Ressorts hélicoïdaux expliqués : stockage d'énergie, absorption de chocs et résistance aux forces

Un ressort hélicoïdal est un dispositif mécanique enroulé qui stocke et libère de l'énergie pour absorber les impacts ou chocs et résister soit à la compression, soit aux forces de traction entre objets. Il est typiquement de forme cylindrique et présente un nombre variable de spires selon son usage. Les fils utilisés pour fabriquer les ressorts hélicoïdaux sont généralement spécialement trempés après construction pour donner au ressort ses caractéristiques de compression. Les extrémités (tags) du fil peuvent être coupées affleurantes aux spires ou s'étendre au-delà de l'axe du ressort comme points d'attache. Les ressorts hélicoïdaux sont généralement utilisés dans plusieurs applications distinctes.

Forme et fabrication

Un ressort hélicoïdal est typiquement un ressort cylindrique avec un nombre quelconque de spires progressives. Il peut aussi être conique selon son usage mais suit le même design de base à spires progressives. Ces ressorts sont généralement formés autour de gabarits en acier pendant que le fil est encore recuit (mou), puis trempés ou durcis pour produire les qualités résilientes et résistives du ressort fini. Avec une utilisation prolongée, la trempe peut se dégrader au point où le ressort s'étire ou s'affaisse et ne fonctionne plus. Selon les implications financières, un ressort usé peut être remplacé ou re-trempé pour restaurer ses caractéristiques d'origine.

Application 1 : Ressort de compression

Le premier rôle est celui de ressort de compression qui offre une résistance aux forces rapprochant deux composants. Applications typiques : suspension de voiture et ressorts de matelas. Les ressorts de compression ont généralement leurs extrémités taillées pour affleurer les dernières spires de chaque côté, permettant un montage facile.

Application 2 : Élément de tension

La seconde utilisation courante est comme élément de tension. Les ressorts dans ce rôle résistent aux forces écartant deux objets. Applications courantes : pèse-personnes (spring scales) et ferme-portes automatiques. Les extrémités d'un ressort de tension s'étendent au-delà de l'axe et sont généralement équipées d'une boucle pour permettre la fixation.

Application 3 : Impact percussif

Le ressort hélicoïdal peut aussi servir dans des applications où l'énergie stockée dans un ressort comprimé transmet un impact percussif. Ces applications voient typiquement la pièce percussive tirée en arrière contre la tension du ressort puis libérée pour frapper un autre objet. Ce cycle peut se faire en une action unique ou le percuteur peut être verrouillé en place avec le ressort sous tension pour usage ultérieur. Exemples courants : percuteurs d'armes à feu, détonateurs d'ordonnances anti-personnel, pointeaux automatiques.