangents…100
• Emmanchement d’outillage par pincement…101
• Emmanchement cylindrique avec clavette tangentielle…101

Emploi de vis à pression…101

B. — Emmanchements coniques…102

Cônes d’outillage, morse, métriques…102

Emmanchements coniques démontables…103

C. — Emmanchements prismatiques…104

D. — Clavetages longitudinaux…104

Clavetages forcés…105

Clavetages libres…106

E. — Arbres et moyeux cannelés et dentelés…107

Calculs des assemblages tige sur moyeu transmettant en couple C…108

Application numérique…109

CHAPITRE IX ASSEMBLAGES AVEC ARTICULATION DE DEUX PIÈCES

Problème…112

I. — Articulation cylindrique en porte-à-faux…112

Caractères…112

Exemple type…113

Considérations de montage…113

Calcul d’une articulation en porte-à-faux…114

II. — Articulation cylindrique à fourchette…115

Caractères…115

Exemple type…115

Calcul des cotes principales…116

Normalisation des axes d’articulation…116

Variantes de l’exemple type…117

Application numérique…119

III. — Articulations sphériques…120

Caractères…120

Montage par sertissage…120

Montage par sectionnement de la sphère femelle…121

CHAPITRE X ASSEMBLAGES ÉLASTIQUES. RESSORTS

Généralités…122

Métaux pour ressorts…122

I. — Ressorts de flexion…123

• Ressort à lame simple…123
• Ressort spiral…124
• Ressort à boudin…125
• Ressorts à lames superposées…125

Remarques…129

II. — Ressorts de torsion…129

Barre de torsion…129

Ressorts à boudin…130

Particularités de construction…131

Réglage de la tension du ressort…131

• Ressorts comprimés, ressorts tendus…131
• Ressorts groupés…131
• Ressorts coniques…132

Calcul d’un ressort de torsion…133

Exemple…134

Liste de normes à consulter…136

IMPRIMERIE DE MONTLIGEON, LA CHAPELLE-MONTLIGEON (ORNE). — 47393-9-53.

Dépôt initial : 2ᵉ trimestre 1948. Éditeur N° 2554. — Imprimeur N° 774..

Quatrième de couverture

Objectif pédagogique : former l’ingénieur à la conception technique

I. — OBJET DU COURS DE CONSTRUCTION ; SA PLACE DANS LA FORMATION DE L’INGÉNIEUR
Les éléments de construction, à l’usage de l’ingénieur, que nous présentons, correspondent, à quelques développements près, au cours professé dans les Écoles nationales d’Arts et Métiers sous le nom de technologie générale, comme préparation aux exercices de dessin industriel : études d’organes simples de machines et projets élémentaires de construction.
L’efficacité de la formation du jeune ingénieur pourrait assez exactement se mesurer à la valeur technique des projets qu’il est capable d’établir.

Pour ce travail complexe et délicat, où des considérations multiples, parfois contradictoires sont à envisager (fonctionnement sûr, fabrication économique, entretien facile et peu onéreux, aspect soigné) l’ingénieur doit fixer un choix entre les solutions possibles que lui fournit la technique moderne, et malgré les ressources de son esprit d’invention, il n’aboutira souvent qu’à un compromis.

Le technicien averti sait choisir très rapidement la bonne solution que lui dicte son expérience, sacrifiant au besoin les conditions qu’il sait d’importance secondaire, pour mieux satisfaire aux conditions primordiales. Mais le jeune ingénieur manquant d’expérience, risque de tâtonner longtemps avant d’aboutir à une solution convenable. Pour l’aider, rien de mieux qu’une étude critique des bonnes constructions sanctionnées par l’expérience industrielle.

Ce premier paragraphe définit clairement la finalité de l’ouvrage : servir de support à la formation des ingénieurs dans les Écoles nationales d’Arts et Métiers. Il met en lumière la complexité du métier d’ingénieur-concepteur, confronté à des contraintes multiples (sécurité, coût, maintenance, esthétique), et justifie l’approche pédagogique retenue : l’étude critique de réalisations industrielles éprouvées, pour compenser le manque d’expérience du débutant.

Structure globale de l’ouvrage et répartition thématique par tomes

II. — PLAN GÉNÉRAL DE L’OUVRAGE
a) Organes de machines.

Les machines imaginées pour multiplier l’effort de l’homme et réduire sa peine ont des fonctions mécaniques très différentes ; mais l’étude attentive d’une machine quelconque fait toujours apparaître des assemblages plus ou moins variés des mêmes organes ou groupes d’organes, devant assurer des fonctions élémentaires dont la combinaison caractérise la machine elle-même.
Ces fonctions peuvent être étudiées à part, car, en général, les dispositions adoptées pour les assurer sont indépendantes de la machine, et le calcul des dimensions se fait toujours selon les mêmes schématisations. Nous ferons donc, au début, une étude fonctionnelle ou analytique des organes de machines.

