utiliser la force de l'eau

 

Utiliser la force de l'eau

 

Si le mouvement circulaire continu de la roue hydraulique trouve une application immédiate, pour faire tourner la meule d’un moulin par exemple, d’autres activités nécessitent la transformation du mouvement de la roue.

Moulin horizontal, maquette de M. Dambrain, Liège, Maison de la Métallurgie et de l'Industrie

Deux systèmes permettent de créer, à partir du mouvement circulaire, un mouvement rectiligne alternatif.

 

Pompe de Ctésibios, Liège, Maison de la Métallurgie et de l'Industrie

L’arbre à cames est mis au point au IIIe siècle av. J.-C. à Alexandrie par les mécaniciens Philon et Ctésibios. Il transforme le mouvement de la roue en un mouvement rectiligne et alternatif.

Sur la machine de Ctésibios, les sabots de l’arbre actionnent des pompes à piston. Les pistons de deux pompes se soulèvent et s’abaissant alternativement permettant l’aspiration et le refoulement.

Martinet hydraulique avec arbre à cames, maquette de M. Dambrain, Liège, Maison de la Métallurgie et de l'Industrie

Le principe est identique dans le mouvement du marteau de forge qui, soulevé par les cames, retombe sur une enclume.

 

Maquette expliquant le système bielle-manivelle, par M. Dambrain, Liège, Maison de la Métallurgie et de l'Industrie

Le système bielle-manivelle est conçu au XIVe siècle. Dans le prolongement de l’axe de la roue, la manivelle entraîne la bielle qui peut actionner une pompe. Dans ce cas de figure, le mouvement circulaire continu de la roue est transformé en mouvement rectiligne alternatif.

 

 

Exhaure de mine à l'aide de pompes souterraines, dans le De Re metallica de Georg Agricola (Paris, 1621), Paris, bibliothèque du CNAM

Aux XVe et XVIe siècles, tous les systèmes connus sont combinés dans des machines perfectionnées. Les inventions les plus vertigineuses, réalisées ou non, figurent dans des traités d’hydraulique appelés Théâtres de machines dont les auteurs sont des ingénieurs reconnus.
Parmi ces ingénieurs, Léonard de Vinci figure au rang des plus grands hydrauliciens même si ses idées sont le plus souvent restées à l’état de projet.

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