BALANCIER, s. m. en Mécanique ; ce nom est donné communément à toute partie d'une machine qui a un mouvement d'oscillation, et qui sert ou à ralentir ou à régler le mouvement des autres parties. Voyez les articles suivants.
BALANCIER : on donne ce nom dans les grosses forges, à la partie ou anse de fer F recourbée en arc, passée dans un crochet attaché à la perche élastique G F, à l'aide de laquelle les soufflets sont baissés et relevés alternativement par le moyen des chaînes K F, K F, qui se rendent deux à deux à des anses plus petites, ou à de petits crochets arqués et suspendus aux extrémités du balancier F. Voyez GROSSES FORGES, vignette de la planc. III. On voit dans la Planc. III. la même machine : F est la perche, E le balancier de la perche ; D D, les balanciers plus petits des soufflets, c c c c, chaîne des petits balanciers ou des bascules.
BALANCIER, terme d'Horloger ; c'est un cercle d'acier ou de léton (fig. 45-7 l. Pl. 10. d'Horlogerie) qui dans une montre sert à régler et modérer le mouvement des roues. Voyez ECHAPPEMENT.
Il est composé de la zone A B C que les Horlogers appellent le cercle des barettes B D, et du petit cercle qu'ils appellent le centre.
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On ignore l'auteur de cette invention, dont on s'est servi pour la mesure du temps jusqu'au dernier siècle, où la découverte du pendule en a fait abandonner l'usage dans les horloges.
On donne au balancier la forme qu'on lui voit (fig. 49-7 l.) afin que le mouvement qu'il acquiert ne se consume point à surmonter de trop grands frottements sur les pivots. La force d'inertie dans les corps en mouvement, étant toujours la masse multipliée par la vitesse, (Voyez INERTIE.) la zone A B C fort distante du centre de mouvement équivaut à une masse beaucoup plus pesante. Il suit de cette considération qu'on doit, autant qu'il est possible, disposer le calibre d'une montre, de façon que le balancier soit grand, afin que par-là il ait beaucoup d'inertie. Voyez CALIBRE.
Voici à peu près l'histoire des différentes méthodes dont on a fait usage dans l'application du balancier aux horloges, avant que l'addition du ressort spiral l'eut porté au degré de perfection où il est parvenu sur la fin du dernier siècle. Toute la régularité des horloges à balancier vint d'abord de la force d'inertie de ce modérateur, et de la proportion constante qui règne entre l'action d'une force sur un corps, et la réaction de ce corps sur elle. Cet effet résultait nécessairement de la disposition de l'échappement. (Voyez ECHAPPEMENT. Voyez ACTION et REACTION. Voyez INERTIE.) On attribue cette découverte à Pacificus de Vérone. Voyez HORLOGE.
Tous les avantages que les mesures du temps faites sur ces principes avaient sur celles qui étaient connues lorsqu'elles parurent, telles que les clepsydres, sabliers, et autres, n'empêchaient pas que leurs irrégularités ne fussent encore fort considérables ; elles venaient principalement de ce qu'une grande partie de la force motrice se consumant à surmonter le poids de toutes les roues, et la résistance causée par leurs frottements, la réaction se trouvait toujours inférieure à l'action, et le régulateur suivait trop les différentes impressions qui lui étaient communiquées par le rouage qui lui opposait toujours des obstacles supérieurs à la force qu'il en recevait.
Voulant obvier à cet inconvénient, dans les horloges destinées à rester constamment dans une même situation, les anciens horlogers s'avisèrent d'un artifice des plus ingénieux ; ils disposèrent le régulateur de façon qu'il put faire des vibrations indépendamment de la force motrice ; ils mirent en usage l'inertie du corps et sa pesanteur.
Ils posèrent l'axe du balancier (Voyez la fig. 27. Pl. V. d'Horlog.) perpendiculairement à l'horizon, laissèrent beaucoup de jeu à ses pivots en hauteur ; passèrent ensuite un fil dans une petite fente pratiquée dans le pivot supérieur au-dessus du trou dans lequel il roulait ; ensuite de quoi ils attachèrent les deux bouts de ce fil à un point fixe, tellement que le balancier suspendu ne portait plus sur l'extremité de son pivot inférieur. Si l'on tournait alors le régulateur, les fils s'entortillant l'un sur l'autre, faisaient élever le balancier tant-sait-peu ; abandonné ensuite à lui-même, il descendait par son poids et les détortillait : or cela ne se pouvait faire sans qu'il acquit un mouvement circulaire. Poursuivant donc sa route de l'autre côté, il entortillait de nouveau les fils, retombait ensuite, et aurait toujours continué de se mouvoir ainsi alternativement des deux côtés, si la résistance de l'air, le frottement des fils et des pivots, n'eussent épuisé peu-à-peu tout son mouvement.
Cette méthode d'appliquer deux puissances de façon qu'elles fassent faire des vibrations au régulateur, donne à ce dernier de grands avantages. Voyez RESSORT SPIRAL.
