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ressort
ressorts hélicoïdal conçu pour la traction.
ressort
ressort hélicoïdal progressive (à double cône)
05/04/13 Musée Skoda Mlada Boleslav par RalfR-009.jpg

un ressort est un corps capable d'étirer si une certaine force est appliquée, et ensuite revenir à leur forme naturelle. Il est un objet de type élastique, généralement fabriqué en acier, utilisées et optimisées pour accumuler énergie mécanique.

en mécanique classique, le ressort idéal Il est adopté pour l'étude des 'oscillateur harmonique.

histoire

Les ressorts apparaissent autour de la XVe siècle dans les montres et cadenas. En remplaçant le système de poids qui a été utilisé normalement horloges avec un mécanisme à ressort chargé, les horlogers ont pu réaliser des outils portables et fiables. Taqi al-Din il a réalisé en 1559 un horloge astronomique ressort.

en 1676 physicien anglais Robert Hooke Il a découvert une relation fonctionnelle s'adapte à schématiser l'action du ressort, ou que la force exercée est proportionnelle à son extension: "Ut tensioactive, sic vis« Ce qui signifie »tel que l'extension, de sorte que la force« . Ce rapport va sous le nom de La loi de Hooke.

Le ressort dans le Codex Madrid

ressort
Dessin d'un dispositif à ressort dans le Codex Madrid

A Madrid Le code Leonardo da Vinci, datant de la fin du XVe siècle, l'utilisation d'un élément de ressort est prévu que élastique. Dans le Codex Madrid, Leonardo a attiré de nombreuses études et des mécanismes pour réaliser différents types de mouvement, souvent sans un but précis et seulement à explorer les possibilités de la science mécanique. Ils sont simples études de machines, des développements ou différentes façons de réaliser le développement et la transmission. Certains de ces mécanismes sont les suivants:

  • ressort avec moteur à ressort hélicoïdal et de la transmission à roue à denture hélicoïdale - Codex Madrid I, f. 4R
  • Pince de tension - Codex Madrid I, f. 13v
  • charge progressive du printemps - Codex Madrid I, f. 14r
  • du moteur à ressort de phase - Codex Madrid I, f. 16r
  • moteur à ressort hélicoïdal - Codex Madrid I, f. 45R

Dans la quatrième page du manuscrit rencontre le premier système de moteur qui repose sur l'utilisation de ressorts: le moteur à ressort avec une transmission hélicoïdale. Ce mécanisme commence à partir de l'hypothèse qu'un maximum attribue ressort de la force supérieure et, pendant que vous téléchargez, deviendra de plus en plus faible. Cette force est définie par la valeur de rigidité R, exprimée en puissance / espace. est donc le but ultime de faire ce transfert linéaire et constant d'énergie.

Le type particulier de ressort, conçu par Leonardo pour cette application, est encore largement utilisé (par exemple, des amortisseurs, des poignées et des exercices colonne) et est encore appelée « ressort spirale d'Archimède », telle qu'elle est basée sur le concept archimédien.

théorie

icône Loupe mgx2.svg Le même sujet en détail: La loi de Hooke.
ressort
Représentation d'un matériellement (de masse m) Relié à un ressort (ayant constante élastique k).

La raison physique microscopique pour laquelle le ressort accumule énergie potentielle Il est le tronçon de liaisons intermoléculaires, tandis que son comportement macroscopique est défini pour de nombreux matériaux de La loi de Hooke, qui indique que l'allongement d'un corps élastique est directement proportionnelle à force de traction appliquée. De même, la contraction est proportionnelle à la force de compression.

Ce qui précède est, dans la limite de déformation élastique, définie comme étant la limite de la force maximale, dans laquelle le corps élastique, libéré, revient à sa demande antérieure de la taille de la force; au-delà de cette limite, les liaisons atomiques sont rompus et sont reconfigurés différemment: le ressort reste donc déformée. Dans divers matériaux de cette limite n'est pas définie avec précision et aura des phénomènes de déformation avec une utilisation répétée (vieillissement): dans ces cas, la loi de Hooke n'est pas respectée.

matériels

Les applications en fonction du ressort peuvent être faits de matériaux divers:

  • plastique matériau utilisé pour les applications ludiche
  • polymères les matériaux composites, tels que la GRP (Verre polyester renforcé de fibre)[1]
  • fer généralement peu utilisé par rapport à ses alliages
    • inoxydable haute performance, mais par le poids supporté, il a besoin d'un revêtement pour résister à l'oxydation
    • acier inoxydable que l'acier a une performance plus faible, mais ne rouille pas
    • 17-7PH ou X7CrNiAl, adapté pour ressorts plats de forme complexe[2]
  • titane à partir des performances variables en fonction de l'alliage, mais par la teneur en poids de l'acier
  • tungstène matériau à module d'élasticité élevé, en général un alliage est créé avec l'acier
  • tantale matériau à module d'élasticité élevé, est utilisée pour le produit chimique ou qui fournissent des applications de traitement chimique, il est généralement lié au tungstène

traits

ressort
Caractéristiques de printemps:
(1) progressive (progressive)
(2) linéaire
(3) dégressives
(4) à peu près constante
(5) progressive (multi-linéarité)
ressort
ressort
le diaphragme élastique de la coupelle de ressort gauche et droit

Le ressort en fonction de ses caractéristiques de structure peut avoir un comportement différent, exactement comme représenté dans l'image, cela, car en fonction de l'application, les caractéristiques du ressort doit être différent, dans le montres ressort à enroulement ou horloges à bascule, celle-ci doit avoir un haute constance de sa force, qui est obtenu avec un ressort en spirale, qui, pour une grande partie de sa compression intermédiaire a une force presque constante[3].
Dans d'autres applications telles que des suspensions a une caractéristique linéaire grâce à des ressorts hélicoïdaux ou de torsion ou grâce progressif aux ressorts coniques ou cylindriques à pas variable (progressive progressive) ou l'étape en double hélice cylindrique (multi-linéarité progressive), ces caractéristiques plus être intrinsèque du ressort, on peut recréer ou modifier au moyen de leviers ou de systèmes particuliers. Certaines applications nécessitent plutôt une caractéristique dégressive, tel que le serrage des boulons ou la tension d'un palier, pour cette utilisation ressorts tasse qui peut avoir cette fonction, en plus d'avoir une plus petite empreinte[4][5], mais ils peuvent aussi avoir une caractéristique exponentielle, linéaire, dégressive-exponentielle, constante exponentielle dégressive ou dégressive-régressif-exponentielle en fonction de la construction du même, en particulier la hauteur et l'épaisseur.[6]
Certains ressorts comme dans le cas des sources d'ondes (ou Spring Wave) ont comme particularité faible encombrement, dans de nombreux cas sont utilisés pour remplacer les ressorts, il est également appliquée pour assurer une étanchéité dans le moteur Wankel, ce qui permet la fonctionnalité des segments.

notes

Articles connexes

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liens externes

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