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fabrication de ressorts

Discussion dans 'Autres opérations' créé par j.f., 14 Mars 2010.

  1. j.f.

    j.f. Compagnon

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    fabrication de ressorts
    Salut,

    j'ai besoin d'un ressort sur mesure. Pas d'autre choix que de tenter de le faire moi-même.

    Je suis allé sur ce site :

    http://home.earthlink.net/~bazillion/finish.html

    et sur Wikipedia :

    http://fr.wikipedia.org/wiki/Ressort

    Tout d'abord, j'utilise actuellement un ressort dont les dimensions sont parfaites, mais qui n'est pas assez raide. J'ai tenté à deux reprises d'en augmenter la longueur en l'étirant de + 50%, dans le but d'en augmenter la précharge afin d'obtenir une force plus importante. Pas de souci jusqu'à ce que je le comprime. Il revient invariablement à la longueur libre d'origine à la première compression.

    Donc, première question : pourquoi ? Aurait-il fallu lui faire subir un revenu ?

    Je cherche aussi à savoir si ce que nous appelons corde à piano est exactement ce qui y est qualifié de "music wire" sur le site anglo saxon. Sur Wikipedia, il est écrit :

    "La corde à piano est (en principe) un fil d'acier à 0,8 - 1 % de carbone, dont la surface polie est exempte de défauts ou d'imperfections notables susceptibles d'amorcer des ruptures de fatigue. On atteint normalement une limite d'élasticité Re = 1 210 MPa pour le fil de 0,5 mm et Re = 1 125 MPa pour le fil de 13 mm. Toutefois, il faut se méfier de la « corde à piano » achetée au rayon bricolage du supermarché du coin, car elle risque fort de ne pas approcher ces performances... (Avis du Fabricant de ressorts : cette matière est à préférer pour son faible coût.)"

    Juste pour confirmation des 500°F = 260°C pendant une heure pour le revenu après foramge à froid. J'ai l'intention d'utiliser le four de la cuisine.

    J'ai donc acheté de la cap de 1.2 mm de diamètre. Mon ressort actuel est en fil de 1.1 mm.

    Sur Wikipedia, la formule donnée indique que la raideur dépend du diamètre de fil élevé à la puissance 4.

    Je crois savoir que la raideur dépend très peu de la nuance de l'acier, le module de Young restant à peu près le même pour tous les alliages de fer.

    D'où l'idée suivante : en reproduisant à l'identique mon ressort actuel avec du fil de 1.2 mm au lieu de 1.1, la raideur serait multipliée par un facteur 1.4, ce qui serait parfait.

    Correct ?

    (je n'ai pas trouvé plus gros que 1.2 mm...)

    Mais si je peux allonger mon ressort d'origine et le rendre stable par revenu, ce serait plus simple, et, au moins, j'aurais quelque chose de correct le temps de fabriquer les accessoires de tour nécessaires à la réalisation de ressorts (voir le site sur les ressorts). Estèce que ça a des chances de marcher ? Le seul impératif est de ne pas le détruire !
     
  2. TRD

    TRD Apprenti

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    fabrication de ressorts
    Je suppose qu'on parle d'un ressort hélicoïdal.

    Augmenter la longueur d'un tel ressort ne le rend pas plus raide.

    Raideur : grandeur qui caractérise la force nécessaire pour obtenir une déflexion unitaire. La raideur s'exprime en Newtons par milimètres de déflexion.

    Un ressort fonctionne normalement dans le domaine élastique. Lorsqu'on l'étire exagérément, ou lorsqu'on le comprime exagérément, la matière passe dans le domaine plastique. En d'autres termes, quand la limite élastique est dépassée le ressort "perd la mémoire de sa forme initiale"

    Cette notion de limite élastique est fondamentale pour la mise en forme des matériaux. En emboutissage, par exemple on recherche des matériaux à faible limite élastique. On les déforme, ils restent déformés.

    Tous les matériaux ont une limite élastique, même les aciers à ressort.

    La corde à piano est un bon matériau pour les ressorts, mais ce n'est pas le meilleur. Un 50CV4 est plus cher, mais bien meilleur. Typiquement c'est l'acier à ressorts de soupapes. Une fois mis en forme et grenaillé il offre une très grande résistance à la fatigue.

