Ressorts cylindriques hélicoïdaux de tension.

Contenu:

• Commande et syntaxe
• Information sur le projet
• Principes de base
• Processus de calcul
• Choix des conditions de charge, des paramètres de fonctionnement et de production
• Choix du matériel du ressort
• Conception du ressort
• Liste brève des paramètres du ressort conçu
• Paramètres du ressort conçu pour une charge spécifique ou une longueur
• Calcul et contrôle de la résistance au chargement du crochet du ressort
• Calcul de contrôle du ressort
• Calcul des forces actives du ressort
• Calcul de la longueur fonctionnelle du ressort
• Calcul d'un ressort exposé au chargement dynamique
• Résultat graphique, Systèmes de DAO
• Réglage des calculs, changement de langue
• Modifications du cahier de travail (calcul)

Ressorts cylindriques hélicoïdaux de tension.

Ce calcul est destiné à la conception de la résistance et au dimensionnement des ressorts hélicoïdaux cylindriques de tension faits de fils et de barres de section circulaire, sous l'action des forces statiques. En plus de la conception des paramètres géométriques et de la résistance, ce calcul est compatible aux systèmes de DAO. Le programme fournit les solutions aux tâches suivantes:

1. Conception automatique d'un ressort.
2. Choix de l'alternative optimale de la conception d'un ressort du point de vue de la résistance, de la géométrie et du poids.
3. Contrôle de la résistance du ressort.
4. Calcul des forces d'un ressort des dimensions de production et de montage connues.
5. Calcul des dimensions de montage pour un ressort de paramètres de chargement et de production connus.
6. Le programme contient un tableau des matériaux généralement utilisés pour les ressorts selon OIN, EN, ASTM/SAE, DIN, BS, JIS et d'autres.
7. Support des systèmes de DAO 2D et 3D.

Le calcul est basé sur les données, les procédures, les algorithmes et les informations de la littérature spécialisée et des normes EN 13906-2, DIN 2089-2, DIN 2097.

 L’interface d’utilisateur.

 A télécharger.

 Tarif, Achat.
 

Commande, structure et syntaxe des calculs .

L'information sur la syntaxe et la commande du calcul peut être trouvée dans le document " commande, structure et syntaxe des calculs ".

Information sur le projet .

L'information sur le but, l'utilisation et la commande du paragraphe "information sur le projet" peut être trouvée dans le document " information sur le projet ".

Principes de base.

Un ressort de tension est un ressort cylindrique hélicoïdal avec une rigidité pratiquement constante, capable de supporter les forces externes agissant dans son axe dans les sens opposés. Les ressorts de tension formés à froid sont essentiellement produits avec une précontrainte, donc avec les spires actives posées les unes sur les autres. En cas de nécessité pour des raisons techniques, il est possible d'utiliser les ressorts de tension sans précontrainte, avec des jeux entre les spires actives. Les ressorts formés à chaud ne sont pas précontraints.

En rapport avec l'usage du ressort, on distingue quatre états de base des ressorts:

Les index mentionnés ci-dessus sont employés dans le calcul pour indiquer différents paramètres du ressort liés à l'état donné du ressort.

Ressort de tension avec précontrainte

Ressort de tension sans précontrainte, avec jeu entre les spires

En rapport avec le type de contrainte, les ressorts peuvent être divisés dans les calculs en ressorts exposés au chargement statique ou au chargement avec une faible variabilité, avec une durée de vie inférieure à 10 5 cycles de fonctionnement, et ressorts exposés au chargement dynamique avec une durée de vie de plus de 10 5 cycles de fonctionnement. Vu le rôle très important que jouent la forme et le type de la maille de suspension dans la réduction de la durée de vie du ressort et de l'impossibilité d'un grenaillage parfait du ressort, il n'est pas recommandé d'utiliser les ressorts de tension pour les chargements de fatigue.

Processus de calcul.

La conception d'un ressort est une tâche qui ne peut pas être résolue directement et offre une liberté considérable dans le choix du type de conception, des dimensions ou du chargement du ressort. Plusieurs ressorts de diverses conceptions et dimensions peuvent remplir les conditions des paramètres d'entrée désirés. Par conséquent, il est nécessaire de procéder itérativement et d'évaluer successivement les différentes conceptions du ressort. Ce calcul résout ce problème par la création d'un tableau des conceptions optimales suivant les critères de qualité choisis. Le procédé de la conception est donné dans les points suivants (les crochets indiquent le numéro du paragraphe).

1. Choisissez les paramètres de production du ressort [ 1,1 ].
2. Déterminez le régime du cycle de fonctionnement (le mode de chargement, la température et l'agressivité de l'environnement de fonctionnement) et le niveau de sûreté désiré [ 1,6 ].
3. Choisissez le mode de production convenable du ressort. [ 2,1 ]
4. Selon le domaine d'utilisation recommandé [ 2,3 ] choisissez le matériel du ressort. [ 2,2 ]
5. Entrez les paramètres désirés du cycle de fonctionnement (chargement, longueur et course du ressort) [ 3,1 ].
6. Placez les filtres nécessaires et les conditions de limite de la conception du ressort. [ 3,7 ]
7. Choisissez le système de classification des résultats [ 3,18 ] et appuyez sur le bouton pour démarrer le calcul de la conception [3,19].
8. Choisissez une solution satisfaisante à partir du tableau [ 3,20 ].
9. Contrôlez les paramètres du ressort conçu dans le chapitre. [ 4 ]
10. Pour les ressorts avec des mailles de suspension, contrôlez la contrainte de la maille dans le chapitre [ 6 ].
11. Au cas où vous voudriez "légèrement" accorder les dimensions du ressort, utilisez les calculs supplémentaires [ 7.8.9 ] pour leur rectification. Après les rectifications, transférez les résultats de nouveau au chapitre [ 4 ] et contrôlez encore si le ressort satisfait à tous les contrôles nécessaires. [ 4,39 ].
12. Utilisez le chapitre [ 10 ] pour le calcul d'un ressort exposé au chargement dynamique.
13. Sauvegardez le cahier de travail avec la solution conçue sous un nouveau nom.

Choix des conditions de charge, des paramètres de fonctionnement et de production. [1]

Dans ce paragraphe, entrez les paramètres initiaux de base caractérisant le régime et le mode de chargement, la conception et le type de montage du ressort et les paramètres de l'environnement de fonctionnement.

1,2 Conception du ressort.

Les ressorts de tension sont utilisés dans deux conceptions de base:

1. Ressort précontraint.
   Les ressorts de tension formés à froid sont essentiellement produits avec une précontrainte, donc avec les spires actives posées les unes sur les autres. La précontrainte joue un rôle très important dans la hausse de la capacité de charge du ressort. Pour la déformation du ressort à une longueur désirée, il est nécessaire d'appliquer une charge plus élevée qu'avec des ressorts sans précontrainte. La précontrainte apparaît dans les spires du ressort pendant l'enroulement du fil du ressort, et sa valeur dépend du matériel utilisé, du rapport d'enroulement et du type d'enroulement. La précontrainte est sensiblement inférieure avec des ressorts enroulés sur les machines automatisées.
2. Ressort sans précontrainte.
   En cas de nécessité pour des raisons techniques, il est possible d'utiliser les ressorts de tension sans précontrainte, avec des jeux entre les spires actives. Le jeu entre les spires d'un ressort libre est d'habitude dans l'intervalle de 0.2*D < t < 0.4*D.

Avertissement: Les ressorts formés à chaud (voir [ 2,1 ]) ne sont pas précontraints.

1,3 Conception des extrémités du ressort.

Les ressorts de tension sont utilisés dans plusieures conceptions différentes. Les extrémités des ressorts le plus souvent utilisées sont données sur la liste dont vous pouvez vous servir pour choisir la solution appropriée selon l'illustration. Le type de conception des extrémités du ressort dépend du type de montage du ressort, de ses dimensions et du type et de la grandeur de chargement.

