BELLEVILLE Programme de Calcul pour Rondelles Ressort

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1 Tellerfedern und Spannelemente GmbH BELLEVILLE Programme de Calcul pour Rondelles Ressort En 1861, Jean-François Belleville s est vu décerné un brevet au sujet d un ressort qui avait la forme d une couronne conique. Bien qu offrant une faible course, ce ressort parvenait à absorber des forces axiales énormes. De par son principe de construction, ce ressort correspondait déjà à la rondelle ressort aujourd hui normalisée. De nos jours, de nombreuses applications sont inconcevables sans l utilisation des rondelles ressort. Les rondelles ressort sont souvent destinées à être employées dans les cas d applications de sécurité. Mubea fabrique des ressorts techniques depuis plus 70 ans. Notre société a fait preuve de ténacité, d esprit de recherche, et a consenti à des investissements importants nécessaires pour pouvoir affirmer aujourd hui le rôle majeur qu elle a joué dans le développement des Rondelles Ressort Belleville, ces ressorts capables de satisfaire aux exigences qualitatives les plus pointues. Le programme de calcul «BELLEVILLE» que vous venez de recevoir vous prouve que le développement est, chez Mubea, en progression permanente. Nous espérons, grâce à ce programme, donner à nos clients un outil de travail qui leur permettra dans la vaste gamme Mubea de choisir facilement, la Rondelle Ressort optimale. Remarques: Tous les droits relatifs au programme de calcul «BELLEVILLE» en particulier les droits de reproduction, sont réservés à la société Mubea Tellerfedern und Spannelemente GmbH. En dépit de tout le soin avec lequel nous avons vérifié le programme, nous ne pouvons garantir complètement l exactitude des calculs qui seront effectués

2 Sommaire Installation et prise en main du programme «BELLEVILLE» Matériel requis P. 3 Logiciel requis P. 3 Installation P. 3 Description du Programme Démarrage du programme P. 4 Cellules P. 4 Langue P. 5 Unités P. 5 Standard/Extra P. 5 Copier P. 6 Empilages P. 7 Contraintes P. 8 Spécifications P. 9 Durée de vie P. 10 Contraintes statiques P. 11 Remarques P. 11 Données P

3 Installation et prise en main du programme «BELLEVILLE» Matériel requis Pour utiliser «BELLEVILLE», vous avez besoin du matériel suivant: - Un lecteur de CD-ROM. - Au minimum 4 Méga de RAM (mémoire vive) - 1 Méga de libre sur le disque dur. Logiciel requis Etant donné que «BELLEVILLE» a été conçu comme une application de Microsoft Excel sous Windows, les logiciels suivant doivent avoir été installés sur votre PC. - Microsoft Windows, version 95 ou supérieure. - Microsoft Excel sous Windows Installation Etant donné que le tableur EXCEL fait partie aujourd hui de l équipement logiciel standard que possèdent nos clients, nous avons décidé de vous présenter «BELLEVILLE», le programme pour calculer les rondelles ressort sous forme d application EXCEL. L installation de «BELLEVILLE» est des plus simples : à l aide du questionnaire de fichiers Windows, copiez simplement le contenu de la disquette/ du CD-ROM ci-joint, dans le répertoire de votre choix sur votre disque dur. Pour empêcher ultérieurement une modification involontaire du fichier, sélectionnez, dans le menu du gestionnaire de fichier l option Fichier, puis la sous-option Propriétés... puis l attribut Lecture seule

4 Description du Programme Démarrage du programme «BELLEVILLE» est stocké dans un fichier de travail Excel. Une fois le programme ouvert, sélectionnez le fichier «BELLEVILLE.xls», la feuille de travail Programme est alors activée. Le contenu de l écran devrait se présenter comme ci-dessous: Donnez un N de pièce et un nom de Choisissez votre langue Inscrivez votre nom et la date Rentrez les dimension de la rondelle ressort Choisissez le système métrique ou anglosaxon La feuille de travail Programme est déjà formatée de sorte que vous pouvez l imprimer comme fiche de données destinée à vos archives. Cellules Cette feuille de travail contient toutes les cellules d entrée de données et formules de calcul nécessaires. Les cellules d entrée de données se présentent sur fond jaune. Toutes les autres zones de la feuille de travail sont protégées, ce qui exclut toute modification involontaire. Pour activer les cellules d entrée de données, il suffit de cliquer dessus avec la souris. Vous pouvez simplement réécrire à la place du contenu des cellules