Le tome I contient une étude succincte des matériaux et de leurs caractéristiques, un petit formulaire de mécanique appliquée, quelques conseils généraux sur la construction et l’installation des machines ; on y trouve enfin l’étude du graissage, en raison de l’importance et de la généralité de cette fonction mécanique.

Le tome II est consacré à l’étude des assemblages simples, rigides, articulés et élastiques.
Les tomes III et IV contiennent l’étude de la transmission du mouvement circulaire ; le tome V, la transformation du mouvement circulaire en rectiligne et vice-versa.
Le tome VI est consacré aux organes pour fluides.

Pour corriger ce qu’une étude analytique ainsi esquissée pourrait avoir de trop schématique et abstrait, nous la complétons par de multiples applications industrielles, avec références à des machines précises, afin d’établir ainsi le contact avec la réalité technique.

b) Étude synthétique de quelques machines.

Le choix des machines qui font l’objet de cette étude est imposé par les programmes des Écoles

Nationales d’Arts et Métiers. Il comporte :
Pompes et compresseurs (tome VI).
Appareils de levage et manutention (tome VIII).
Production et utilisation de la vapeur (tome IX).
Moteurs à combustion interne (tome X).

Ce paragraphe expose la structure en tomes de l’ensemble de la série Éléments de Construction. Il distingue deux approches : analytique (étude des organes élémentaires, par tomes thématiques) et synthétique (étude de machines complètes, réparties selon les programmes scolaires). La progression pédagogique est claire : du simple au complexe, de l’abstrait au concret, avec un souci constant de lien avec la pratique industrielle.

Limites de l’étude et nécessité de la spécialisation ultérieure

Comme les élèves de nos écoles auront l’occasion d’étudier les machines-outils en technologie professionnelle, les machines électriques en électro-technique, les turbo-machines en mécanique appliquée, on voit que leur bagage de connaissances en construction de machines sera fort étendu, et qu’il ne subsiste pas de lacune grave dans leur formation d’ingénieur de construction.

Il est bien entendu, d’autre part, que notre étude synthétique reste générale, limitée aux principes et particularités essentielles de construction, de fonctionnement, d’entretien et d’utilisation.
Pour une étude plus complète, il conviendra de se reporter aux ouvrages spécialisés. Le jeune ingénieur devra se perfectionner plus tard selon les besoins de sa spécialisation.
c) Construction métallique, en bois, en béton armé.

Elle fait l’objet du tome VII. Il s’agit là de donner, au jeune ingénieur de construction mécanique, les notions fondamentales de chaudronnerie, de charpente et de génie civil qui lui permettront de considérer comme un tout homogène l’usine (bâtiments et machines) qui sera son domaine.

Ce paragraphe clarifie les limites de l’ouvrage : il ne prétend pas couvrir l’ensemble des disciplines techniques (mécanique, électrotechnique, etc. sont traitées ailleurs), mais vise à fournir une base commune solide. Il reconnaît explicitement que la spécialisation viendra après la formation générale, et positionne le tome VII (Construction métallique, en bois, en béton armé) comme le pont vers l’intégration systémique (usine = bâtiments + machines).

Méthode d’exposition : équilibre entre schémas, détails et langage technique

III. — MÉTHODE D’EXPOSITION

Dans l’étude des bonnes constructions, préparant à l’établissement des projets, on pourrait se borner à dessiner et décrire, de façon détaillée des constructions choisies judicieusement.
Nous n’avons pas voulu procéder ainsi, car des dessins complets sont longs à lire ou à comprendre dans leurs détails, et les parties significatives ne frappent pas le débutant. Aussi la majeure partie de nos dessins sont des schémas ou des détails significatifs beaucoup plus parlants et de valeur éducative plus affirmée que des dessins complets. Nous n’aurons recours à ces derniers que pour maintenir le contact avec la réalité industrielle et donner l’échelle des éléments étudiés ; ils seront en général accompagnés de légendes sommaires.

On a souvent dit du dessin industriel qu’il est le « langage des techniciens ». Nous acceptons volontiers la comparaison et, dans cette langue spéciale, l’étude d’un organe ou d’une machine correspond à l’exercice de « lecture expliquée » en langue française où un texte choisi est analysé pour en extraire une idée générale, des idées secondaires qui viennent la servir, pour mettre en évidence des procédés du style, afin que l’élève ait une tâche plus aisée dans son travail personnel de rédaction.