Conception des extrémités du ressort.

Pour l'accrochage des ressorts de tension, les mailles de suspension de différents types (A.. J) sont utilisées. Ces mailles diffèrent les unes des autres par leur tailles et leurs propriétés. Les mailles de suspension constituent la meilleure solution du point de vue technologique, cependant, sont assez problématiques du point de vue de la capacité de charge du ressort. Le chargement du ressort crée une concentration de la contrainte sur les mailles de suspension, qui peut être sensiblement supérieure à la contrainte calculée dans les spires du ressort. Ce fait devrait être pris en considération pendant la conception du ressort. Avec l'usage des mailles de suspension, il est recommandé de concevoir le ressort avec un niveau de sûreté assez suffisant [ 1,10 ] et de contrôler la capacité de charge des crochets dans le chapitre [ 6 ]. La quantité de la concentration de la tension dépend du type, de la conception et des dimensions de la maille et il est très difficile de la déterminer théoriquement. Du point de vue de la contrainte de flexion dans le crochet de suspension [ 6,1 ], les petits crochets (type I, J) ou les crochets doubles (le type D, E) constituent la meilleure solution. Du point de vue de la concentration de la contrainte de torsion au point de transition de la spire à la boucle [ 6,2 ] les mailles pleines (le type C, e, i) constituent la meilleure solution. En rapport avec les faits mentionnés ci-dessus, il n'est pas recommandé d'utiliser les mailles de suspension pour les ressorts exposés au chargement dynamique.

Pour les différentes conceptions des crochets de suspension, les valeurs suivantes sont prescrites pour la taille de la maille:

A) Demi boucle: LH = { 0.55... 0.8 } Di

B,C) Boucle pleine: LH = { 0.8... 1.1 } Di

D,E) Boucle pleine double: LH ~ Di

F) Boucle pleine intérieure: LH = { 1.05... 1,2} Di

G,H) Maille du crochet: 1.2 Di < LH < 30 d

I,J) Petite maille: 2 d < LH < 0.6 Di

K) Boucle pleine oblique: LH = { 0.35... 0.9 } Di

Dans les conceptions sans mailles de suspension (le M.. O) le ressort est fixé à l'aide des spires d'extrémité dont le pas ne change pas pendant la déformation fonctionnelle du ressort. Ces types de ressorts de tension sont adéquats pour l'usage avec le chargement dynamique.

Note: Les ressorts formés à chaud (voir [ 2,1 ]) seront d'habitude utilisés sans mailles de suspension (conception N).

Avertissement: Si le filtre de la conception automatique du ressort [ 3 ] dans la rangée [ 3,13 ] est désactivé, le programme conçoit le type de maille sur base de la taille, calculée indépendamment du type de conception des extrémités du ressort choisi dans cette rangée.

1,4 Sens de l'enroulement de la spire.

En majorité, l'enroulement droit des ressorts est préféré (spirales dextrogyres); l'enroulement gauche est utilisé seulement en cas de nécessité pour des raisons techniques.

1,5 Nombre spires de fermeture du ressort.

Les spires de fermeture sont les spires des extrémités du ressort, coaxiales avec les spires actives. Leur pas ne change pas pendant la déformation due à la contrainte du ressort. Les spires de fermeture sont utilisées pour les ressorts de tension sans mailles de suspension (conception L.. O) pour l'accrochage du ressort. Les ressorts avec des mailles de suspension n'ont pas de spires de fermeture.

1,7 Régime de chargement du ressort.

Choisissez le type de chargement qui convient le mieux à vos caractéristiques.

1. Régime léger.
   Chargement continu sans chocs, avec un cours sinusoïdal; chargement avec de petites déformations ou de faible fréquence, ressorts rarement ou très peu contraints avec une durée de vie jusqu'à 1000 cycles. Par exemple, les ressorts utilisés dans des instruments de mesure, des dispositifs de sécurité, etc..
2. Régime moyen.
   Chargement continu avec une faible ou moyenne uniformité, chargement avec une fréquence de déformation normale et une durée de vie jusqu'à 10 5 cycles. Ressorts généralement utilisés dans des machines-outils, des produits mécaniques ou des pièces électriques.
3. Régime lourd.
   Chargement avec des chocs lourds, une haute fréquence de déformation ou avec des déformations aiguës dans de plus longues périodes de temps; ressort avec une longue durée de vie.

1,8 Température opérationnelle.

La température de l'environnement de fonctionnement affecte la relaxation du ressort, qui se manifeste par la baisse de la force du ressort avec sa déformation à une longueur constante, en fonction du temps. Il est recommandé de tenir compte de ce fait dans la conception du ressort, et améliorer le niveau de la sûreté pendant les contrôles de la résistance du ressort pour les températures supérieures à 80°C. Il est nécessaire de tenir compte de la température opérationnelle également dans le choix du matériel du ressort.

Note: Si la conception automatique du niveau de sûreté désiré est activée [ 1,10 ], le programma évalue et tient compte de l'effet de la température opérationnelle dans la conception du niveau de sûreté en fonction du matériel du ressort choisi.

1.9 Environnement de fonctionnement.

La durée de vie des ressorts diminue sensiblement avec les effets de la corrosion. La corrosion a des effets très remarquables en particulier pour les ressorts exposés aux charges de fatigue. Il est recommandé de tenir compte de ce fait dans la conception du ressort, et augmenter le niveau de sûreté pendant les contrôles de la résistance du ressort dans un environnement corrosif. Il est également nécessaire de considérer les effets de la corrosion dans le choix du matériel du ressort.

Note: Si la conception automatique du niveau de sûreté désiré est activée [ 1,10 ], le programme évalue et tient compte de l'effet de l'agressivité de la corrosion de l'environnement de fonctionnement dans la conception du niveau de sûreté en fonction du matériel du ressort choisi.

1.10 Niveau de sûreté désiré.

C'est le rapport minimal admissible entre la contrainte de torsion limite permise t D du matériel choisi du ressort et la contrainte maximale réelle t 8 dans les spires du ressort. Pour un environnement non-corrosif et une température de fonctionnement de la proximité immédiate du ressort jusqu'à 80 °C, et en rapport avec le régime et le cours de chargement, il est recommandé de choisir un niveau de sûreté dans l'intervalle de 1,05 à 1,3 pour les ressorts de compression. Les ressorts fonctionnant aux températures élevées ou dans un environnement agressif devraient être conçus avec des niveaux de sûreté plus élevés.

Note: Si la case de contrôle est cochée, le niveau de sûreté recommandé est conçu (estimé) automatiquement en rapport avec le régime et le cours de chargement et le matériel choisi.

1.11 Méthode de correction de la contrainte de torsion.

Avec les ressorts hélicoïdaux, la contrainte dans la spire pour un chargement donné est calculée comme une torsion simple. La contrainte de flexion additionnelle dans la spire est due à son arrondissage. Par conséquent, la contrainte est corrigée dans le calcul en utilisant un coefficient de correction. Du fait que différents coefficients sont souvent utilisés, choisissez sur la liste, le coefficient de correction qui remplit les critères des recommandations ou des normes locales.

Note: Du point de vue du contrôle de la résistance d'un ressort exposé au chargement statique, l'usage du coefficient de correction de Bergstrasserr donne les meilleurs résultats.

Conseil: Pour les ressorts exposés au chargement statique, d'habitude les corrections ne sont pas effectuées.

Choix du matériel du ressort. [2]

Ce paragraphe sert au choix du matériel du ressort. Après le choix du matériel sur la liste, toutes les informations nécessaires pour la conception et le calcul du ressort sont immédiatement affichées. Si vous avez besoin de l'information plus détaillée sur le matériel choisi, ou voulez définir votre propre matériel ou le modifier, allez à la feuille "Matériel".