5 Langue L option langue vous permet de choisir entre l une des trois langues dans laquelle votre feuille de calcul sera rédigée. Les chiffres ont la signification suivante: 1 = Allemand 2 = Anglais 3 = Français Tapez le chiffre correspondant dans la cellule prévue à cet effet. Dès que vous quittez cette cellule, toutes les inscriptions figurant sur la feuille de travail apparaissent dans la langue que vous aurez choisie. Unités Pour adapter votre feuille de calcul au système f/p/s anglo-saxon, veuillez taper un 2 dans la cellule de sélection. Dans les cellules «N de pièces/plan» et «projet», vous pouvez inscrire, pour vos archives, le numéro du plan et le nom du projet sur lequel porte votre étude. Dans la cellule «Pièce/Plan n» le programme inscrit le numéro de référence Mubea des rondelles ressort qui a été sélectionné. Dans la zone «Dimensions Rondelles Ressort» tapez toutes les dimensions principales du ressort. Vous pouvez modifier chacune des dimensions. Cependant, il est souvent plus judicieux de rechercher, dans l importante gamme Mubea, une rondelles ressort qui correspond à votre besoin. Pour la sélectionner, activez l onglet «Standard» ou «Extra». Amenez la flèche sur la barre située sur le bord inférieur de l écran, puis cliquez sur l onglet Standard ou sur l onglet Extra Standard/Extra Dans les dimensions «Standard», vous trouverez les rondelles suivant DIN, que nous tenons généralement en stock. Dans «extra» figure toutes les dimensions spéciales conformes à la norme usine Mubea. Pour vous simplifier le choix des rondelles ressort, les indications comportent, pour diverses compressions, aussi bien la force et la course que les contraintes circonférentielles correspondantes

6 Copier Amenez la flèche de la souris sur la ligne contenant la dimension du ressort recherchée. Cliquez sur une cellule quelconque. Le fait de cliquer sur le bouton «Copier» transfère dans la feuille de calcul les données sélectionnées. Cliquez ici pour copier les dimensions de la rondelle ressort choisie dans la feuille de calcul Pour sélectionner une rondelle ressort, activez une cellule dans la ligne correspondante Onglet standard En recevant l ordre Copier, le programme «BELLEVILLE» revient automatiquement à la feuille de calcul Programme

7 Empilages Dans la zone Empilage située dans la feuille de travail «programme" tapez dans la cellule d entrée de données gauche le nombre de rondelles ressort ou de paquets de rondelles ressort, dans la case de droite, le nombre de rondelles ressort empilées dans le même sens formant un paquet. Un empilage formé de 4 paquets contenant chacun 2 rondelles ressort se compose donc de 4 x 2 = 8 rondelles ressort individuelles. Entrez le nombre de rondelles ressort ou de paquet Nombre de rondelles en paquet La zone cellulaire située en dessous sert à calculer une sélection de points d application de la charge pour une rondelle ressort unitaire et pour l empilage. En fonction de la hauteur de la rondelle seule, ainsi que du rapport-compression du ressort sur hauteur libre s/ho-on pourra calculer jusqu à 5 points différents. Le point 0 d application de charge indique toujours la longueur hors charge de la rondelle ressort et de l empilage. Pour pouvoir adapter les forces et courses des rondelles ressort à votre application, cliquer sur une cellule quelconque de la ligne souhaitée. Pour programmer les valeurs voulues, vous devrez ensuite utiliser le menu de programmation Calcul, situé sur le bord droit de l image, car il n est pas possible d écrire directement dans les cellules