    Le 50 CV4 n'est pas plus raide, mais il a une très haute limite élastique.

    Pour avoir un ressort hélicoidal plus raide, il y a trois solutions :
    1) prendre un ressort avec moins de spires (calé, puisqu'il est plus court) Attention à ne pas dépasser la fameuse limite élastique sinon il restera avachi.
    2) prendre un ressort de diamètre plus petit, mais attention encore à la limite élastique...
    3) Prendre un ressort avec du fil plus gros (même nombre de spires et même diamètre d'enroulement) Pas de problème de limite élastique puisque ce ressort fera moins travailler la matière (la contrainte interne sera plus faible.)

    C'est peut-être difficile à comprendre, mais ça se passe comme ça. Voir sur internet les sujets : courbe de traction-limite élastique.
     
  3. j.f.

    j.f. Compagnon

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    fabrication de ressorts
    Merci pour ta réponse.

    Il s'agit bien d'un ressort hélicoïdal travaillant en compression.

    J'ai bien précisé que je l'ai allongé dans le but d'en augmenter la précharge, et non la raideur. Ce n'est pas par hasard. Les termes sont choisis.

    En effet, ce ressort travaille sur un intervalle bien déterminé, et, en approchant de sa longueur de repos, la force exercée devient trop faible. J'ai gagné un peu en le préchargeant un poil grâce à une rondelle, mais ça ne suffit pas.

    Ce que j'ai trouvé très curieux, c'est qu'après une déformation, donc en zone plastique, le ressort ait retrouvé ses caractéristiques d'origine. Comme s'il n'avait rien subi. C'est pour ça que j'ai pensé "revenu"

    Mon but est d'obtenuir une force plus importante, pas forcément une raideur supérieure. Pour cela, il y a deux possibilités :

    - augmenter la raideur

    - augmenter la précharge

    je précise un peu les choses car tu n'as probablement pas suivi ce projet : il s'agit du ressort de rappel d'une pompe doseuse que je me suis fabriquée.

    Voici une photo de la pompe en question, avec son ressort :

    [​IMG]

    Et une vidéo de la pompe en action :


    Comme tu peux le constater, lorsqu'il se détend en repoussant la came et en tirant le piston, la fin de course est trop lente. La force produite est trop faible par rapport à la friction des deux segments du piston. Il n'y qu'à une vitesse de rotation extrêmement lente que le contact est maintenu entre came et galet. Résultat : perte de débit sur un angle inacceptable.

    Tu vas me dire : "tu n'as qu'à refaire ta came et être moins ambitieux sur la course !". C'est certain, Et je m'y résignerai peut-être.


    J'ai peut-être compris ce qui se passe quadn j'allonge le ressort...

    - J'étire (déformation plastique, c'est le but...)

    - Je comprime jusqu'à une certaine longueur, j'ai un ressort normal (zone élastique)

    - Je continue à comprimer, je repasse en zone plastique, ce qui a pour effet d'annuler la déformation initiale.

    Sur http://home.earthlink.net/~bazillion/design.html il y a la notion de "maximum allowable load", absente sur Wikipedia.

    Peut-être le ressort de mes rêves est-il impossible à réaliser ? je lui demande peut-être un travail qui dépasserait dans tous les cas la limite élastique ?

    En effet, tu peux constater que question nombre de spires, il n'y a déjà pas grand chose... Pour le diamètre du ressort, il est fixé par celui du piston, et j'en ai déjà repris un partie au tour, impossible d'aller plus loin à cause d'un taraudage.

    Il ne reste donc que le diamètre de fil. Mais un diamètre beaucoup plus gros n'est aps envisageable : je le fais déjà se comprimer à bloc ou presque. Donc plus gros fil veut dire moins de course, les cotes et la course de de la pompe étant fixées...


    Donc, en conclusion, des trois solutions que tu donnes pour augmenter la raideur, je vais essayer la quatrième :wink: :

    faire un deuxième ressort et le monter en parallèle (concentrique)...

    pas inversé ce qui évitera qu'il s'emmêlent


    PS : il y a sur usinages.com deux professionnels du ressort : nektarfl et zebulon. Jamais 2 sans 3. Serais tu ce troisième ?
     
