Ce tutoriel vous guidera à travers les différentes étapes de la conception d'un ressort de traction type.


Commencez par créer une nouvelle conception de ressort de traction :

Avant toute chose, vérifiez les unités, la norme de conception et la norme de tolérance sélectionnées. Les valeurs par défaut sont le système métrique, la norme EN 13906-2 et la norme DIN 2097 (à l'heure où nous écrivons ces lignes, il n'existe pas de norme de tolérance EN pour les ressorts de traction). Si vous devez créer vos propres unités pour les adapter à un dessin, vous pouvez le faire via Outils > Options.

Nous allons ensuite descendre le long du côté gauche, en commençant par la section Données requises qui traite des données de base que vous connaissez probablement avant de commencer une conception, telles que le matériau et le type de boucle d'extrémité. (Parfois, le choix du matériau changera lorsque vous examinerez les résultats de la conception, mais en général, vous aurez une assez bonne idée par où commencer.) Vous pouvez laisser ces paramètres tels quels pour l'instant.

Nous arrivons ensuite à la zone Paramètres de conception. C'est là que l'on saisit la forme de base du ressort. Nous commencerons par laisser l'option de conception du menu déroulant en haut sur « Définir la tension initiale, la longueur libre + 3 autres paramètres ».

Vous pouvez voir qu’il y a 6 paramètres qui, ensemble, définissent le ressort. En bas à gauche se trouve une colonne de cases à cocher ; celles-ci indiquent quelles valeurs sont spécifiées. Vous pouvez voir que les variables Tension initiale et Longueur libre sont déjà cochées. En effet, les quatre autres variables sont liées, mais la tension initiale et la longueur libre du ressort sont indépendantes, nous devons donc les spécifier.


Cliquez dans la zone de saisie de valeur à côté de « Diamètre du fil » et saisissez 3. Ce faisant, la case à cocher est automatiquement cochée pour indiquer que nous avons spécifié cette variable.

Appuyez sur Entrée pour passer à la case du diamètre extérieur. Saisissez 20 pour cette valeur (vous pourriez également spécifier un diamètre intérieur ou un diamètre moyen de spire en cliquant sur l'étiquette soulignée « Diamètre extérieur »), puis 25 pour le nombre total de spires. À ce stade, la case de la raideur du ressort devient grisée et vous ne pouvez plus la modifier, tout comme la case à cocher à côté. Cela indique que la raideur sera la variable calculée.

Saisissez 50 pour la tension initiale et 106 pour la longueur libre (puis appuyez sur Entrée) : de nombreux chiffres apparaîtront alors à l'écran. Cela s'explique par le fait que nous disposons désormais de suffisamment d'informations pour calculer notre ressort. Nous n'avons saisi aucune donnée de fonctionnement (comment le ressort est utilisé), mais les informations disponibles sont tout de même nombreuses.


Tout d'abord, vous pouvez voir la raideur du ressort, qui est de 6,72 N/mm. Ensuite, sur le côté droit, nous avons les zones « Données calculées » et « Données de contrainte ». Les « Données calculées » correspondent aux informations générales sur le ressort en position libre. Vous pouvez entièrement personnaliser ce qui s'affiche dans ce tableau via Outils > Options > Données calculées.


Si nous consultons la grille des données de contrainte, nous pouvons voir qu’il existe 5 nuances pour le matériau choisi (acier au carbone étiré EN 10270-1), à savoir SL, SM, DM, SH et DH. Certains matériaux n'ont qu'une seule nuance (par exemple, l'ASTM A228), d'autres en ont plusieurs. La résistance à la traction de chacune d'entre elles est indiquée à côté de son nom. La dernière colonne correspond à la contrainte de tension initiale, exprimée en pourcentage de la résistance à la traction. Ainsi, à mesure que la résistance augmente, la valeur du pourcentage de traction diminue.

Revenons aux paramètres de conception et ajustons légèrement notre conception. Si vous décochez la case à côté de « Total Coils », celle-ci devient la variable calculée et nous pouvons désormais spécifier la raideur du ressort. Modifiez la valeur de 6,72 à 10 et vous verrez que le nombre de spires passe de 25 à 16,8.


Vous remarquerez peut-être également que l'une des variables de la grille « Calculated Data » (Données calculées) apparaît désormais en rouge : la valeur « Added Length » (Longueur ajoutée). Cela s'explique par le fait que, dans la première conception, la longueur libre correspondait parfaitement au nombre de spires et à la longueur des boucles. Maintenant que nous avons réduit le nombre de spires, nous devons insérer une longueur supplémentaire (une longueur de fil droit) pour que la longueur libre reste la même. Ce n'est pas vraiment un problème, mais vous voudrez peut-être en être informé, c'est pourquoi cette valeur est en rouge.

Saisissons maintenant quelques données de fonctionnement. Cliquez dans la colonne intitulée 1 à côté de l'étiquette Longueur et tapez 120 (puis appuyez sur Entrée). Cela permet de calculer divers paramètres pour une longueur utile de L1 = 120 mm, et crée également une colonne vide pour la position 2. Entrez 500 dans cette colonne, dans la ligne « Charge », pour F2 = 500 N. Vous pouvez également entrer une déviation (par rapport à la position libre) ou une déviation de service (par rapport à L1).


Cela remplit également la grille « Données de contrainte », l’un des résultats les plus importants. Outre la contrainte de traction initiale, nous disposons désormais des valeurs de % de traction pour les deux positions de travail (pour la nuance DH par exemple, 17 % à L1 et 44 % à L2).


Vous remarquerez également que pour les trois premières nuances, la valeur de % de traction est affichée sur fond rouge dans la colonne L2. Cela s’explique par le fait que la limite de contrainte de service dans la norme EN 13906-2 est de 45 % de la traction, et que pour ces trois nuances, la valeur est supérieure à cette limite. Pour les nuances SH et DH, le fil est plus résistant, la valeur est donc inférieure à 45 %.