La construction précédente aurait été bien plus avantageuse, si ces fils toujours un peu élastiques n'eussent pas perdu peu-à-peu de cette élasticité, de plus les vibrations de ce régulateur ne s'achevaient point en des temps égaux ; et les petits poids ou autrement dits régules P P qu'on mettait à différents éloignements du centre du régulateur, pour fixer la durée des vibrations, ne pouvaient procurer une exactitude assez grande. En cherchant donc à perfectionner encore le balancier, on parvint enfin à lui associer un ressort.
Remarque sur la matière du balancier. Quelques Horlogers prétendent que le balancier des montres doit être de léton afin de prévenir les influences que le magnétisme pourrait avoir sur lui ; ils ne font pas attention que pour éviter un inconvénient auquel leur montre ne sera peut être jamais exposée, ils lui donnent des défauts très-réels ; parce que 1°. le léton étant spécifiquement plus pesant que l'acier, et n'ayant point autant de corps, les balanciers de ce métal ne peuvent être aussi grands ; et comme par-là ils perdent de la force d'inertie, on est obligé de les faire plus pesans, pour que la masse comprenne la vitesse ; d'où il résulte une augmentation considérable de frottement sur leurs pivots ; 2°. l'allongement du cuivre jaune par sa chaleur, étant à celui de l'acier dans le rapport de 17 à 10, les montres où l'on emploie des balanciers de léton, doivent, toutes choses d'ailleurs égales, être plus susceptibles d'erreur, par les différents degrés de froid ou de chaud auxquels elles sont exposées.
Remarque sur la forme du balancier. Comme par leur figure les balanciers présentent une grande étendue, et qu'ils ont une vitesse beaucoup plus grande que le pendule, leur mouvement doit être par conséquent plus susceptible des différences qui arrivent au milieu dans lequel ils vibrent ; ainsi après avoir disposé leurs barettes de façon que l'air leur oppose peu d'obstacles, il serait bon encore, dans les ouvrages dont la hauteur n'est pas limitée, de leur donner la forme par laquelle ils peuvent présenter la moindre surface. Par exemple, le cercle du balancier au lieu d'être plat, comme on le fait ordinairement, devrait au contraire être une espèce d'anneau cylindrique, parce que le cylindre présente moins de surface qu'un parallelépipede de même masse que lui ; et d'une hauteur égale à son diamètre. (T)
BALANCIER, en Hydraulique, est un morceau de bois freté par les deux bouts, qui sert de mouvement dans une pompe pour faire monter les tringles des corps. (K)
BALANCIER, (Monnayage) c'est une machine avec laquelle on fait sur les flancs les empreintes qu'ils doivent porter, selon la volonté du prince.
Cette machine représentée Pl. I. du Monnoyage, fig. 2. est composée du corps S R R S : il est ordinairement de bronze, et toujours d'une seule pièce. Les deux montants S S s'appellent jumelles. La partie supérieure T T qui ferme la baie ou ouverture A H, s'appelle le sommier ; elle doit avoir environ un pied d'épaisseur. La partie inférieure de la baie est de même fermée par un socle fondu avec le reste, en sorte que les jumelles, le sommier et le socle ne forment qu'un tout ; ce qui donne au corps plus de solidité et de force que si les pièces étaient assemblées,
Le socle a vers ses extrémités latérales deux éminences qui servent à l'affermir dans le plancher de l'attelier, au moyen d'un châssis de charpente qui l'entoure. Ce châssis de charpente, dont les côtés sont prolongés comme on voit en A, fig. 2. n°. 2. est fortement scellé dans le plancher, sous lequel est un massif de maçonnerie qui soutient toute la machine.
La baie est traversée horizontalement par deux moises ou planchers H, I, ordinairement fondus de la même pièce que le corps. Ces deux moises sont percées chacune d'un trou carré, dans lequel passe la boite E E. Les trous des moises doivent répondre à celui qui est fait au sommier, qui est fait en écrou à deux ou trois filets ; cet écrou se fait en fondant le corps sur la vis qui doit y entrer, et qu'on enfume dans la fonte, pour que le métal ne s'y attache point.
Cette vis a une partie cylindrique qui passe dans le corps de la boite E E, et y est retenue par une clavette qui traverse la boite, et dont l'extrémité est reçue dans une rainure pratiquée sur la surface de la partie cylindrique. C'est le même mécanisme qu'à la presse d'Imprimerie. Voyez PRESSE D'IMPRIMERIE.
Si la boite n'est point traversée par une clavette qui la retienne au cylindre qu'elle reçoit, elle est repoussée par quatre ressorts fixés sur la moise supérieure d'un bout, et appuyant de l'autre contre des éminences réservées à la partie supérieure de chaque côté de la boite ; en sorte qu'elle est toujours repoussée en-haut, et obligée de suivre la vis à mesure qu'elle s'éloigne.