2.1 Méthode de production.

Choisissez le traitement requis du ressort sur la liste. L'enroulement à froid sera employé pour les ressorts des tailles ordinaires avec un diamètre du fil jusqu'à 16 mm. La formation chaude sera employée pour la production des ressorts fortement chargés de plus grandes tailles avec un diamètre de plus de 10 mm.

Note: Les ressorts formés à chaud (voir [ 2,1 ]) sont d'habitude sans précontrainte et utilisés sans mailles de suspension (conception N). (voir [1.3]).

Avertissement: Si la méthode de production change, l'ensemble des conditions marginales (les dimensions limites du ressort) sera ajusté en conséquence, comme défini dans le paragraphe [3] sur la feuille "Options".

2.2 Matériel du ressort.

Choisissez le matériel du ressort à partir de la liste. En plus de 5 matériaux de l'utilisateur, la liste contient les matériaux choisis d'une norme. Si vous souhaitez utiliser les matériaux d'une autre norme, choisissez la norme respective dans la feuille "Matériel".

2.3 Domaine d'utilisation du matériel choisi.

Ce paragraphe contient l'information sur l'usage recommandé du matériel choisi. Le matériel du ressort devrait être conçu en rapport avec le régime et le mode de chargement du ressort. Si vous devez utiliser un matériel moins approprié, ce fait devrait être reflété par l'usage d'un niveau de sûreté plus élevé dans la conception du ressort (voir la rangée [1.10]).

Les propriétés du matériel choisi décrites dans les rangées [2.4, 2.6] sont évaluées en cinq degrés (excellent, très bon, bon, pauvre, insuffisant), la résistance relative dans la rangée [2.5] en trois degrés (supérieur, moyen, inférieur).

2.9 Propriétés mécaniques et physiques du matériel.

Cette partie donne tous les paramètres nécessaires pour le calcul, indépendamment du diamètre du fil utilisé.

2.13 Caractéristiques de la résistance du matériel.

Ce chapitre contient les caractéristiques de la résistance du matériel choisi qui sont nécessaires pour la conception et le calcul du ressort. Les données caractérisant la résistance du matériel peuvent être différentes pour le même matériel selon le diamètre du fil utilisé. Par conséquent, les valeurs indiquées ici dépendent du diamètre du fil comme indiqué dans la rangée [4.8].

Conception du ressort. [3]

Ce paragraphe sert à la conception du ressort. La conception d'un ressort a souvent plusieures solutions convenables pour les conditions initiales données. Ce programme procède donc itérativement dans la conception du ressort et pour les conditions initiales données, il parcourt les différents types de conception du ressort et choisit un groupe des solutions convenables sur base des critères de qualité choisis. Les solutions choisies sont alors présentées dans un tableau d'où vous pouvez choisir la conception qui vous convient le plus. Les données du ressort choisi sont alors immédiatement affichées dans le chapitre des résultats.

n rapport avec le type de contrainte, les ressorts peuvent être divisés dans les calculs en ressorts exposés au chargement statique ou au chargement avec une faible variabilité, avec une durée de vie inférieure à 10 5 cycles de fonctionnement, et ressorts exposés au chargement dynamique avec une durée de vie de plus de 10 5 cycles de fonctionnement.

Avertissement: Ce calcul est conçu seulement pour les ressorts exposés au chargement statique ou au chargement avec une faible variabilité et avec une durée de vie inférieure à 105 cycles de fonctionnement. Si le ressort doit être exposé à un chargement dynamique avec une longue durée de vie, il est nécessaire de concevoir le ressort avec un niveau de sûreté assez suffisant [1.10] et contrôler ensuite le ressort dans le chapitre [10].

3.1 Paramètres désirés du cycle de fonctionnement.

Cette partie sert à l'inscription des données initiales décrivant les paramètres de base du cycle de fonctionnement que le ressort conçu devrait remplir. La première colonne contient la valeur requise du paramètre donné du ressort ; la deuxième colonne contient la déviation permise de la valeur requise dans l'intervalle de 0-99%. Pour que le ressort conçu rencontre exactement la valeur désirée du paramètre donné, la déviation doit être nulle.

3.7 Filtres de la solution conçue.

Dans cette partie, il est nécessaire d'indiquer les divers filtres et conditions marginales de la conception. Leur réglage peut sensiblement affecter le cours de la conception du ressort et déterminer ainsi la vitesse, la précision et la qualité de la conception, la portée et le nombre de solutions appropriées et une norme qualitative pour l'évaluation des meilleures conceptions.

Recommandation: Dans la conception, il est recommandé d'ajouter et de durcir les conditions marginales et les filtres progressivement. Ce qui facilite l'identification des solutions non-existantes éventuelles.

3.8 Diamètre extérieur maximal permis du ressort.

S'il est nécessaire de limiter le diamètre extérieur du ressort dans sa conception, cochez la case de contrôle au début de la rangée et écrire la valeur maximale permise du diamètre extérieur du ressort dans le champ d'entrée.

3.9 Diamètre intérieur minimal permis du ressort.

S'il est nécessaire de limiter le diamètre intérieur du ressort dans sa conception, cochez la case de contrôle au début de la rangée et écrire la valeur minimale permise du diamètre intérieur du ressort dans le champ d'entrée.

3.10 Division permise du nombre de spires actives.

Les spires actives du ressort sont celles dont le pas change pendant la déformation de fonctionnement du ressort. Dans les ressorts avec des mailles de suspension, le nombre de spires actives est égal au nombre total des spires du ressort. Avec une division plus fine, le calcul parcourt un plus grand nombre de différentes conceptions du ressort et peut donner une solution plus précise et de qualité supérieure. D'autre part, ceci ralentit la conception du ressort.

Avertissement: Dans les ressorts avec des mailles de suspension, le réglage de la division des spires indique la position mutuelle des mailles de suspension. Si les mailles doivent être dans un même plan, il n'est pas possible d'employer une division inférieure à 0,5. Si la suspension du ressort permet l'utilisation des mailles perpendiculaires, il est possible de diviser le nombre de spires à un multiplie de 0,25. Une division plus fine ne s'utilise pas avec les ressorts de tension.

3.11 Dépassement permis des dimensions limites du ressort.

Pendant la conception du ressort, il n'est pas possible de procéder sans certaines limitations dimensionnelles. Quelques dimensions ou rapports de différentes dimensions du ressort sont limités par les valeurs recommandées indiquées dans les normes respectives et par les différents producteurs. Il en découle un fichier des conditions marginales, qui doivent être prises en considération pendant la conception du ressort. Le respect strict de ces conditions peut causer l'élimination de certaines solutions convenables de la conception résultante, qui dépassent légèrement certaines des limites indiquées, mais qui peuvent être acceptables. Pour cette raison, il est possible de déterminer dans cette rangée un filtre de la conception, qui spécifie en pourcentage le dépassement admissible des dimensions limites du ressort. Ceci vous donne plus de solutions convenables, cependant, il sera nécessaire de contrôler la solution choisie dans le chapitre des résultats et d'évaluer l'acceptabilité du possible dépassement des dimensions limites des ressorts. Le dépassement des dimensions limites est indiqué dans le chapitre des résultats par le changement de la couleur de la valeur du paramètre en rouge.

Note: Toutes les conditions de limite des dimensions utilisées dans le calcul sont données dans le chapitre [3.0] dans la feuille "réglage", où les conditions peuvent être déterminées par l'utilisateur selon ses besoins. Le bouton à côté de la cellule d'entrée peut être utilisé pour le passage rapide au chapitre respectif.

3.12 Effectuer un contrôle préliminaire du chargement du crochet du ressort.

Dans les ressorts avec les crochets, le chargement du ressort crée une concentration de la contrainte sur les mailles de suspension, qui peut être sensiblement supérieure à la contrainte calculée dans les spires du ressort. Par conséquent, il est recommandé de contrôler la contrainte dans les crochets de ces ressorts [ 6 ].

