Essai des ressorts & Machines d’essais de ressorts
Les machines d’essais de ressorts, également connues sous le nom d'appareils d'essai de ressorts ou de machines de test de ressorts, sont utilisées pour vérifier la qualité et les performances des ressorts et s'assurer qu'ils répondent aux exigences spécifiques.
Les ressorts représentent des éléments de construction essentiels dans les secteurs du génie mécanique, de la technologie automobile et de nombreuses applications du quotidien. Ils sont utiles au stockage et à la conversion d’énergie. Pour ce faire, les propriétés élastiques du matériau sont utilisées. Amortissement, stockage d’énergie ou encore contrôle précis du mouvement ; ils remplissent différents rôles en fonction de leur forme et de leur mode opératoire.
ZwickRoell réalise des essais de ressorts notamment sur ressorts hélicoïdaux, ressorts pneumatiques, rondelles ressorts et ressorts à gaz. Nos machines d’essai de ressorts existent ainsi dans des modèles et tailles différents afin de tester plusieurs types de ressorts.
Ressorts hélicoïdaux multicanaux Ressorts hélicoïdaux uniaxiaux Ressorts pneumatiques Rondelles ressort Ressorts ondulés Ressorts à gaz Systèmes d’essais Demander conseil
À quelles fins les ressorts sont-ils employés ?
Les ressorts sont utilisés pour le stockage et la conversion d’énergie. Pour cela, les propriétés élastiques des matériaux sont utilisées.
Les fonctions principales des ressorts sont les suivantes :
- Absorption des chocs et vibrations
Exemples d’application : ressorts de suspension, amortisseurs, dispositifs d’attelage - Répartition et équilibrage des forces
Exemples d’application : matelas, meubles, raccords, dispositifs de sécurité sismique - Maintien d’une précontrainte
Exemples d’application : roulement mécanique de précontrainte, tendeur de chaîne et de courroie, clips - Mesure et régulation des forces et couples
Exemples d’application : vannes de régulation, protection contre les surcharges, clé dynamométrique
Machine d’essais ressort pour essai sur ressorts multi-canaux
Les ressorts hélicoïdaux sont des ressorts métalliques enroulés de manière cylindrique ou conique soumis à compression. Ils stockent l’énergie mécanique en se déformant de manière élastique sous l’effet d’une force. Les ressorts hélicoïdaux représentent des éléments essentiels des systèmes de suspension modernes. Ils servent à amortir les irrégularités de la chaussée, contribuent à la sécurité routière et à la traction et offrent un confort de conduite optimal. Leur conception compacte et la possibilité de les combiner avec des amortisseurs en font la solution privilégiée dans de nombreux modèles de véhicules.
ZwickRoell propose une machine d’essai de ressorts multicanaux unique au monde permettant de réaliser un essai de ressorts hélicoïdaux précis, conforme aux normes et fiable, qui fonctionne avec jusqu’à neuf capteurs de force et permet de déterminer la courbe caractéristique d’introduction de la force des ressorts hélicoïdaux. L’essai de ressorts permet d’éviter la formation de fissures ou des courbes caractéristiques irrégulières. Seuls les ressorts hélicoïdaux testés garantissent une longue durée de vie et un fonctionnement fiable.
Machine d’essais ressort uni axiale pour ressorts hélicoïdaux de compression
Les progrès techniques fulgurants conduisent à une augmentation considérable des exigences en matière de précision et de résistance à la fatigue des ressorts et, par conséquent, des exigences en matière de précision de fabrication (tolérances de dimensions, de forme et de position toujours plus petites), la technique d’essai devant également répondre à ces exigences accrues.
Associé à la machine d’essai universelle zwickiLine comme machine d’essai pour les ressorts de précision, ZwickRoell propose un dispositif de compression pour ressorts de précision. Le dispositif offre en outre une protection contre les surcharges et une stabilité transverse élevée. Les plateaux de compression rectifiés démagnétisés sont alignés sur un parallélisme de 1 µm/10 mm. Les guidages de précision limitent le déplacement à un mouvement vertical précis des plateaux de compression évitant ainsi une influence des forces de cisaillement. Une application de charge précise sur les ressorts permet d’obtenir des résultats d’essai hautement précis.
Essai de fatigue sur ressorts
Les essais de fatigue sur ressorts peuvent être réalisés avec une machine d’essai servo hydraulique 100 kN de série HA. Différentes fréquences sont pour cela prescrites.
Essai de ressorts sur ressorts pneumatiques selon EN 13597
Les ressorts pneumatiques sont des ressorts spéciaux sur lesquels l’air comprimé remplace les ressorts mécaniques en métal. L’air comprimé exerce un effet ressort. Ils sont principalement utilisés sur les véhicules et machines nécessitant une suspension particulièrement confortable, ajustable et amortissant les vibrations. Grâce à cette technologie, les suspensions des poids-lourds et des bus sont capables de s’adapter aux différents chargements. Les ressorts pneumatiques sont également employés sur les trains et wagons.