  4. bois.debout

    bois.debout Compagnon

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  6. jungo1

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    fabrication de ressorts
    Salut Jf après la lecture de ce post et n'étant pas spécialiste, j'ai retenu une chose, tu dis qu'en fin de course le ressort perd de sa force, alors puisque tu vas fabriquer de nouveau ressort, tu devrais en profiter pour en faire de différentes longueurs par rapport à celui en place, quitte à réduire l'épaisseur des rondelles pour compenser l'augmentation du nombre de spires, et donc ne pas réduire la course, la précharge, donc la force, s'en trouvera améliorée en fin de course, et ton problème sera résolu
    En fait il faut allonger l'espace du travail du ressort avec un ressort plus long.
    En tout cas chapeau pour ce génial bricolage, je me demande toujours où tu vas les chercher (toutes les "bidouilles" savantes que tu réalises)
     
  7. vigo

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  8. TRD

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    En fait si j'ai bien compris, ce n'est pas seulement un problème de ressort, mais un problème de retour de piston.

    Pourquoi ne pas faire une came desmodromique ?

    Il suffit de monter un cylindre de maniètre très excentrée sur un tour et de réaliser une gorge frontale dans laquelle circulera un petit roulement.

    Mieux que ça: un petit vilebrequin ne conviendrait-il pas mieux ?

    Quand on a du ma a déplacer une montagne, on peut toujours essayer de la contourner, non ?
     
  9. SULREN

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    Bonjour,

    TRD: le vilebrequin serait desmodromique mais pas "homo volumique", c'est à dire nombre de gouttes proportionnel à l'angle de rotation.

    PS: au risque de me faire engueuler, je trouve que c'est bien encombrant et compliqué pour faire du goutte à goutte à basse pression. N'était il pas possible d'imiter un petit piston de pompe à injection?
     
  10. Seb1979

    Seb1979 Apprenti

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    prendre une perfusion de l'hopital ?? héhéhé ok je sors ... c'est du charabia ce sujet mdrrr enfin pour des personnes comme moi qui pigent quedalle aux ressorts
    courage
     
  11. gaston48

    gaston48 Compagnon

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    Vérifie quand même si ton freinage de retour n’est pas du à une trop forte
    perte de charge sur ton clapet d’aspiration … ressort de bille trop fort…
     
  12. gaston48

    gaston48 Compagnon

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    Non c’est plus complexe, avec une simple excentration, tu n’es pas proportionnelle
    au pmh pmb. Il faut une pompe volumétrique à débit CONSTANT.

    Il y aurait un autre solution : travailler à grande vitesse et très faible amplitude
    genre pompe vibrante à membrane, là, les pulsations seraient intégrées
     
  13. j.f.

    j.f. Compagnon

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    fabrication de ressorts
    Salut gaston, tu m'as grillé !

    Je mets quand même le message que j'était en train d'éditer.

    Faible volume grande vitesse poserait un problème par rapport aux volumes morts, et donc d'amorçage. J'avais cherché, sans succès, du côté des pompe de machine à café. Facteur de marche trop faible, durée de vie limitée, bruit, etc.

    Gaston, je te rassure, les pulsations et la coupure sont intégrés par le circuit qu'il y a derrière. Deux ou trois heures d'essais parfaitement concluants. J'en suis désormais aux détails. J'ai suivi tes conseils, et c'est génial ! Aux buses, le débit est parfaitement régulier. C'est mieux qu'avec le premier système avec réservoir pressurisé. Et c'est parfaitement reproductible, avec juste un pôtard par machine pour le réglage in situ. J'ai un lot de 30 relais 2 RT qui va être entamé !

    Bon, j'insère ce que je venais d'écrire :

    Salut tout le monede.

    La pompe "d'hopital" a déjà été abordée, et vite écartée : absolument incapable de résister à 7 ou 8 bars en cas d'incident, et aux 4 bars de pression de service. Une pompe péristaltique capable de résister à la pression maxi d'un circuit de distribution d'air comprimé (typiquement 8 bars), ça ne se bricole pas comme ça. Ca existe, mais les métériaux et la façon d'écraser le tube n'ont rien à voir. Ca tourne dans des carters étanches remplis d'huile.

    Je précise tout de même que ma pompe fonctionne parfaitement, est en fonction sur mon circuit de microlubrification : elle alimente deux machiens (tour et fraiseuse), bientôt une troisième (scie). C'est juste que je cherche garder le contact came / contre came sur toute la course.