Pour que le ressort conçu puisse satisfaire aux contrôles de la capacité de charge des crochets, il est nécessaire de tenir compte de cette condition dans la définition des données initiales du calcul de la conception. L'une des options est l'activation de ce filtre. Le calcul effectue alors un contrôle préliminaire du chargement du crochet pendant la conception du ressort, et la conception résultante élimine toutes les solutions qui ne répondent pas aux exigences respectives. Si ce contrôle est désactivée, il est recommandé de concevoir le ressort avec un niveau de sûreté suffisamment élevé [1.10] pour couvrir toutes les concentrations de tension possibles apparaissant dans le crochet. La quantité de la concentrations de contrainte dépend également, entre autre, des dimensions du crochet [6.2, 6.6], qui ne sont pas connues à pendant la conception, et le calcul ne peut que les estimer. Par conséquent il est nécessaire d'effectuer le contrôle du chargement du crochet dans le chapitre [6] même si ce filtre est activé.

Note: Ce filtre n'a aucune signification pour les ressorts de types de K à P [1.3] quand le filtre dans la rangée 3.13 est activé.

3.13 Garder la conception choisie des extrémités du ressort.

Si ce filtre des solutions est réglé en " oui ", la conception résultante inclut seulement les ressorts de conception choisie dans la rangée [1.3]. Sinon, le calcul concevra un type de crochet basé sur la taille calculée du crochet indépendamment du réglage dans la rangée [1.3]. La conception alors offre cinq types de conception des crochets selon la taille calculée et les limites recommandées:

1) Petit crochet (type I) pour LH < 0.55 Di

2) Demi boucle (type A) pour LH < 0.8 Di

3) Boucle pleine (type B) pour LH < 1.1 Di

4) Boucle pleine intérieure (type F) pour LH < 1.2 Di

5) Maille du crochet (type G) pour LH > 1.2 Di

Note: Si ce filtre est désactivé et le filtre dans la rangée [3.12] est activé, toutes les solutions conçues utiliseront très probablement le petit crochet (type I), qui est la meilleure solution en rapport avec la contrainte de flexion du crochet.

3.14 Maintenir le niveau de sûreté désiré dans le contrôle de la résistance.

Si ce filtre des solutions est réglé à " oui ", la conception résultante élimine toutes les solutions avec les niveaux de sûreté calculés s_s inférieur au niveau de sûreté désiré donné dans la rangée [1.10]. Si le filtre est désactivé, la conception résultante inclut toutes les solutions avec le niveau de sûreté calculé supérieur ou égal à 1. Étant donné que les niveaux de sûreté désirés sont souvent des valeurs issues des évaluations plus ou moins précises et reflètent très rarement la valeur exacte, dont le dépassement pourrait endommager le ressort, les utilisateurs expérimentés peuvent désactiver ce filtre pendant la conception et évaluer le niveau de sûreté du ressort conçu directement dans le tableau de la conception ou dans le chapitre des résultats dans la rangée [4.43].

Conseil: Si le filtre est désactivé, il est souvent préférable de fixer le niveau de qualité dans la rangée [3.15] à la valeur « déviation du niveau de sûreté désiré ».

3.15 Critère de qualité.

Cette rangée détermine les critères de l'évaluation de la qualité de différentes solutions convenables de la conception du ressort. Les meilleures solutions sont alors offertes à l'utilisateur dans le tableau. Le niveau de qualité peut être choisi sur la liste selon la formule suivante:

1. Déviation des dimensions désirées: L'usage de ce critère donne les solutions dans lesquelles les paramètres du cycle de fonctionnement sont les plus proches des paramètres initiaux désirés entrés dans le paragraphe [3.1]. Il est recommandé d'utiliser ce critère si vous désirez maintenir les paramètres désirés du cycle de fonctionnement aussi strictement que possible.
2. Poids minimum du ressort: Ce critère choisit les solutions avec le poids du ressort le plus bas.
3. Déviation du niveau de sûreté désiré: L'usage de ce critère donne les solutions dans lesquelles le niveau de sûreté calculé est le plus proche possible du niveau de sûreté désiré donné dans la rangée [1.10]. Utilisez ce critère en particulier si vous désirez trouver la solution la plus optimale du point de vue du contrôle de la résistance du ressort.
4. Combiné: Combinaison de toutes les critères de qualité précédentes.

Dans certains cas il convient d'effectuer la conception progressivement pour tous les critères et de comparer ensuite les solutions.

3.16 Nombre d'itérations de la conception.

Le calcul de la conception du ressort travaille sur le principe d'itération. Dans cette rangée, vous pouvez déterminer le nombre d'itérations dans le calcul et influencer ainsi la vitesse, la précision et la qualité de la conception. Généralement, un plus grand nombre d'itérations a comme effets un calcul plus lent et une solution plus précise. Cependant, il est recommandé de tenir compte également d'autres aspects pendant le réglage de cette rangée.

La vitesse de la conception est affectée plus par la puissance de l'ordinateur et le type de conception que par le nombre d'itérations choisi. Tout comme un nombre d'itérations élevé ne donne pas nécessairement des solutions plus précises pour certains types conceptions. D'une manière générale, il est d'habitude suffisant de choisir un nombre d'itérations inférieur ou moyen pour les conceptions courantes. L'usage d'un nombre d'itérations élevé est plus important pour les conceptions très ouvertes, où la majorité des paramètres du cycle de fonctionnement dans le paragraphe [3.1] sont entrés avec une considérable déviation permise, et le diamètre désiré du ressort n'est pas limité par les filtres dans les rangées [3.8, 3.9].

3.17 Choix de la solution.

Cette partie vous permet de lancer votre propre conception et de choisir en suite un ressort approprié dans le tableau des solutions. Vue la complexité de la conception de ressort, il n'est pas toujours possible d'effectuer le calcul de la conception automatiquement, par le changement d'un des paramètres initiaux, comme c'est le cas dans les autres calculs sur la feuille. Le calcul se lance en un coup en appuyant sur le bouton dans la rangée [3.19]. L'information sur le cours du calcul vous est présentée dans le dialogue. À la fin du calcul, un tableau des solutions conçues est rempli et après triage, les valeurs de la meilleure solution (choisie) sont automatiquement transférées au chapitre des résultats. Les solutions dans le tableau sont triées selon les critères déterminés dans la rangée [3.18]. Le tableau des solutions conçues peut être de nouveau trié par le changement des critères de triage. Si le calcul ne trouve aucune solution appropriée pour les paramètres donnes, un message d'avertissement vous tient au courant et le tableau des solutions reste dans son état initial. Le texte suivant donne quelques problèmes particuliers qui peuvent survenir, et leurs possibles solutions:

