Bon en attendant Titi, je me suis livré à une expérience scientifique: Mesurer la raideur des ressorts...
Alors d'abord qu'est ce que la
raideur? Hmmm? Nan pas celle à laquelle vous pensez...
C'est une grandeur physique notée k qui permet d'estimer la déformation d'un ressort selon la force qu'on lui applique... Elle s'exprime en Newton par mètre, le Newton étant l'unité de mesure des forces en Physique. La raideur permet donc de comparer les ressorts entre eux: Pour une même force F appliquée sur les deux ressorts, celui qui a la plus grande raideur k se déforme moins, L est plus petite.
L’expérience montre que pour un même ressort Force F et déformation L sont proportionnelles, dont K est le coefficient, tel que : F = k x L.
- Par conséquent, la formule donnant la raideur est: k = F / L
Vous suivez?
Partant de là, pour déterminer k il faut un dispositif qui puisse mesurer l'enfoncement L quand on appuie sur le ressort et simultanément la force appliquée F... Toujours OK pour vous?
Pour la longueur on sait faire, mais quid de la mesure d'une force?
Et bien un simple pèse personne fait l'affaire!
En effet même s'il est gradué en kilos, il réagit à la force appliquée sur le plateau, il contient donc un capteur de force. Pour convertir la valeur de la masse affichée (kg) en valeur de force (Newton) il faut se souvenir de ses cours de Sciences Physiques, où on apprend que le poids P (la force de gravité) est égal à la masse du corps multiplié par g, l'intensité de la gravité, typiquement 9,8 au niveau de la mer. En équation: P = m x g.
Bref, retenons pour notre expérience que la force F se calcule comme
F = m x 9,8, m étant la masse affichée en kg par la balance.
J'ai choisi ce dispositif (Cf. photo ci dessus): Un bâton pour servir de guide au ressort, un crayon pour y marquer la longueur à vide du ressort et le niveau de l'enfoncement quand on atteint 20kgs de pression sur la balance. Prendre soin de démarrer la balance avec ressort + bâton dessus, ainsi leurs masses ne soit pas comptée dans la mesure de la force.
Je saisis le ressort par le haut et je le comprime vers le bas.
J'ai testé mes deux types de ressort: Un de la paire à 650 mm et un autre de la paire à 630 mm. Les résultats sont proches mais...
Mesures:
- Enfoncement de +/- 3,5cm pour une poussée de 20kg. Un peu moins pour le ressort de 630mm.
Calculs:
- La force : F = m x 9,8 donc F = 20 x 9,8 = 196 Newtons
La raideur se calcule comme : k = F / L donc k = 196 / 0,035 = 5600 Newton par m soit 5,6 N par mm.
Bon et avec ça on fait quoi? Ben pour le moment pas grand chose, il faut une banque de donnée plus importante, Titi? T'as un manche à balai?
Notons tout de même que dans le tableau de Wilbers:
http://www.wilbers.de/jp/products/produ ... e_2010.pdf pages 9 et 10 pour ce qui nous concerne, on lit des valeurs de raideur entre
4 et 5 N/mm pour un ressort de fourche de
XR 600. Mes valeurs sont pas trop déconnantes
et ça doit pas être loin pour nos ressorts d'origine.
Notez aussi que le ressort est
progressif, c'est à dire qu'au bout d'un certain enfoncement sa raideur augmente et le ressort sera plus résistant à la déformation. Il empêchera la fourche de talonner (arriver en butée) par exemple. Donc ça veut dire que sa raideur varie? mais comment? pourquooooi????
Ce fut l'objet de ma réflexion après l'expérience, ...
Pourquoi au fait ce ressort est il "progressif"? Qu'est ce qui fait varier sa raideur au cours de l'enfoncement? 
Avant tout il faut savoir que
plus il y a de spires sur un ressort plus sa raideur est faible (toutes choses égales par ailleurs: matériau, diamètre, longueur du ressort etc) !
- [Attention passage un peu difficile accrochez vous]
C'est pourtant souvent l'idée inverse qu'on a! Pour se convaincre du contraire il suffit d'imaginer chaque spire du ressort
individuellement, quand on applique une force au bout de la première spire, cette force se transmet aussi à la suivante, un peu comme les wagons d'un train, puis à la troisième, etc. jusqu'au bout du ressort. La preuve c'est que si on exerce une force F à un bout du ressort on retrouve exactement cette force transmise à l'autre extrémité.
Donc chaque spire subit la même force et donc se comprime d'une certaine longueur L.
S'il y a 2 spires, la contraction sera donc 2 x L, si il y a
n spires, le déformation mesure
n x L! Et comme
k = F / L, si L augmente c'est que k diminue du même facteur: Donc si vous avez tout bien suivi, pour une même force F,
si un ressort possède n spires au lieu de une seule, sa raideur est divisée par n!
Remarquez que c'est exactement l'inverse quand les spires sont "en parallèle", c'est à dire non plus disposées les uns
à la suite des autres mais les unes
à coté des autres, comme dans l'embrayage de nos motos par exemple, alors là pour N spires la raideur est multipliée par N.