Outre les essais de traction et de compression conventionnels réalisés conformément à la norme EN 13597, les essais suivants sont également réalisés :
- Contrôle de l’étanchéité
- Pression interne par force axiale statique
- Rigidité axiale
- Rigidité radiale
- Propriété isobare axiale
Machine d’essais ressort pour ressorts pneumatiques
Les composés en caoutchouc et textiles utilisés doivent être étanches, résistants aux déchirures et aux intempéries. La machine d’essai de ressorts de ZwickRoell favorise l’assurance de la qualité et le développement de ressorts pneumatiques. Elle se compose d’une machine d’essai universelle 250 kN, qui peut être équipée d’un entraînement électronique horizontal 50 kN et d’une plateforme de mesure de la force avec cinq capteurs de force (3 verticaux, 2 horizontaux).
Les caractéristiques axiales et horizontales des ressorts pneumatiques sont déterminées sous charge verticale, horizontale ou combinée. Les canaux suivants peuvent être régulés individuellement:
- Force et course, verticale
- Force et course, horizontale
- Variante fluide gazeux ou fluide liquide de la pression interne
Pour une mise en place aisée des éprouvettes, la machine d’essais ressort est équipée d'une table de chargement qui peut être utilisée pour pousser les éprouvettes à l'intérieur de la machine d'essais ressort.
Essai de ressorts sur rondelles ressort
Les rondelles ressort sont des rondelles circulaires coniques qui présentent une déformation élastique sous chargement axial. Elles se caractérisent par une force de ressort élevée pour un faible encombrement et peuvent être combinées à des blocs-ressort. Les rondelles ressort sont notamment utilisées dans les systèmes d’embrayage, sur les précontraintes de palier ou les soupapes de sécurité.
Les rondelles ressort sont testées sous chargement statique et dynamique. Les essais de compression statiques sont par exemple réalisés avec une machine d’essai électromécanique 400 kN. Les valeurs caractéristiques exigées sont calculées à l’aide d’un dispositif de compression pour rondelles ressort.
Les essais de fatigue dynamiques sont réalisés à l’aide de bâtis de charge servo-hydrauliques de série HB. La durée de vie des blocs-ressort complets est également étudiée à cette occasion. Les contrôles de fissure et les essais de résistance à la fatigue sont nécessaires afin d’éviter les accidents sous chargement dynamique.
Essai de ressorts sur ressorts ondulés
Un ressort ondulé monocouche est un fil plat circulaire ondulé. Les ressorts ondulés présentent une hauteur de travail relativement faible et sont ainsi peu encombrants. Selon le domaine d’application, ils sont produits avec des ondulations variées pour s’adapter aux charges axiales de faibles à élevées.
Le système d’essai de ressort pour ressorts ondulés permet de réaliser des essais de compression à l’aide d’un servo-vérin d’essai électromécanique. Les ressorts ondulés sont rentrés sur un support dans le système d’essai de ressort avant d’être testés.
Les essais de compression sur ressorts ondulés peuvent également être robotisés. Une bande transporteuse achemine les ressorts ondulés jusqu’au servo-vérin d’essai électromécanique. Un tri bon/mauvais peut être réalisé à la fin de l’essai.
Machines d’essai de ressorts pour ressorts à gaz
Les ressorts à gaz sont composés d’un vérin rempli de gaz (généralement de l’azote) avec pistons intégrés. Ils exercent une force contrôlée et linéaire qui agit de manière relativement uniforme et silencieuse. Le domaine d’application des ressorts à gaz est très polyvalent : ils sont utilisés sur les hayons, les capots, les chaises et tables réglables en hauteur, les couvercles de machines ou dans le domaine médicale.
La pression interne des ressorts à gaz étant très élevée, il convient de contrôler l’étanchéité, la résistance du matériau et la résistance à la corrosion des vérins, joints et tiges de piston. Les défauts matériels peuvent provoquer une perte de fonction ou des risques pour la sécurité.
Le modèle AllroundLine en tant que machine d’essai de ressorts est conçu pour déterminer la vitesse de mise en place et la vitesse d’extraction. Les entraînements rapides de la machine d’essai garantissent une vitesse d’essai liée à l’application et correspondant au domaine d’application des ressorts.
L’utilisation de plusieurs capteurs de force dans une machine d’essai permet de réaliser simultanément l’essai sur différents ressorts à gaz. Le basculement d’un type de ressort à gaz à l’autre est également rapide et simple à effectuer grâce à une autre spécification d’essai disposant de tous les préréglages de la machine d’essai.