• Les paramètres du cycle de fonctionnement ou les diamètres limites du ressort sont incorrectement entrés: Certaines données dans le paragraphe [3.1] ou les rangées [3.8, 3.9] sont entrées incorrectement. Une entrée incorrecte est indiquée par le changement de la couleur de la valeur du paramètre en rouge.
• Dimensions de limite du ressort sont incorrectement réglées: Certaines données dans le chapitre [3.0] dans la feuille "Options" sont entrées incorrectement. Une entrée incorrecte est indiquée par le changement de la couleur de la valeur du paramètre en rouge.
• Les diamètres désirés du ressort ne correspondent pas aux dimensions de limite: Certains des diamètres désirés dans les rangées [3.8, 3.9] sont hors des conditions marginales indiquées dans le chapitre [3.0] dans la feuille "Options".
• Aucune solution appropriée ne peut être trouvée pour le fil choisi et les diamètres désirés du ressort: Ce problème peut être résolu probablement par le choix d'un autre matériel du fil qui est produit avec différents diamètres (voir la rangée [2.8]) ou si possible, par une limitation moins stricte du diamètre du ressort dans les rangées [3.8, 3.9]. Ce problème peut également être causé par une limitation trop stricte des conditions marginales dans les rangées [3.1, 3.2] dans la feuille "Options".
• Aucune solution appropriée ne peut être trouvée pour le fil choisi et les paramètres du cycle de fonctionnement ou resp. les diamètres désirés du ressort: Le problème a probablement les causes et la solution semblables au problème précédent. Une autre cause peut être la faible résistance du matériel par rapport à la valeur requise de la charge maximale de fonctionnement dans la rangée [3.2]. La solution peut être le choix d'un matériel avec une grande résistance ou probablement la désactivation du contrôle du niveau de sûreté désiré dans la rangée [3.14].
• Aucune solution appropriée n'a été trouvée pour les données entrées: Dans ce cas-ci, il est très difficile de déterminer la source du problème. Il est recommandé d'utiliser plusieures procédures générales pour localiser et résoudre le problème. L'une des options pour trouver les causes du problème est de lancer une conception avec les filtres de la solution différemment réglés dans les rangées [3.8. 3.14]. Permettre une plus grande déviation des paramètres désirés du cycle de fonctionnement dans le paragraphe [3.1] est une autre option. La dernière option est de choisir un matériel d'une plus grande résistance ou fourni avec une plus grande diversité de diamètres du fil. Si même ces procédures n'apportent aucune solution appropriée, le problème peut être probablement une contrainte trop élevée du ressort conçu et la solution pourrait être l'usage de plusieurs ressorts disposés en parallèle.
• Aucune solution adaptée n’a pu être trouvée pour le type d’anneau de levage choisi: Dans un tel cas, le logiciel est capable de trouver des ressorts adaptés, mais pas avec le type d’anneaux sélectionné [1.3]. La solution peut être apportée en effectuant une autre conception avec un type différent d’anneau de suspension, éventuellement en désactivant le filtre de la ligne [3.13].

3.20 Tableau des solutions conçues

Signification des paramètres dans le tableau:

Liste brève des paramètres du ressort conçu. [4]

Tous les paramètres nécessaires décrivant le ressort conçu sont montrés dans ce paragraphe pour le chargement et les dimensions donnés du ressort. Les données initiales sont transférées dans le calcul à partir du tableau des solutions [3.20] de la conception du ressort choisie ou à partir de certains des calculs supplémentaires [7.8.9]. Pour une évaluation et un contrôle plus faciles des valeurs de différents paramètres du ressort, leurs valeurs limites recommandées de quelques données sont disponibles (dans les domaines verts sur la liste). Le dépassement des valeurs recommandées est indiqué par un changement de la couleur du paramètre en rouge. Les valeurs critiques qui pourraient endommager le ressort sont indiquées par un changement de la couleur du champ entier en rouge.

Les paramètres du ressort sont divisés dans le registre en paragraphes selon l'état du ressort; les résultats des contrôles de la résistance du ressort exécutés sont donnés à la fin du chapitre. Les significations de différents paramètres dimensionnels du ressort peuvent être vues dans l'illustration.

En cas de besoin d'accorder certains paramètres du ressort conçu (par exemple arrondissage des dimensions conçues), utilisez les calculs supplémentaires [7.8.9]

4.1 Régénérer les résultats de la conception de ressort choisie.

Le fait d'appuyer sur le bouton dans cette rangée régénère les valeurs sur la liste des paramètres du ressort avec les données de la conception du ressort choisi dans le tableau des solutions [3.20].

4.10 Rapport de bobinage.

Ce paramètre donne le rapport D/d entre le diamètre moyen du ressort et le diamètre du fil utilisé.

4.12 Longueur de la section active du ressort.

C'est la longueur de la partie du ressort comprenant rien que les spires actives, dont le pas ne change pas pendant la déformation due à la contrainte du ressort. Pour les ressorts avec des crochets de suspension, cette partie du ressort comprend toutes les spires. La signification de cette expression est claire dans l'illustration.

4.14 Taille du crochet du ressort.

La taille du crochet du ressort dépend de son type et pour les différents types, leurs limites recommandées sont prescrites [1.3]. En cas de ressorts sans crochets de suspension, ce terme signifie la distance entre l'extrémité des spires actives et le point d'accrochage du ressort (voir l'illustration).

4.17 Paramètres d'un ressort libre.

Les paramètres d'un ressort libre sont déterminés par le type de sa conception [1.2]. Pour les ressorts précontraints, cette précontrainte est créé pendant la production (enroulement) du ressort et sa valeur dépend du fil, du rapport d'enroulement du ressort et de la méthode d'enroulement utilisée. Le ressort est enroulé avec les spires posées les une sur les autres; donc le pas entre les spires est égal au diamètre du fil. Pour les ressorts sans précontrainte, le ressort est enroulé avec un jeu entre les spires. Le pas entre les spires d'un ressort libre doit alors être dans les limites données dans la rangée [3.5] dans la feuille " options " (les ressorts sont d'habitude conçus avec un pas dans l'intervalle de 0.2*D < t < 0.4*D).

4.36 Fréquence caractéristique du ressort.

Les effets de résonance se produisent dans des ressorts de compression exposés au chargement dynamique. Pour éliminer ces effets, il est nécessaire de contraindre le ressort à une fréquence d'excitation différente de la fréquence caractéristique du ressort (approx. +-15-20%).

4.37 Longueur du fil tendu.

Pour les ressorts avec les extrémités de type A.. K (voir [1.3]) la longueur du fil est calculée avec la longueur approximative des crochets comprise.

4.38 Poids du ressort.

Pour les ressorts avec les extrémités de type A.. K (voir [1.3]) le poids du fil est calculé avec le poids approximatif des crochets compris.

4.39 Contrôle de la résistance du ressort.

Le contrôle de la résistance d'un ressort de compression s'effectue par la comparaison de la contrainte de torsion limite permise du matériel choisi [4.42] avec la contrainte corrigée d'un ressort entièrement contraint [4.41]. Pour que le ressort conçu remplisse amplement les critères de la résistance, le niveau de sûreté résultant [4.43] doit être supérieur ou égal au niveau de sûreté requis [1.10].

Avertissement: Ce contrôle ne tient compte d'aucune concentration possible de contrainte qui peut apparaître dans le crochet du ressort. Seulement la contrainte de torsion dans les spires actives du ressort est contrôlée. Par conséquent, il est recommandé, pour les ressorts avec les crochets de suspension, d'effectuer également les contrôles de la résistance dans le chapitre [6].

4.40 Coefficient de correction de la contrainte de torsion.

La contrainte dans la spire du ressort est calculée pour la torsion simple et sa valeur est théorique. En fait, la contrainte dans la spire est supérieure parce que l'arrondissement de la spire cause une contrainte de flexion additionnelle. Par conséquent, la contrainte est corrigée à l'aide de ce coefficient (voir la rangée [1.11]) pour des raisons de contrôle de la résistance.

Paramètres du ressort conçu pour une charge spécifique ou une longueur. [5]

Ce paragraphe sert au calcul des paramètres d'un ressort (conçu dans le paragraphe [4]) qui est dans des conditions de fonctionnement spécifiques. Le paragraphe [5.1] est conçu pour le calcul de la longueur Lx du ressort, comprimé par une force donnée Fx. Le paragraphe [5.6] permet aux utilisateurs de calculer la force qui est nécessaire pour comprimer le ressort à une longueur donnée Lx.

Calcul et contrôle de la résistance au chargement du crochet du ressort. [6]

Le chargement du ressort crée une concentration de contrainte dans les crochets du ressort qui peut être sensiblement supérieure à la contrainte calculée dans les spires du ressort. Il est donc recommandé de contrôler de tels ressorts également en rapport avec le chargement des crochets du ressort. Ce paragraphe est conçu justement à cette fin.

