Qu’est-ce qu’un ressort hélicoïdal ?
Les ressorts hélicoïdaux (également appelés “ressorts de tension” ou “ressorts de traction”) sont des ressorts ayant la propriété de se dilater et de se contracter principalement par l’application d’une force de traction.
Il s’agit d’un type de ressort fabriqué en enroulant de longs fils en forme de spirale et il est utilisé après les ressorts à boudin de compression. Comme ils sont étroitement enroulés sans espace entre les spires, ils ont la capacité de fournir une forte force de traction dans un espace relativement limité.
Ils peuvent également être adaptés à différentes formes en variant l’épaisseur du fil et le diamètre de la bobine, ce qui permet de les utiliser à différentes fins.
Cependant, ils réagissent principalement aux forces de traction, mais ont une résistance limitée dans le sens de la compression. Ils doivent être utilisés dans le bon sens, car il existe un risque de déformation ou d’endommagement si les forces sont appliquées dans la mauvaise direction. D’autres considérations importantes sont les propriétés du matériau et ses limites élastiques.
Utilisations des ressorts hélicoïdaux
Les ressorts hélicoïdaux sont utilisés dans une grande variété d’utilisations afin de se servir de leur force de traction. En voici quelques exemples :
1. Les motos et vélos
Les béquilles latérales des motos et des vélos sont des composants utilisés pour stabiliser le véhicule lorsqu’il est à l’arrêt. Certaines d’entre elles sont dotées d’un mécanisme permettant de ranger la béquille lorsqu’elle est en position relevée. Des ressorts hélicoïdaux sont souvent utilisés pour faciliter cette opération de rangement.
2. Les appareils ménagers et meubles
Les ressorts hélicoïdaux sont utilisés dans les appareils ménagers et les tiroirs de meubles. Ils permettent aux portes et aux tiroirs d’emmagasiner de l’énergie lorsqu’ils sont fermés, ce qui favorise un fonctionnement en douceur. Ils sont également utilisés dans les mécanismes des canapés et des lits, qui permettent les mouvements d’inclinaison et de déploiement.
3. Les équipements sportifs et jouets
Dans les équipements sportifs et les appareils de fitness, les ressorts hélicoïdaux servent à contrôler des fonctions spécifiques. Ils sont souvent utilisés pour contrôler les pièces de réglage des équipements d’entraînement ou les pièces mobiles des équipements sportifs. Les équipements d’entraînement tels que les extenseurs en sont des exemples.
Nous avons aussi parfois recours à eux pour les parties mobiles des jouets et des maquettes. Ils sont aussi souvent utilisés dans les mécanismes de déploiement des modèles d’avions et de véhicules.
Principe des ressorts hélicoïdaux
Le principe du ressort hélicoïdal de traction repose sur la propriété de déformation élastique due à l’enroulement en spirale du fil. Il réagit aux forces de traction et les principes liés à ses propriétés sont la déformation élastique et la loi de Hooke. Lorsqu’un ressort hélicoïdal est soumis à une force de traction externe, le fil s’étire et se déforme.
Cette déformation est temporaire et lorsque la force extérieure est supprimée, le ressort tente de reprendre sa forme initiale. Ce comportement est une déformation élastique qui suit la loi de Hooke.
La loi de Hooke est un principe qui stipule que la force exercée sur un ressort est proportionnelle à son déplacement. En multipliant le déplacement par la constante du ressort, on peut alors déterminer la force emmagasinée. Les ressorts hélicoïdaux peuvent subir des déformations élastiques répétées tant que la limite élastique du matériau n’est pas dépassée.
Cependant, si elle est dépassée, une déformation permanente ou une rupture peut se produire. Il est donc important de choisir le matériau approprié en tenant compte des limites élastiques lors de la sélection et de la conception du matériau.
Comment choisir un ressort hélicoïdal ?
Plusieurs facteurs doivent être pris en compte lors de la sélection d’un ressort hélicoïdal de traction.
1. Le matériau
Le matériau du ressort hélicoïdal de traction influence la résistance et la durabilité du ressort. Les matériaux couramment utilisés sont l’acier et l’acier inoxydable. Le matériau choisi doit être conforme à la charge et aux conditions environnementales auxquelles le ressort est soumis.
2. La constante du ressort
La constante du ressort est un coefficient qui relie le déplacement et la force d’un ressort. Plus la constante du ressort est élevée, plus la force est importante pour un même déplacement. Il est donc nécessaire de tenir compte de la tension et du déplacement requis pour l’utilisation et de choisir une constante de ressort appropriée.
3. La forme de la pointe
La forme de la pointe des ressorts hélicoïdaux influe sur leur installation et leur utilisation. Les pointes en forme de crochet sont plus faciles à installer, tandis que les pointes en forme de boule ou d’autres formes peuvent être plus adaptées à certaines utilisations. Lors du choix de la forme de la pointe, il est important de tenir compte de la méthode de montage et de l’interaction avec les pièces qui agissent sur elle.
4. La longueur libre
La longueur libre fait référence à la longueur d’un ressort à l’état non chargé. Comme de différentes utilisations nécessitent des longueurs de ressort différentes, les dimensions de conception et l’espace disponible pour l’intégration doivent être pris en compte lors de sa sélection. Il est important de sélectionner une longueur libre appropriée sans compression ou extension excessive.