10 - DÉTERMINATION DES RESSORTS EN FONCTION DE L'EXISTANT

10.1 - Vous voulez obtenir un ressort mieux adapté à vos besoins

- Lorsque vous possédez un ressort dont la puissance est trop faible ou trop forte, vous pouvez modifier le diamètre du fil (cas le plus courant), ou bien encore le diamètre du ressort, sa hauteur libre (hauteur à vide) ou le nombre de spires.
 
- Lorsque vous voulez déplacer la hauteur sous charge de votre ressort, vous pouvez dans les cas plus simples modifier le diamètre du fil; vous pouvez également modifier une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : diamètre du fil, diamètre du ressort, nombre de spires, hauteur libre.
 
- Lorsque le ressort a une course insuffisante ou trop importante, vous pouvez modifier, plus facilement, le nombre de spires. Cependant, il arrive fréquemment qu’une telle modification exige simultanément de changer le diamètre du fil, le diamètre du ressort ou la hauteur libre. 

Les cas de rupture des ressorts sont dus très souvent à un taux de fatigue trop élevé, à la nature du matériau inadapté à l'environnement, ou à la cadence de fonctionnement. A ce niveau, il s'avère préférable de contacter notre entreprise pour le choix d'un nouveau ressort et du matériau à utiliser.

10.2 - Méthode originale pour déterminer un nouveau ressort par rapport à l'existant

Nous avons essayé de vous proposer une méthode originale qui vous permet de déterminer l’ordre de grandeur des données du ressort. Pour obtenir des résultats plus précis, tout en utilisant cette méthode, vous pouvez consulter le chapitre 11 "Vous concevez et calculez votre ressort".  

La méthode est présentée à partir d’un exemple :

. Le ressort modèle :
 
- ressort compression
- fil de diamètre 5 mm
- diamètre extérieur 55, d’où diamètre moyen55 - 5 = 50- hauteur libre (à vide) 100 mm
- nombre de spires totales 7,5, d’où hauteur à bloc théorique (spires jointes) 7,5 ´ 5 = 37,5 mm- hauteur 70 mm sous charge de 25 kg (cette donnée est facultative, l’utilisateur ne connaissant pas toujours la hauteur sous charge). 


10.3 – Variation en fonction d’une différence de charge

10.3.1 - la charge est trop faible de 15% environ

. En vous référant à la courbe n° 1 en annexe, vous déterminez une variation du diamètre du fil ; soit un coefficient multiplicateur de 1,036, le nouveau ressort aura donc un diamètre de fil de 5mm ´ 1,036 = 5,18 soit : 5,2mm.
 
. En vous référant à la courbe n° 5 en annexe, vous déterminez une variation du nombre de spires ; soit un coefficient multiplicateur de 0,8696, le nouveau ressort aura donc un nombre total de spires de 7,5 ´ 0,8696 = 6,5 spires.
 
. En vous référant à la courbe n° 3 en annexe, vous déterminez une variation du diamètre moyen; soit un coefficient multiplicateur de 0,9545, le nouveau ressort aura donc un diamètre moyen de 5mm ´ 0,9545 = 47,7mm (soit un diamètre extérieur de 47,7mm + 5mm = 52,7mm).

10.3.2 – La charge est trop forte de 20% environ  

. En vous référant à la courbe n° 2 en annexe, vous déterminez une variation du diamètre fil; soit un coefficient multiplicateur de 0,946, le nouveau ressort aura donc un diamètre de fil de 5mm ´ 0,946 = 4,73mm soit : 4,7mm.

. En vous référant à la courbe n° 6 en annexe vous déterminez une variation du nombre de spires; soit un coefficient multiplicateur de 1,25, le nouveau ressort aura donc un nombre total de spires de 7,5 ´ 1,25 = 9,4.
 
. En vous référant à la courbe n° 4 en annexe, vous déterminez une variation du diamètre moyen; soit un coefficient multiplicateur de 1,0772, le nouveau ressort aura donc un diamètre moyen de 50mm ´ 1,0772 = 53,9mm (soit un diamètre extérieur de 53,9mm + 5mm = 58,9mm).

10.4 -Variation en fonction d’une donnée de dimensionnement  

10.4.1 - 1er cas :

Vous modifiez le diamètre moyen et désirez un diamètre de 45mm.
Il vous faut d’abord déterminer la valeur de coefficient multiplicateur de votre diamètre moyen soit :

45mm
--------- = 0,9000
50mm

Cela donne une augmentation de charge de l'ordre de 35% (courbe n° 3)

Si vous aviez voulu obtenir un diamètre moyen de 55mm, vous auriez obtenu un coefficient multiplicateur de :

55mm
--------- = 1,1000
50mm

Cela donne une diminution de charge de l’ordre de 25% (courbe n° 4)  

10.4.2 - 2ème cas

Vous modifiez le nombre de spires (vous avez par exemple une hauteur spires jointes trop importante) ; vous ne voulez qu’une hauteur spires jointes de 33,5, d’où nombre de spires  :

33,5
------- = 6,7 spires.
   5 

Il vous faut d’abord déterminer la valeur du coefficient multiplicateur du nombre de spires, soit :

6,7
----- = 0,8933
 7,5

En vous référant à la courbe n° 5 en annexe, vous déterminez une augmentation de charge de l’ordre de 10%.

Si vous vouliez conserver une charge identique, il vous faudrait maintenant faire varier soit le diamètre du fil, soit le diamètre moyen.

Il vous faut donc soit :

. diminuer le diamètre de fil, en vous reportant à la courbe n°2; nous lisons un coefficient multiplicateur de 0,974, soit un diamètre de fil de 5 x 0,974 = 4,9mm.

. augmenter le diamètre moyen du ressort; de la courbe n° 4, nous lisons un coefficient de 1,0357, soit un diamètre moyen de 1,0357 x 50 = 51,8mm.

Ainsi, nous nous apercevons qu’en partant d’un ressort modèle, nous pouvons en déterminer un autre sans avoir à effectuer de calculs complexes. Ce n'est qu'un moyen de dépannage et il faut vérifier les contraintes supportées par le ressort, à savoir les taux de fatigue aux extrêmes de la course d'utilisation.

Il est préférable de contacter nos techniciens. Cela vous évite des erreurs préjudiciables sur la qualité et sur la durée de vie de votre matériel.