Compte tenu des adaptations nécessaires, nous suivrons une méthode analogue pour que l’élève-ingénieur puisse élaborer son travail personnel de projet. En principe, pour chaque organe choisi dans notre étude, nous examinerons :

Ce paragraphe détaille la stratégie pédagogique de l’ouvrage : privilégier les schémas et détails significatifs plutôt que les dessins complets, pour favoriser la compréhension rapide du débutant. L’analogie avec la « lecture expliquée » en français est particulièrement éclairante : l’ouvrage vise à enseigner une méthode d’analyse, pas seulement des faits. La promesse finale — « nous examinerons » — introduit la structure analytique qui suivra dans le corps de l’ouvrage.

Exemple-type, insuffisances, variantes et calculs fondamentaux

— Un exemple-type convenablement schématisé.
— Comment la ou les fonctions mécaniques sont assurées.
— Les insuffisances que l’exemple-type peut présenter dans certaines applications générales.
— Les variantes de l’exemple-type qu’il convient d’envisager pour corriger ces insuffisances.
— Les calculs fondamentaux qui permettent de fixer les dimensions principales et secondaires.

Enfin nous donnerons une ou plusieurs réalisations industrielles de l’organe choisi.
Les formes et dispositions modernes seront seules étudiées en éliminant tout modèle désuet ou sans intérêt actuel ; les formes et les cotes normalisées seront toujours préférées.
Les procédés de réalisation à l’atelier ne sont pas, en principe, étudiés ; toutefois il en sera fait mention quand ils justifient des formes ou des dispositions inhabituelles.
Nous espérons que les Éléments de Construction, ainsi rédigés permettront à l’élève des Arts et Métiers, aussi bien qu’à l’ingénieur autodidacte, d’établir rapidement et avec assurance des projets d’organes ou de machines simples présentant une bonne valeur technique.
Janvier 1947.

Les Auteurs.

Ce dernier paragraphe conclut la préface en détaillant la méthode d’analyse standardisée appliquée à chaque organe : exemple-type → fonction → insuffisances → variantes → calculs → réalisations industrielles. Il réaffirme les choix éditoriaux (modernité, normalisation, exclusion des procédés d’atelier sauf cas particuliers) et formule l’objectif final : permettre à l’élève ou à l’ingénieur autodidacte de concevoir avec rapidité et assurance. La date (Janvier 1947) et la signature collective (« Les Auteurs ») confirment le caractère institutionnel et pédagogique de l’ouvrage.

Table des matières

CHAPITRE PREMIER TUBES, TUYAUX, CONDUITES

A. — Généralités…1

Définition…1

Caractéristiques…1

Désignation…1

Pression…2

Pertes de charge…2

Matériaux…2

Fonte…2

Acier…3

Cuivre-laiton…3

Ciment…4

Formes générales…5

Changements de direction…5

Cintrage…6

Coudes ou raccords…6

B. — Assemblages…7

Conditions…7

Emboîtements…7

Brides…9

Filetage…10

Raccords démontables…12

Raccords de mécanique générale…13

Soudure…14

Raccords en béton…15

Joints à rotule…15

Joints réparations…16

Branchements…17

• par perçage…17
• par collier…17
• par vissage…17
• par mandrinage…17
• par soudure…17