L'intensité des concentrations possibles dépend du type, de la conception et des dimensions du crochet et il est très difficile de la déterminer théoriquement. Malgré cela, des calculs approximatifs sont utilisés pour obtenir certaines informations d'orientation sur un éventuel dépassement des limites de la résistance du matériel du ressort choisi. Deux contrôles de la résistance de base sont effectués en rapport à la conception du crochet:

6.1 Contrôle de la contrainte de flexion dans le crochet du ressort.

L'intensité de la contrainte de flexion qui apparaît dans zone de flexion du crochet dépend du rayon r_b du crochet du ressort [6.2]. L'intensité de la contrainte monte avec la croissance du rayon et vice-versa. Par conséquent, en rapport avec la contrainte de flexion, un « petit crochet » est la meilleure solution (voir [1.3], les types I, J). Le contrôle en soi est effectué par la comparaison de la contrainte de flexion maximale calculée dans le crochet du ressort [6.3] avec la contrainte de flexion permise du matériel du ressort [6.4]. Le dépassement de la contrainte permise est indiqué par le changement de la couleur de la valeur du paramètre en rouge. L'éventuel dépassement de la résistance à la traction R_m du matériel du ressort est alors indiqué par le changement de la couleur du champ entier en rouge.

Note: Les boucles pleines doubles de type D ou E [1.3] doivent être contrôlées par rapport à la contrainte de flexion.

6.5 Contrôle de la contrainte de flexion au point de transition.

Dans les des ressorts de tension, les plus grandes concentrations de la contrainte se produisent dans les points de transition des spires au crochet du ressort. L'intensité de ces contraintes dépend du rayon de cintrage r_s [6.6]. Étant donné qu'il est très difficile et des fois même impossible de calculer théoriquement les valeurs exactes des concentrations des contraintes réelles, les contraintes théoriques sont souvent calculées en utilisant le coefficient de correction qui est donné par le rapport des rayons de cintrage moyen et intérieur de transition. D'une manière générale, l'intensité de la contrainte dans le point de transition diminue avec la croissance du rayon de cintrage et vice-versa. La meilleure solution parmi les types de crochets généralement utilisés est, donc, d'utiliser une " boucle pleine " (voir [1.3], type C, E), où la transition de la spire au crochet est la plus lisse. Le contrôle en soi s'effectue par la comparaison de la contrainte maximale calculée dans le point de transition [6.7] avec la contrainte de torsion permise du matériel du ressort [6.4]. Le dépassement de la contrainte permise est indiqué par le changement de la couleur de la valeur du paramètre en rouge. Tout éventuel dépassement de la résistance limite à la torsion R_ms du matériel du ressort est alors indiqué par le changement de la couleur du champ entier en rouge.

Conseil: Si le crochet ne satisfait à aucun contrôle, changez les rayons [6.2, 6.6] ou utilisez le type de crochet convenable ou encore un ressort de dimensions supérieures.

Calcul de contrôle du ressort. [7]

Le premier des calculs supplémentaires peut être trouvé dans ce paragraphe. Ce calcul comprend trois fonctions.

1. Calcul des paramètres du ressort de dimensions connues.
   Après avoir entré les paramètres connus du cycle de travail dans la section [7.2] et les dimensions de ressort sur les lignes [7.7, 7.9, 7.17, 7.18, 7.21, 7.24], les autres paramètres des ressorts et le contrôle de résistance sont automatiquement calculés. En appuyant sur la touche de la ligne [7.29], les données relatives au ressort calculé peuvent être transférées dans le chapitre des résultats [4] où certains autres paramètres des ressorts sont calculés. Pour cette fonction, les champs situés sur les lignes [7.9, 7.18, 7.21, 7.24] doivent être décochés.
2. Modification et ajustement des paramètres du ressort conçu par le calcul de conception.
   Tout comme les autres calculs accessoires, ce calcul peut être utilisé pour ajuster avec précision les paramètres du ressort (par exemple pour arrondir les dimensions du ressort) proposés par le calcul de conception dans le chapitre [3]. Veuillez transférer les données relative au ressort conçu dans le calcul en appuyant sur la touche ligne [7.1]. Lors de l’introduction des modifications, vous serez informé de l’éventuel dépassement des valeurs conseillées de certains paramètres du ressort par un changement de la couleur de la valeur de ce paramètre en rouge. Reportez les valeurs modifiées dans le chapitre des résultats [4] grâce à la touche sur la ligne [7.29]. Il est conseillé de contrôler visuellement dans le chapitre des résultats que le ressort modifié satisfait à tous les contrôles nécessaires, y compris les éventuels contrôles de contraintes de l’anneau de suspension [6]. Lors du calcul, les champs situés sur les lignes [7.9, 7.18, 7.21, 7.24] doivent être décochés.
3. Conception manuelle de ressort.
   Ce calcul permet aux utilisateurs plus expérimentés de concevoir un ressort manuellement pour des paramètres donnés de cycle de travail. Lors de la conception, il est conseillé de procéder dans l’ordre suivant : diamètre du ressort, diamètre du fil, nombre de tours, longueur du ressort [7.7, 7.9, 7.21, 7.24]. Lorsqu’un paramètre est saisi, les valeurs des paramètres suivants sont automatiquement calculées. Lors de la conception, il est bon de cocher les champs de ces paramètres. Le logiciel propose alors automatiquement les paramètres indiqués en fonction du changement de paramètre précédent. Pour simplifier la conception, les champs d’entrée du diamètre du ressort et du nombre de tours sont complétés de glisseurs qui rendent plus rapides la saisie et le changement de valeurs de ces paramètres. Lors de la conception, vous serez informé de l’éventuel dépassement des valeurs conseillées de certains paramètres du ressort par un changement de la couleur de la valeur de ce paramètre en rouge. En appuyant sur la touche de la ligne [7.29], les données relatives au ressort conçu peuvent être transférées dans le chapitre des résultats [4] où certains autres paramètres du ressort sont calculés. Pour les ressorts avec des anneaux de suspension, il est recommandé de réaliser aussi un contrôle de contrainte de l’anneau [6].

7.15 Paramètres d'un ressort libre.

Les paramètres d'un ressort libre sont déterminés par le type de sa conception [1.2]. Pour les ressorts précontraints, cette précontrainte est créé pendant la production (enroulement) du ressort et sa valeur dépend du fil, du rapport d'enroulement du ressort et de la méthode d'enroulement utilisée. Le ressort est enroulé avec les spires posées les une sur les autres; donc le pas entre les spires est égal au diamètre du fil. Si l'intensité de la précontrainte n'est pas connue pour le ressort donné (par exemple par le producteur), vous pouvez utiliser le calcul automatique. Si la case de contrôle dans la rangée [7.17] est cochée, l'intensité de la précontrainte sera calculée automatiquement selon DIN 2089.

Les ressorts sans précontrainte sont enroulés avec un jeu entre les spires. Le pas d'un ressort libre doit alors être dans les limites données dans la rangée [3.5] dans la feuille " options " (les ressorts sont souvent conçus avec des pas dans l'intervalle de 0.2*D < t < 0.4*D). Si la case de contrôle dans la rangée [7.17] est cochée, le pas sera déterminé automatiquement comme valeur moyenne des dimensions limites.

7.24 Taille du crochet du ressort.

La taille du crochet du ressort dépend du type de sa conception et les limites recommandées sont prescrites pour les conceptions respectives de différents crochets (voir [1.3]).

Calcul des forces actives du ressort. [8]

Le calcul dans ce paragraphe comprend deux fonctions.