8 Le dernier point d application de la charge indique la position de la rondelle ressort à plat. En outre, sur les lignes libres qui se trouvent au-dessus, vous pouvez choisir librement trois points de charge supplémentaires. Si une compression dépassant la position plane est prévue, votre étude doit garantir un basculement libre des arêtes de la rondelle ressort et ce, sans changer le point d application de la charge. Contraintes A partir de tous les points d application ainsi définis, «BELLEVILLE» calcule les contraintes de charge significatives σi, σii, σiii et σom

9 Spécifications La zone cellulaire suivante sert à spécifier les propriétés de la matière et la température ambiante. Pour sélectionner la matière, utilisez le menu déroulant situé sur le bord droit de l image. Le module d élasticité E change en conséquence. Pour les matières autres que le 50 CrV 4 et Ck 67, nous vous prions de nous contacter. La protection anticorrosion standard comprend une phosphatation suivie d un huilage

10 Durée de vie A partir des paramètres que vous avez définis, «BELLEVILLE» calcule la durée de vie prévisible. Là, le programme tient normalement compte du point de charge 1 pour la contrainte de seuil inférieure et du point de charge 2 pour la contrainte de seuil supérieure. Le programme peut aussi calculer la durée de vie en fonction d autres points de charge que vous aurez programmés dans les cellules situées sur le bord droit le l image. Sous certaines conditions, le programme affiche un message à la place du nombre de cycles possibles. Messages Contrainte excessive! S1 trop petit! S2 trop grand Température trop haute/ trop basse Remède Réduire la compression des rondelles ressort Augmenter le nombre de rondelles ressort ou de paquets de rondelles ressort Utiliser des rondelles ressort plus minces et les multiplier. Risques de fissurations engendrées par la contrainte de compression. Augmenter la force de compression F1. Réduire la compression des rondelles ressort. Le cas échéant, prévoir le refroidissement de la rondelle ressort. Si vous employez des matières spéciales, veuillez contacter Mubea. Nombre de ressorts supérieur à Effort mal réparti dans les rondelles 60! ressort constituant l empilage. Réduisez le nombre de rondelles ressort Nombre de paquets supérieur à Effort mal réparti dans les rondelles 60! ressort Réduisez le nombre de paquets constituant l empilage. Si le cas échéant vous ne pouvez pas tenir compte de ces avertissements et devez modifier les paramètres, veuillez contacter Mubea. Attention! Le programme ne calcule la durée de vie des rondelles ressort qu à une température ambiante T = 20 C, et fabriquées dans les matériaux 50 CrV 4 et Ck 67 grenaillés

11 Contraintes statiques Si dans votre application les rondelles ressort ne subissent que des efforts constants ou présentant de rares alternances, vous pouvez effacer de votre feuille de calcul des indications relatives à la durée de vie. Dans ces cas, comme le montre l expérience, la plus grande contrainte théorique s exerce sur le bord intérieur supérieur de la rondelle, soit I, qui est déterminante pour la fatigue. C est cette contrainte qui influe de façon décisive sur la tenue de la rondelle ressort à la compression permanente. En présence de rondelles ressort en acier fin conformes aux normes DIN et 17222, il faudra que la contrainte de compression I déterminée pour la position I, la rondelle ressort à plat, ne dépasse pas les valeurs indiquées dans le tableau ci-après : De / Di σl [N/mm 2 ] 1, , , Remarques La dernière zone sur la feuille de calcul est réservée à vos remarques. «BELLEVILLE» y inscrit les tolérances applicables à la force élastique et aux dimensions du ressort. Données Un diagramme de la courbe du ressort est déjà intégré dans la première page de calcul. Aux deux pages suivantes, vous trouverez sous forme de diagramme et de tableau de valeurs, une présentation agrandie de la courbe de la rondelle ressort avec les contraintes circonférentielles afférentes. Si vous n avez pas besoin du tracé de la courbe des contraintes dans le diagramme, vous pouvez le désactiver par le choix se trouvant à côte de celui-ci. A la dernière page de calcul, le programme indique les contraintes de compression et de tension admises pour la matière constituant la rondelle ressort. En outre, le programme peut calculer la perte de charge par relaxation à T = 20 C et 100 C, à l aide de la contrainte de compression maxi (σi). Cette page récapitule par ailleurs les tolérances de la rondelle ressort sélectionnée conformément au manuel Mubea