Les mécanismes : Les ressorts - Quiz
Les ressorts
Un ressort est un élément mécanique capable de se déformer lorsqu'une force est appliquée, puis de retrouver sa forme initiale lorsque cette force disparaît. Il permet de stocker temporairement de l'énergie élastique et de la restituer ensuite. Grâce à cette propriété, les ressorts sont présents dans d'innombrables objets du quotidien et dans la plupart des machines.
Le type de ressort le plus courant est le ressort hélicoïdal, constitué d'un fil métallique enroulé en spirale. Lorsqu'on le comprime ou qu'on l'étire, il se déforme tout en restant dans son domaine élastique. Dès que la force cesse d'agir, il reprend sa longueur d'origine. Si le ressort est trop déformé, il dépasse sa limite élastique et peut rester déformé définitivement ou même se casser.
Il existe plusieurs types de ressorts, chacun étant adapté à une fonction particulière. Les ressorts de compression travaillent lorsqu'on les écrase. Les ressorts de traction fonctionnent lorsqu'on les étire. Les ressorts de torsion se déforment lorsqu'on les fait tourner autour de leur axe. Enfin, les ressorts à lame, constitués de bandes métalliques flexibles, sont utilisés notamment sur certains véhicules et remorques.
Les ressorts remplissent de nombreux rôles. Ils absorbent les chocs, rappellent une pièce dans sa position initiale, maintiennent une pression constante ou emmagasinent de l'énergie. Dans un stylo à bille, un ressort permet de faire sortir puis rentrer la pointe. Dans une pince à linge, il maintient les deux branches serrées. Dans une suspension automobile, il supporte le poids du véhicule tout en absorbant les irrégularités de la route.
Les ressorts sont également utilisés dans les balances mécaniques, les interrupteurs, les montres, les serrures, les freins, les embrayages, les moteurs, les appareils électroménagers, les jouets, les outils et de nombreuses machines industrielles. Leur simplicité de fabrication et leur grande fiabilité expliquent leur présence dans une immense variété de mécanismes.
La fabrication d'un ressort demande un acier de très grande qualité. Après sa mise en forme, le métal subit souvent des traitements thermiques qui améliorent sa résistance à la fatigue. En effet, un ressort peut être comprimé ou étiré des millions de fois au cours de sa durée de vie sans perdre ses propriétés élastiques.
Les ingénieurs choisissent soigneusement la raideur d'un ressort en fonction de son utilisation. Un ressort trop souple se déformera trop facilement, tandis qu'un ressort trop rigide demandera une force importante pour fonctionner. Les calculs tiennent compte du matériau, du diamètre du fil, du nombre de spires et des dimensions du ressort.
Les ressorts constituent l'un des composants les plus simples mais aussi les plus indispensables de la mécanique. Leur capacité à stocker puis à restituer de l'énergie avec précision permet le bon fonctionnement de très nombreuses machines et contribue à améliorer leur confort, leur sécurité et leur efficacité.