Le ressort à spirale

Résumé du document

Les ressorts sont des composants qui utilisent la rigidité des matériaux dont ils sont constitués. Ils sont très utilisés dans l'industrie et retrouvés dans divers systèmes mécaniques. On s'intéressera ici à un type bien particulier de ressort : le ressort à spirale. Dans une première partie, on présentera le ressort à spirale ainsi que les principales relations entre les caractéristiques d'un ressort. Dans les parties suivantes, on présentera deux applications du ressort à spirale: le compte-tour mécanique ainsi que la montre.

Le ressort à spirale, essentiellement utilisé dans l'appareillage de précision (montres, appareils électriques, ...) fait l'objet d'une fabrication très spéciale dont les modes opératoires et les essais sont codifiés par le Centre Technique de l'Industrie Horlogère.
Lorsque les extrémités du ressort spiral sont liées normalement, c'est-à-dire encastrées, toute variation du moment de flexion à l'une des extrémités est intégralement transmise à l'autre extrémité. Ceci fait que dans tous les cas le moment de flexion le long du ruban est constant.

Extraits

[...] Un cran de la roue d'échappement correspond à une seconde. C'est de cette manière que le mouvement va se transmettre dans les engrenages par l'intermédiaire des pignons et des roues. Pour les anciennes montres mécaniques, lorsque l'utilisateur devait remonter sa montre, c'était que le ressort à spirale était complètement détendu. Il fallait alors que l'utilisateur remonte sa montre. Pour cela, il tournait le ressort de cliquet qui permettait de remonter les crans du rochet. Ainsi, le ressort à spirale s'enroulait et se compressait complètement autour de l'axe de balancier. [...]

[...] Le point B correspond à un point d'inflexion de la préforme, où la courbure est nulle. Au point N et à l'extrémité extérieure les courbures de la préforme sont négatives et elles deviennent positives une fois le ressort enroulé. Nous avons supposé que l'extrémité du ressort était encastrée et affirmé que dans ces conditions le couple transmis par la lame était identique en tout point de cette dernière. Si par contre l'extrémité du ressort est simplement accrochée en le moment est nul en ce point et variable tout au long du ruban, avec un maximum atteignant presque 2 fois le couple initial. [...]

[...] Le mode de fixation du ressort influe donc énormément sur la contrainte maximale. Illustration 2b : Tension appliquée à un ressort à spirale On a ici : C=θ*k, avec k la constante de raideur du ressort, C le couple de rappel et θ l'angle de décalage par rapport à la position initiale. La tension T correspond à la force que l'on applique lorsque l'on tire sur le ressort. II) Le compte-tour de voiture Le compte tour d'une automobile a pour fonction d'afficher la vitesse de rotation du moteur. [...]

[...] Connaissant la constante de raideur du ressort ainsi que le couple appliqué au câble on peut prévoir de quel angle va se déplacer l'aiguille. III) Exemple d'application : la montre mécanique Le mécanisme de la montre est composé de trois parties principales : - la partie affichage (partie à gauche du schéma en gris et bleu) - la partie réglage (tous les engrenages) - la partie énergie qui donne l'énergie nécessaire à la montre (ressort à spirale) Pour que la montre fonctionne, le ressort à spirale à droite sur le schéma se détend et permet ainsi au balancier d'osciller. [...]

[...] On s'intéressera ici à un type bien particulier de ressort : le ressort à spirale. Dans une première partie, on présentera le ressort à spirale ainsi que les principales relations entre les caractéristiques d'un ressort. Dans les parties suivantes, on présentera deux applications du ressort à spirale: le compte- tour mécanique ainsi que la montre. Le ressort à spirale Le ressort à spirale, essentiellement utilisé dans l'appareillage de précision (montres, appareils électriques . ) fait l'objet d'une fabrication très spéciale dont les modes opératoires et les essais sont codifiés par le Centre Technique de l'Industrie Horlogère. [...]