Qu’est-ce qu’un ressort de compression ?
Les ressorts de compression, ou ressorts hélicoïdaux de compression, soulagent les chocs et le poids dans la direction de la charge en utilisant la force de réaction d’un ressort comprimé.
C’est le ressort le plus courant et il est largement connu pour sa forme cylindrique en termes de forme et d’application. Il existe néanmoins différentes formes en fonction de l’utilisation, de la méthode et du lieu.
Par exemple, un ressort de compression est le ressort situé à l’extrémité de la mine d’un stylo à bille à percussion, qui utilise la force de réaction du ressort de compression pour ramener la mine du stylo à bille dans le mécanisme.
Caractéristiques des ressorts de compression
Il existe deux principaux types de ressorts de compression, le “ressort hélicoïdal à pas égal” et le “ressort hélicoïdal à pas inégal”, en fonction de la charge appliquée et de la fonction requise.
1. Ressort hélicoïdal à pas égal
L’ensemble du ressort a la forme d’un cylindre parfait. La relation entre la charge et la déflexion appliquée au ressort est généralement linéaire.
Il est donc facile de formuler la relation entre les deux et de la représenter graphiquement pour la conception. Il faut cependant être vigilant car les ressorts réels ont tendance à s’écarter des valeurs calculées dans les régions inférieures à 30 % et supérieures à 70 % de la déflexion totale.
Cela est dû au fait que, lorsque le ressort est comprimé, l’adhérence commence en réalité aux deux extrémités et le nombre effectif de spires change peu à peu.
Utilisations des ressorts hélicoïdaux à pas égal
Les ressorts hélicoïdaux à pas égal ont une forme cylindrique et sont utilisés dans les vannes de régulation de gaz, les suspensions automobiles, les embrayages de moto, les stylos à bille, les lits à ressorts, les serrures à clé de valise, les suspensions automobiles et les claviers d’ordinateur.
2. Ressort hélicoïdal à pas inégal
L’ensemble du ressort n’a pas une forme cylindrique parfaite mais peut avoir une variété de formes, comme indiqué ci-dessous. Fondamentalement, la relation entre la charge appliquée au ressort et la déflexion n’est pas linéaire.
Types de ressorts hélicoïdaux à pas inégal
- Ressort hélicoïdal conique
Ressort hélicoïdal dont l’ensemble de la forme est conique. Contrairement aux ressorts hélicoïdaux à pas inégal susmentionnés, la partie hélicoïdale n’interfère pas lorsqu’elle est comprimée. - Ressort plat
Ressort hélicoïdal dont l’ensemble de la forme est comme un grand “mou”. Il est utilisé lorsque l’espace aux deux extrémités doit être réduit. - Ressort hélicoïdal en forme de tortillon
Ressort hélicoïdal dont la forme générale est celle d’un “pincement”. Il présente l’avantage d’éviter les interférences près du centre lorsqu’il est comprimé.
Utilisations des ressorts hélicoïdaux à pas inégal
Les ressorts hélicoïdaux à pas inégaux ont une forme conique ou de tonneau et sont utilisés comme ressorts de contact dans les boîtiers de piles (côté négatif), les interrupteurs à pédale, les vannes de robinet, les ressorts peu encombrants, les poignées de filtre à café, etc.
Ils sont également utilisés dans un large éventail de domaines, des biens ménagers aux biens industriels, tels que les amortisseurs pour les suspensions de voitures et les ponts afin de réduire les vibrations.
Autres ressorts de compression
Outre les “ressorts de compression à pas égal” et les “ressorts de compression à pas inégal”, il existe des ressorts de compression de différentes formes, présentant diverses caractéristiques en fonction du nombre de spires et de la méthode d’enroulement, de sorte que des ressorts de compression spéciaux sont souvent fabriqués pour s’adapter à l’utilisation.
En outre, le sens d’enroulement des ressorts hélicoïdaux est généralement “à droite” en l’absence d’instructions spécifiques.
Autres informations sur les ressorts de compression
1. Sélection des ressorts de compression
Lors de la sélection d’un ressort hélicoïdal de compression, il est nécessaire de prendre en compte les valeurs spécifiques du ressort. Pour les ressorts de compression, la constante du ressort, la longueur libre et le diamètre extérieur sont importants.
La plage dans laquelle un ressort de compression peut être utilisé va de la position de la longueur libre, longueur sans charge appliquée aux deux extrémités, à la longueur de compression maximale admissible, longueur minimale où les deux extrémités sont pressées l’une contre l’autre pour obtenir la dimension minimale. Il est donc nécessaire d’en tenir compte lors de la sélection. En outre, les ressorts hélicoïdaux de compression doivent être fixés aux deux extrémités aux composants cibles, par exemple les rondelles de ressorts hélicoïdaux de compression, lorsqu’ils sont installés dans l’équipement. La sélection doit être faite en fonction de la forme de ces composants.
2.Conception des ressorts hélicoïdaux de compression sous contrainte
Les ressorts de compression sont généralement utilisés sous charge statique. La charge statique se réfère à une condition dans laquelle le ressort est utilisé avec presque aucune fluctuation de charge, ou une condition dans laquelle le ressort est utilisé dans un environnement de fonctionnement où il y a des fluctuations de charge répétées d’environ 1 000 fois ou moins.
Lorsque le ressort est utilisé sous de telles charges statiques, il n’y a pas de problème si la contrainte admissible du ressort se situe dans la limite élastique du matériau.
La relation entre la contrainte de torsion admissible et le diamètre du fil est spécifiée pour chaque matériau. Il est recommandé d’utiliser les ressorts de compression dans un environnement où la contrainte maximale au moment de l’utilisation du ressort est inférieure à 80 % de la contrainte de torsion admissible spécifiée.