    L'irrégulérité du débit est gommée par les longueurs de tuyaux qu'il y a derrière et qui véhiculent le mélange air + liquide.

    Une commande desmodromique comme par exemple celle qu'il est facile d'obtenir en faisant déplacer un doigt non pas sur un périmètre mais dans une gorge a l'inconvénient d'interdire un retour rapide. Il faudrait un profil plus doux, et on se trouveraoit de plus confronté à un ratrappage de jeux lors de l'inversion des efforts. Cette solution a aussi été réfléchie puis abandonnée !

    La came ne peut pas et ne doit pas être un excentrique. Elle doit absolument être une spirale d'Archimède, pour une aspiration sur un temps aussi court que possible, idéalement négligeable par rapport à l'intervalle de temps entre la sortie de deux gouttes. J'insiste : c'est uniquement un problème de ressort, pas de cinématique.

    Je n'ai pas contacté nektarfl. Mais j'ai essayé de me servir de sa calculatrice en ligne : je n'y ai pas trouvé l'alliage "corde à piano" !

    nektarfl a déjà évoqué le problème posé par la réalisation à l'unité : inenvisageable pour de simples raisons de coût, à cause du temps passsé à régler la machine. C'est ce qui fait le prix du ressort. S'il passe une heure à régler la machine et à faire les essais, vu le débit qu'il y a ensuite et qu'il lui faut 1/4 H pour en sortir 500, le prix de la série de ressorts, c'est le prix du setup.

    Sulren : le montage est très très simple ! Ma pompe est basée sur celle d'un cric hydraulique de récupération. C'est bien plus facile que de bidouiller une pompe à injection, qu'elle soit en ligne ou pire, rotative comme les VE de Bosch. Et ce n'est pas spécialement encombrant. Une pompe à injection prendrait bien plus de place. Ce n'est pas plus voire nettement moins encombrant qu'une pompe péristalitique avec son moto réducteur.

    La pompe tient dans un parallélépipiède de 235 x 100 x 160 mm.

    Cette solution a été choisie après mure réflexion, modélisation informatique et simulation. Sur les conseils de Gaston48 qui utilise depuis longtemps un tel système réalisé par ses soins, mais qui dispose d'un ressort plus nerveux. Ce type de pompe, c'est LA solution. C'est ainsi que sont fabriquées certaines pompes doseuses de laboratoire, c'est entre autres ce qu'explique Gaston.
    Le sujet concernant la conception et la réalisation est ici :

    realisation-artisanale-de-systemes-de-microlubrification-t9118.html

    Depuis les premiers essais jusqu'à la finalisation. Depuis début juillet.

    La la mécanique est extrêmement simple, au contraire de ce qu'il y a déjà de ce qu'il va y avoir pour la commander et l'exploiter. Une armoire 600 x 400 x 200 avec relais, électrodistributeurs, etc.



    Problème de ressort ! Pas de pompe !

    Cet après midi, bobinage au tour avec de la cap, et le four prêt, réglé sur 260 °C. On verra bien ce que ça donne !


    Ennuyeux : j'ai paumé les notes prises sur le ressort que j'utilise (nombre de spires, diamètres). va falloir redémonter :mad:
     
  14. Fred69

    Fred69 Compagnon

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    fabrication de ressorts
    j'ai récemment résolu le problème avec un coup de décapeur thermique, Bien sûr ça n'est pas très précis mais ça a marché au poil. Pour faire mieux faut avoir une sonde thermométrique et une petite enceinte faite avec des blocs de béton cellulaire, épaisseur 7 - 10 cm, ça doit suffire.
     
  15. j.f.

    j.f. Compagnon

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    D'après le site dont le lien est donné plus haut, pour la cap, c'est 260°C pendant une demi heure, donc un four de cuisine au maxi convient. Ca a l'avantage dêtre régulé.

    Tu l'as enroulé comment ?

    Mon plus gros souci, c'est que le pas denroulement dont j'ai beoin est nettemet plus important que le pas de la vis mère. Donc obigé de le faire à la main et à l'oeil.

    Une méthode a été montrée sur usinages.com, mais impossible de remettre la main sur le fil (de discussion)
     
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