Étanchéité…17

par contact direct…17

C. — Installation…18

Caractéristiques générales…18

Tracé…18

Exécution d’une canalisation…19

D. — Calorifuges…19

Nécessité…19

Coefficient de transmission…19

Valeurs de k…19

Qualités d’un calorifuge…20

Quelques calorifuges…20

Réalisations…21

Frigorifuges…21

E. — Teintes conventionnelles…22

Nécessité…22

Idées directrices…22

Remarques…22

CHAPITRE II OBTURATEURS

A. — Généralités…23

Rôle…23

Calculs…23

Conditions de construction…24

Matériaux…24

Surfaces de contact…24

Terminologie…25

Appareils de robinetterie…25

Accessoires de tuyauterie…25

B. — Robinets à soupape…26

Caractères techniques…26

Exemple-type…26

Conditions à réaliser…26

Soupapes…26

Siège…27

Liaison tige-soupape…28

Tige de manœuvre…30

Corps…31

Chapeau…31

Arade…32

Volant, clé…32

C. — Robinets à vanne…32

Caractères techniques…32

Schéma-type…32

Types de vannes…34

Dispositif de commande…36

Dispositif d’étanchéité…36

Corps…36

D. — Robinets à tournants…38

Caractères techniques…38

Schéma général…38

Conditions de réalisation…38

Tournant…39

Boisseau…39

E. — Robinets à papillon…41

Caractères techniques…41

Réalisations…41

F. — Clapets de retenue…42

Caractères techniques…42

Réalisations…42

Clapet de non-retour…43

Clapet d’arrêt…44

G. — Accessoires de conduites…44

Schéma général…44

CHAPITRE III ÉTANCHÉITÉ À TRAVERS LA PAROI

A. — Généralités…54

Problème général…54

Moyens…54

B. — Presse-étoupe…55

Principe…55

Constitution…55

Garniture…55

Corps…55

Chapeau…58

Organes de serrage…58

Lubrification…60

Réalisations…60

C. — Labyrinthe…64

Principe…64

Réalisations…64

D. — Joint hydraulique…66

Principe…66

Réalisations…66

E. — Combinaisons diverses…68

Roulements à billes…68

Palier lisse…70

Paliers de turbine…71

Contact métallique rodé…72

CHAPITRE IV POMPES ET COMPRESSEURS

A. — Généralités…74

Caractéristiques mécaniques…74

Classifications…74

B. — Pompes alternatives à liquides…75

Caractères généraux…75

Principe…75

Aspiration…76

Refoulement…76

Vitesses…77

Régularisation…77

Volant…78

Étude des organes…79

Cylindre…80

Boîte à clapets…80

Réservoirs d’air…80

Réalisations…81

Séparateur d’eau et vapeur…45

Séparateur de sédiments…45

Purgeur d’eau de condensation…45

Détendeur…47

Soupape de sûreté…50

— à échappement progressif…51

— à capet pilote…52

Calcul…52

Remarque…53

CHAPITRE V TRANSMISSIONS HYDRAULIQUES ET PNEUMATIQUES

A. — Généralités…132

Principe…132

Fluides utilisés…132

Schéma d’installation…133

B. — Calculs relatifs aux circuits hydrauliques…134

Viscosité de l’huile…134

Nombre de Reynolds…134

Pertes de charge réparties dans les conduites…134

Pertes de charge localisées…135

Circuits hydrauliques…136

C. — Circuits hydrauliques fondamentaux…137

Variation de vitesse d’outil…137

• Circuit avec pompe à débit variable…138
• Circuit avec pompe à débit constant et étrangleur…139
• Circuit à deux pompes…140

Cas de la commande successive de plusieurs récepteurs hydrauliques…141

D. — Générateurs et récepteurs de fluide sous pression…141

Pompes…141

Récepteurs à mouvement circulaire…142

Récepteurs à mouvement alternatif…142

E. — Obturateurs dans les circuits hydrauliques…145

Rôles…145

Contrôle de la pression…145

Valves de marche-arrêt…148

Renversement de marche…148

Valve-pilote…149

Matériaux…149

Temporisation en fin de course…151

F. — Exemples de réalisations…152

Phases…128

Basse pression…128

Haute pression…129

Puissance…130

Calculs divers…130

Refroidissements…130

C. — Pompes rotatives

Caractères généraux…96

• Pompes à engrenages…97
• Pompes à palettes…99
• Pompes à pistons rotatifs…100

D. — Pompes centrifuges

Principe…102

Caractères généraux…102

Considérations mécaniques…102

Exemple-type…103

Étanchéité…107

Pompes multicellulaires…107

Équilibrage…109

Accessoires…111

E. — Compresseurs

1I. — Généralités…111

Définition…111

Rappel de propriétés…112

Classification…112

2II. — Compresseurs alternatifs…112

Diagramme…112

Rendements…114

Nécessité des étages multiples…115

Conditions de réalisation…115

Dispositions diverses…115

Chapets…116

Monoétage…118

Biétage…118

Biétage double effet…120

Compresseur, trois étages…120

Compresseur étoilé…120

Réservoir à accumulateur…121

Régulation…121

3III. — Compresseurs rotatifs…122

Généralités…122

4IV. — Compresseurs centrifuges…123

Généralités…123

Réalisations…125

5V. — Calcul d’un compresseur…128

Données…128

Directives…128

Bibliographie.

Revues : LA TECHNIQUE MODERNE. DUNOD, éditeur.

MECANIQUE. SCIENCES ET INDUSTRIE, éditeur.

Bulletins techniques :

• Société Sulzer.
• Société Rateau.
• Société Spiros.
• Société Worthington…

Machines hydrauliques : BERGERON. DUNOD, éditeur.

Manuel de l’air comprimé : A. GRENON.

Commande hydraulique des machines-outils : V. POMPER.