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Propriétés physiques du ressort à force constante

2023-02-24

Idéalement, unressort à force constanteexercera une force constante sur une plage de mouvement donnée, à plusieurs reprises sans changement. En effet, comme tous les élastomères, les ressorts à force constante sont limités par les contraintes limites de leur matériau. Si la limite de contrainte du matériau est dépassée, ils se déformeront ou le matériau se fatiguera et commencera à s'affaiblir avec le temps. La loi de Hooke s'applique donc aux ressorts à force constante. Cependant, c'est la façon dont les ressorts à force constante sont fabriqués et leurs propriétés physiques particulières qui ont donné naissance au terme « force constante ». En étudiant les propriétés physiques des ressorts à force constante, nous pouvons mieux comprendre l'origine du nom de force constante.

Généralement en acier,ressorts à force constantesont fabriqués en enroulant une pièce d'acier plate autour du tambour ou en enroulant une bande d'acier sur elle-même (avec un rayon presque constant). Un ressort est installé dans son application et une extrémité du ressort est fixée à la charge. Un ressort présente des forces de couple lorsque le mouvement d'une charge l'entraîne à s'enrouler contre son état de repos. Le ressort veut revenir à son état de repos, il applique donc une force à la charge.

En application, leressort à force constanteest dans un état préchargé. Le fait d'enrouler la bande d'acier sur elle-même ou autour du tambour met la structure en état de tension. Si vous voulez mesurer la force du ressort dans cet état de tension, elle ne sera pas nulle. En d'autres termes, un ressort à force constante a une force mesurable au repos. Lorsque la charge se déplace contre le ressort, le ressort se déplace sur une distance relativement courte dans une direction circulaire (le plus souvent dans la direction du vent initial, ce qui entraîne une légère réduction du diamètre).

Si nous comparons la valeur de force du ressort à l'état chargé à la valeur de force à l'état de repos, nous constatons que la différence de force est relativement faible. Plus généralement, en dehors du domaine de la physique, de petites différences de force entre l'état de repos et l'état de charge d'un ressort sont considérées comme insignifiantes. Par conséquent, la force du ressort est dite "constante". En effet, le ressort à force constante exerce une force proche de la force constante.

Ressorts à force constantepeut fonctionner efficacement pendant longtemps. La plupart peuvent exécuter des milliers, voire des millions de cycles avant que la fatigue des matériaux ne réduise leur efficacité. Les ressorts à force constante sont idéaux pour des applications telles que les ferme-portes commerciaux.

De nombreux paramètres techniques importants doivent être pris en compte lors de la conception ou de la spécificationressort à force constantes. Le matériau, la durée de vie, la charge de traction, le couple et le frottement, la vitesse et l'accélération, l'installation, les considérations de sécurité et l'environnement d'application sont tous des facteurs clés.

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