1. Calcul des forces actives d'un ressort des dimensions connues.
   Après l'entrée des paramètres du cycle de fonctionnement dans la section [8.2] et des dimensions du ressort dans les rangées [8.7, 8.8, 8.11, 8.13], les forces requises pour tendre le ressort à la longueur désirée et le contrôle de la résistance seront effectués automatiquement. Les données du ressort conçu peuvent être transférées à l'aide du bouton dans la rangée [8.27] au chapitre des résultats [4], où encore d'autres paramètres du ressort sont calculés.
2. Correction et accord des paramètres d'un ressort conçu dans ce calcul.
   De même que les deux autres calculs supplémentaires, il est possible d'utiliser ce calcul pour un accord plus fin des paramètres du ressort (par exemple arrondissage des dimensions du ressort) conçu dans le calcul du chapitre [3]. Les données du ressort conçu peuvent être transférées au calcul à l'aide du bouton dans la rangée [8.1]. Au cours de la correction, vous êtes informés sur l'éventuel dépassement des valeurs recommandées de certains des paramètres du ressort par le changement de la couleur de ce paramètre en rouge. Les données du ressort conçu peuvent être transférées au chapitre des résultats [4] à l'aide du bouton dans la rangée [8.27]. Il est recommandé de vérifier dans le chapitre des résultats, si le ressort corrigé satisfait à tous les contrôles nécessaires, y compris le contrôle d'une possible contrainte du crochet du ressort [6].

8.13 Taille du crochet du ressort.

La taille du crochet du ressort dépend du type de sa conception et les limites recommandées sont prescrites pour les conceptions respectives de différents crochets (voir [1.3]).

8.16 Paramètres d'un ressort libre.

Les paramètres d'un ressort libre sont déterminés par le type de sa conception [1.2]. Pour les ressorts précontraints, cette précontrainte est créé pendant la production (enroulement) du ressort et sa valeur dépend du fil, du rapport d'enroulement du ressort et de la méthode d'enroulement utilisée. Le ressort est enroulé avec les spires posées les une sur les autres; donc le pas entre les spires est égal au diamètre du fil.

Les ressorts sans précontrainte sont enroulés avec un jeu entre les spires. Le pas d'un ressort libre doit alors être dans les limites données dans la rangée [3.5] dans la feuille "options" (les ressorts sont souvent conçus avec des pas dans l'intervalle de 0.2*D < t < 0.4*D). Si la case de contrôle dans la rangée [8.18] est cochée, le pas sera déterminé automatiquement comme valeur moyenne des dimensions limites.

Calcul de la longueur fonctionnelle du ressort. [9]

Le calcul dans ce paragraphe comprend deux fonctions.

1. Calcul des paramètres d'un ressort des dimensions connues pour un chargement donné.
   Après l'entrée des paramètres du cycle de fonctionnement dans la section [9.2] et des dimensions du ressort dans les rangées [9.6, 9.7, 9.10, 9.12], les forces requises pour tendre le ressort à la longueur désirée et le contrôle de la résistance seront effectués automatiquement. Les données du ressort conçu peuvent être transférées à l'aide du bouton dans la rangée [9.27] au chapitre des résultats [4], où encore d'autres paramètres du ressort sont calculés.
2. Correction et accord des paramètres d'un ressort conçu dans ce calcul.
   De même que les deux autres calculs supplémentaires, il est possible d'utiliser ce calcul pour un accord plus fin des paramètres du ressort (par exemple arrondissage des dimensions du ressort) conçu dans le calcul du chapitre [3]. Les données du ressort conçu peuvent être transférées au calcul à l'aide du bouton dans la rangée [9.1]. Au cours de la correction, vous êtes informés sur l'éventuel dépassement des valeurs recommandées de certains des paramètres du ressort par le changement de la couleur de ce paramètre en rouge. Les données du ressort conçu peuvent être transférées au chapitre des résultats [4] à l'aide du bouton dans la rangée [9.27]. Il est recommandé de vérifier dans le chapitre des résultats, si le ressort corrigé satisfait à tous les contrôles nécessaires, y compris le contrôle d'une possible contrainte du crochet du ressort [6].

9.12 Taille du crochet du ressort.

La taille du crochet du ressort dépend du type de sa conception et les limites recommandées sont prescrites pour les conceptions respectives de différents crochets (voir [1.3]).

9.14 Paramètres d'un ressort libre.

Les paramètres d'un ressort libre sont déterminés par le type de sa conception [1.2]. Pour les ressorts précontraints, cette précontrainte est créé pendant la production (enroulement) du ressort et sa valeur dépend du fil, du rapport d'enroulement du ressort et de la méthode d'enroulement utilisée. Le ressort est enroulé avec les spires posées les une sur les autres; donc le pas entre les spires est égal au diamètre du fil.

Les ressorts sans précontrainte sont enroulés avec un jeu entre les spires. Le pas d'un ressort libre doit alors être dans les limites données dans la rangée [3.5] dans la feuille "options" (les ressorts sont souvent conçus avec des pas dans l'intervalle de 0.2*D < t < 0.4*D). Si la case de contrôle dans la rangée [9.16] est cochée, le pas sera déterminé automatiquement comme valeur moyenne des dimensions limites.

Calcul d'un ressort exposé au chargement dynamique. [10]

La durée de vie des ressorts de tension exposés au chargement dynamique avec une durée de vie de plus de 105 cycles de fonctionnement, dépend essentiellement de la forme des crochets du ressort. Pendant le chargement du ressort, les contraintes additionnelles apparaissent, en particulier dans les points de transition des spires actives aux crochets du ressort et la contrainte dans ces points est souvent beaucoup plus élevée que dans les spires actives. L'intensité de la concentration de la contrainte dépend du type, de la conception et des dimensions du crochet et il est très difficile de la déterminer théoriquement (dans certains cas il est même impossible). En plus de cela, la distance des spires empêche le grenaillage parfait du ressort. Pour ces raisons, l'utilisation des ressorts de tension pour le chargement dynamique n'est pas recommandée. S'il est nécessaire d'utiliser un ressort de tension pour le chargement dynamique, il est recommandé de ne pas utiliser les ressorts avec crochets et de choisir un autre type d'accrochage du ressort (voir [1.3], types M, N, O).

Ce paragraphe est justement conçu pour le calcul et le contrôle de la résistance d'un ressort de tension exposé au chargement dynamique. Au cas où vous voudriez simplement contrôler un ressort conçu dans le calcul du chapitre [3], transférez les données du ressort conçu au calcul à l'aide du bouton dans la rangée [10.1]. A l'aide du bouton dans la rangée [10.38], vous pouvez transférer les données résultantes au chapitre des résultats [4], où encore quelques autres paramètres du ressort seront calculés.

Les ressorts conçus dans le chapitre [3], qui sont optimalisés du point de vue du contrôle de la résistance statique, ne rempliront probablement pas les critères du contrôle dynamique. Si vous voulez également utiliser la conception automatique [3] pour un ressort exposé au chargement dynamique, procédez comme suit:

• Utilisez un matériel avec la plus grande résistance possible, convenable pour le chargement dynamique (voir [2.3])
• Concevez le ressort avec un niveau de sûreté statique surdimensionné [1.10], à peu près le double la sûreté dynamique requise [10.5]).
• Concevez le ressort avec la différence entre le chargement maximal et minimal aussi petite que possible [3.2, 3.3].

Avertissement: Le calcul utilisé ici effectue un contrôle de la résistance (à la fatigue) du ressort seulement pour la contrainte dans les spires actives, et ne tient compte d'aucune concentration de la contrainte dans le crochet du ressort.

10.3 Régime d'un ressort sous l'action d'une charge dynamique.

Choisissez le type de chargement qui convient le mieux à vos caractéristiques.

1. Chargement continu.
   Chargement continu sans chocs, avec un cours selon la sinusoïde.
2. Chargement avec des chocs légers.
   Chargement avec irrégularité faible ou moyenne, le cours du chargement change selon une courbe différente de la sinusoïde.
3. Chargement avec des chocs lourds.
   Les ressorts exposés aux chocs lourds, avec le cours de chargement discontinu; ressorts avec des déformations aiguës dans des périodes de temps plus longues ou irrégulières; ressorts où il y a risque de collision des spires pendant le relâchement des ressorts.