Ce second mécanisme est défectueux, parce que l'action du balancier, quand il presse, est diminuée de la quantité de l'action des petits ressorts employés pour relever la boite. La partie supérieure de la vis est carrée en A, et reçoit le grand levier ou la barre B C, qui est de fer ainsi que la vis. Cette barre a à ses extrémités des boules de plomb dont le diamètre est d'environ un pied, plus ou moins, selon les espèces à monnoyer ; car on a ordinairement autant de balanciers que de différentes monnaies, quoiqu'on put les monnoyer toutes avec le même. Les extrémités du levier, après avoir traversé les boules de plomb, sont terminées par des anneaux D, semblables à ceux qui terminent le pendant d'une montre, mais mobiles autour d'un boulon vertical. On attache à ces anneaux autant de cordes ou courroies de cuir nattées en rond, qu'il y a d'ouvriers qui doivent servir la machine.
La partie inférieure E E de la boite est creuse ; elle reçoit une des matrices ou coins qui porte l'empreinte d'un des côtés de la pièce de monnaie. Cette matrice est retenue dans la boite avec des vis : l'autre matrice est assujettie dans une autre boite H avec des vis. On pose cette boite sur le socle ou pas de la baie : et qu'on ne soit pas étonné qu'elle ne soit que posée ; l'action de la vis étant toujours perpendiculaire, et le poids de la matrice assemblée avec la boite, très-considérable, il n'y a aucune raison pour que cet assemblage se déplace.
Devant le balancier est une profondeur dans laquelle le monnoyeur place ses jambes, afin d'être assis au niveau du socle, et placer commodément le flanc sur la matrice.
Tout étant dans cet état, en sorte que l'axe de la vis, celui des boites E E H, soient dans une même ligne perpendiculaire au plan du socle ; si on conçoit que des hommes soient appliqués aux cordons dont les extrémités du levier sont garnies, et qu'ils tirent, en sorte que la vis tourne du même sens dont elle entre dans son écrou ; la matrice dont la boite supérieure est armée s'approchera de l'autre ; et si l'on place un flanc sur celle-ci, comme on voit en H, il se trouvera pris et pressé entre les deux matrices d'une force considérable : puisqu'elle équivaudra à l'action de dix à douze hommes appliqués à l'extrémité d'un levier très-long, et chargé par ses bouts de deux poids très-lourds. Après que le flanc est marqué, deux hommes tirent à eux des cordons dans un sens opposé, et font remonter la vis : le monnoyeur saisit cet instant pour chasser le flanc marqué de dessus la matrice H, et y en remettre un autre. Il doit faire cette manœuvre avec adresse et promptitude ; s'il lui arrivait de n'être pas à temps, il laisserait le flanc sur la matrice, et ce flanc recevrait un second coup de balancier. Les flancs ont été graissés d'huîle avant que d'être mis sur la matrice.
BALANCIER, terme de Papetier ; c'est un instrument de fer à l'usage de quelques manufactures de papier dans lesquelles il tient lieu de la dernière pile, appelée pîle à l'ouvrier. Cet instrument est composé de trois barres de fer, qui forment comme les trois côtés d'un carré ; savoir, deux montants et une traverse. La traverse est attachée au plancher par deux anneaux de fer, et les deux côtés parallèles descendent jusqu'à la hauteur de l'arbre de la roue. L'une des deux est terminée par une espèce de crochet qui s'attache à une manivelle de fer qui est au bout de l'arbre du moulin ; l'autre branche est fort large par en bas, et forme une espèce de grille à jour. Le mouvement que la roue communique à un des montants, se communique aussi à la branche terminée en quille ; et cette branche Ve et vient continuellement dans une espèce d'auge remplie d'eau et de pâte fine : ce qui acheve de la délayer et de la mettre en état d'aller en sortant de-là dans la chaudière.
BALANCIER, s. m. partie du Métier à bas, fixée par deux vis sur chaque extrémité des épaulières. Il était composé dans les anciens métiers de deux barres parallèles 14, 14, 15, 15, assemblées, comme on voit Planc. III. fig. 1. où celle d'en-bas est terminée par deux petits crochets. On a corrigé le balancier dans les métiers nouveaux, en supprimant la barre 15, 15, avec son tenon, et en lui substituant sur la barre 14, 14, à égale distance des épaulières, deux vis dont la tête percée et placée sous la barre 14, 14, peut recevoir deux petits crochets qui ont les mêmes fonctions que ceux de la pièce qu'on a supprimée, et qui donnent encore la facilité de hausser et de baisser les crochets à discrétion. Voyez à l'article BAS AU METIER, à la seconde opération de la main d'œuvre, qu'on appelle le foncement de pied, l'usage du balancier. Mais observez que si cette facilité de baisser et de hausser les crochets à discrétion perfectionne la machine, en donnant lieu à un tâtonnement à l'aide duquel on obtient le point de précision qu'on cherche, on n'eut pas eu besoin de tâtonner, s'il eut été possible aux ouvriers qui construisent les métiers à bas, de se conformer avec exactitude aux proportions du modèle idéal qui existait dans la tête de l'inventeur.