10.4 Durée de vie désirée du ressort.

Dans les ressorts sous l'action d'une charge dynamique on distingue deux zones de chargement de fatigue. Dans la première zone, avec une durée de vie limitée du ressort (approximativement 107 cycles) la résistance du ressort à la fatigue diminue avec le nombre croissant de cycles de fonctionnement. Dans la zone de la durée de vie illimitée (la durée de vie désirée du ressort est supérieure à 107 cycles de fonctionnement), la limite de fatigue du matériel et donc la résistance du ressort demeurent pratiquement constantes.

10.5 Niveau de sûreté recommandé.

C'est le rapport minimal admissible entre la contrainte de torsion limite permise t D du matériel choisi du ressort et la contrainte maximale réelle t 8 dans les spires du ressort. Pour un environnement non-corrosif et une température de fonctionnement de la proximité immédiate du ressort jusqu'à 80 °C, et en rapport avec le régime et le cours de chargement, il est recommandé de choisir un niveau de sûreté dans l'intervalle de 1.05. à 1.25. En déterminant le niveau de sûreté, il est également nécessaire de considérer la convenance du matériel choisi pour le chargement de fatigue. Avec les matériaux peu convenables pour le chargement de fatigue, il est recommandé de rehausser le niveau de sûreté désiré de jusqu'à 20%. Les ressorts fonctionnant aux températures élevées ou dans un environnement agressif devraient être conçus avec des niveaux de sûreté plus élevés. Surtout que la corrosion diminue de manière significative la durée de vie d'un ressort exposé au chargement dynamique.

Note: Si la case de contrôle est cochée, le niveau de sûreté recommandé est conçu (estimé) automatiquement en rapport avec le régime et le cours de chargement et le matériel choisi.

10.6 Méthode de correction de la contrainte de torsion.

Avec les ressorts hélicoïdaux, la contrainte dans la spire pour un chargement donné est calculée comme une torsion simple. La contrainte de flexion additionnelle dans la spire est due à son arrondissage. Par conséquent, la contrainte est corrigée dans le calcul en utilisant un coefficient de correction. Du fait que différents coefficients sont souvent utilisés, choisissez sur la liste, le coefficient de correction qui remplit les critères des recommandations ou des normes locales.

Note: Du point de vue du contrôle de la résistance d'un ressort exposé au chargement dynamique, l'usage du coefficient de correction de Wahl donne les meilleurs résultats.

10.17 Taille du crochet du ressort.

La taille du crochet du ressort dépend du type de sa conception et les limites recommandées sont prescrites pour les conceptions respectives de différents crochets (voir [1.3]).

10.19 Paramètres d'un ressort libre.

Les paramètres d'un ressort libre sont déterminés par le type de sa conception [1.2]. Pour les ressorts précontraints, cette précontrainte est créé pendant la production (enroulement) du ressort et sa valeur dépend du fil, du rapport d'enroulement du ressort et de la méthode d'enroulement utilisée. Le ressort est enroulé avec les spires posées les une sur les autres; donc le pas entre les spires est égal au diamètre du fil.

Les ressorts sans précontrainte sont enroulés avec un jeu entre les spires. Le pas d'un ressort libre doit alors être dans les limites données dans la rangée [3.5] dans la feuille "options" (les ressorts sont souvent conçus avec des pas dans l'intervalle de 0.2*D < t < 0.4*D). Si la case de contrôle dans la rangée [10.21] est cochée, le pas sera déterminé automatiquement comme valeur moyenne des dimensions limites.

10.28 Contrôle de la résistance du ressort.

Le contrôle de la résistance d'un ressort exposé au chargement dynamique s'effectue par la comparaison de la contrainte de torsion limite permise du matériel choisi [10.36] avec la contrainte corrigée d'un ressort entièrement contraint [10.31]. Pour que le ressort conçu remplisse amplement les critères de la résistance, le niveau de sûreté résultant [10.37] doit être supérieur ou égal au niveau de sûreté requis [10.5].

10.34 Résistance limite au cisaillement.

Tension maximale autorisée du matériau du ressort en torsion sous une charge occasionnelle et pour une durée de vie illimitée.

10.36 Résistance maximale du ressort à la fatigue.

La détermination de la résistance limite maximale du ressort à la fatigue est basée sur la limite de la fatigue du matériel choisi et du cours de chargement donné du ressort en utilisant le diagramme de la fatigue de Smith.

Résultat graphique, Systèmes de DAO.

Les informations sur les options des résultats graphiques 2D et 3D et les informations sur la compatibilité entre les systèmes de DAO 2D et 3D peuvent être trouvées dans le document "Résultat graphique, systèmes de DAO".

Réglage des calculs, changement de langue.

L'information sur le réglage des paramètres de calcul et le choix de la langue peut être trouvée dans le document "Réglage des calculs, changement de langue".

Suppléments - Ce calcul:

3.0 Dimensions limites du ressort.

Pendant la conception du ressort, il n'est pas possible de procéder sans certaines limitations dimensionnelles. Quelques dimensions ou rapports de différentes dimensions du ressort sont limités par les valeurs recommandées indiquées dans les normes respectives (ex: DIN 2097) et par les différents producteurs. Il en découle un fichier des conditions de limite, qui doivent être prises en considération pendant la conception du ressort.

Par conséquent, différentes dimensions limites recommandées du ressort peuvent être utilisées, ce qui peut être modifié dans ce paragraphe selon les exigences de l'utilisateur. Les valeurs minimales de différents paramètres peuvent être entrées dans la première colonne et les valeurs maximales dans la deuxième colonne. Pour la détermination de plus de conditions de limite (en diminuant les valeurs minimales ou en augmentant les valeurs maximales), le programme choisit une solution appropriée à partir d'une gamme de solutions convenables. Ceci augmente la chance de trouver une solution d'une meilleure qualité. D'autre part, il y a le risque, que le fournisseur choisi ne puisse pas produire le ressort conçu.

S'il n'y a aucune condition spéciale pour les dimensions de limite du ressort, le réglage prédéfini peut être utilisé. Appuyez sur le bouton dans la rangée [3.7] pour déterminer dans les domaines d'entrée les valeurs implicites, correspondant au fichier des conditions de limite pour les ressorts généralement produits.

Note: Dans le calcul en soi, tout dépassement des dimensions de limite est indiqué dans le chapitre des résultats par un changement de la couleur du paramètre en rouge.

3.1 Rapport d'enroulement.

Ce paramètre donne le rapport D/d entre le diamètre moyen du ressort et le diamètre du fil utilisé. Selon DIN 2097, le rapport est dans l'intervalle de 4 à 20.

3.2 Diamètre extérieur maximal des ressorts.

Selon DIN 2097 il est au maximum 200 mm. Il y a des ressorts généralement produits avec des diamètres encore plus grands.

3.3 Rapport entre la longueur libre et le diamètre du ressort.

Non prescrit par la norme, d'habitude de 1 à 15 avec les ressorts généralement produits.

3.4 Longueur libre maximale du ressort.

Selon DIN 2097 max. 1500 mm.

3.5 Rapport du pas entre les spires au diamètre du ressort a l'état libre.

Non prescrit par la norme ; avec les ressorts généralement produits sans précontrainte, fait d'un fil étiré ou traité thermiquement, d'habitude 0.2*D < t < 0.4*D.

Note: Cet état marginal est significatif seulement pour les ressorts de tension sans précontrainte [1.2]. En cas de ressorts avec précontrainte, les spires se touchent, et le lancement est donc égal au diamètre du fil.

3.6 Nombre minimum de spires actives.

Trois spires actives au minimum sont prescrites par la norme DIN 2097 pour les ressorts de tension.

Modifications du cahier de travail (calcul).

Les informations générales sur la façon dont vous pouvez modifier et prolonger les cahiers de travail du calcul sont mentionnées dans le document "Modifications du cahier de travail (calcul)".

Suppléments - Ce calcul:

Dans le calcul des ressorts, il n'est pas possible d'affecter le calcul de conception du ressort à l'aide des modifications dans le cahier de travail. En rapport avec la complexité de la conception d'un ressort, ce calcul s'applique comme fonction interne du cahier de travail.