- [Vala c'est fini, j'ai perdu les 3/4 des 2 pelés qui lisaient encore je crois ...
]
Revenons à nos ressorts, d'après la théorie exposée ci dessus, pour avoir
un ressort plus raide il suffit donc de
diminuer le nombre de spires, en clair, le couper! Ou en faire faire un plus court ou avec moins de spires en usine
Mais comment diminuer le nombre de spires tout en roulant ?! Et bien c'est simple: Il y a à une extrémité du ressort, des spires plus resserrées que les autres, cependant elles sont absolument identiques aux autres: même métal, même diamètre et même fil.
En cas de forte compression (mettons que vous arrivez à fond sur une butte), ces spires vont finir par se rejoindre, ce qui empêche toute déformation ultérieure, elles ne participent plus au fonctionnement du ressort! Les spires libres restantes mais moins nombreuses, font que la raideur du ressort est plus forte.
Il sera plus difficile de comprimer davantage la fourche, qui va se rigidifier, c'est moins confortable mais au moins elle ne s'écrasera pas à toc, ce qui peut faire rebondir le moto, supprimer le contact roue/sol, comme lors du phénomène de
dribble lors de gros freinage par exemple...
Petit calcul sur notre exemple, pour estimer de combien la raideur peut augmenter sur un ressort progressif:
Pour mon ressort Promoto, avec une raideur K de 5,6 N/mm et avec 57 spires dont 21 serrées, si on part du principe que le nombre de spires et la raideur sont proportionnelles: Calculons
la raideur Ks d'une seule spire, puisqu'elles sont toutes identiques, on a K = Ks / 57 (ne vous étonnez pas de cette division, il ne faut plus penser que les spires "ajoutent" leurs raideurs individuelles pour donner la raideur totale, c'est tout l'inverse...). Donc Ks = K x 57 = 5,6 x 57 = 320 N/mm pour une spire seule. Il faut environ 30 kilos pour déformer la spire seule d'un mm, costaudes nos petites spires hein?
Quelle est la raideur lorsque la fourche s'enfonce et que les 21 spires serrées sont au contact, quand il ne reste que
36 spires qui peuvent se déformer. La raideur du ressort est donc K2 = Ks / 36 = 320 / 36 =
8,9 N/mm contre 5,6 auparavant! Ce qui est bien plus raide!
Si j'extrapole au ressort inconnu qui n'a que 55 spires dont 22 spires serrées, le calcul de sa raideur donne :
K' = Ks / 55 = 320 / 55 =
5,8 N/mm au lieu de 5,6 pour le Wilbers ... ça explique que je le trouve un poil plus raide lors de l'expérience.
Comme il a 22 spires serrées, il a une raideur forte de K2'= 320 / 33 =
9,7 N/mm! encore plus fort que le Promoto du dessus! Pourtant ce ressort est plus court, et les résultats, ainsi que la théorie vont à l'encontre de l’idée reçue que, plus un ressort est long plus il est raide. Rien à voir, c'est le contraire...
Voilà comment les fabricants jouent sur la "progressivité", mais on se rend compte qu'en fait ce terme est abusif: Le ressort n'a juste que deux raideurs: Celle de départ jusqu'à ce que les spires serrées se touche et à partir de là une autre raideur plus forte. Pour obtenir une vraie progressivité il faudrait un ressort aux spires de plus en plus serrées, ce qu'on appelle un "pas" variable, mais c'est plus dur et technique à fabriquer j'imagine, donc plus cher!
- Ressort linéaire vs vrai ressort progressif...
Vala j'espère ne pas vous avoir trop assommé avec les formules & calculs. J'ai trouvé ça intéressant d'avoir un peu planché là dessus, car ça donne un nouvel éclairage sur l'amortisseur dans son ensemble, on comprend un peu mieux l'effet du ressort.
-------------------Pour ceux qui veulent aller plus loin --------------------------------------
.... et simuler les raideurs théoriques des ressorts, une feuille de calcul bien utile ici:
http://calcul.ressorts.org/compression.php
J'ai entré les valeurs suivantes, correspondant à mes mesures ici (ressort Promoto)
viewtopic.php?p=553437#p553437
- Matière: A acier classe B1 (je savais pas quoi prendre)
tolérances normales
diamètre du fil 5,5 mm
Diamètre extérieur maximum 36,3mm
Nombre de spires utiles 57
Hauteur libre L0: 650mm
Je lance le calcul (bouton "calcul") et il me sort une raideur théorique de
5,5 N/mm et une masse de 1060 g, ce qui est très proche des valeurs mesurées
Je kiffe
La théorie un peu plus poussée prévoit la formule suivante pour le calcul de la raideur
K d'un ressort à
n spires, avec un diamètre du fil
d et un diamètre de ressort
D :
G est un facteur caractéristique du matériau choisi.
Vous noterez que la raideur
K DIMINUE effectivement quand le nombre de spires
n augmente! Les deux termes sont (
inversement) proportionnels: si on coupe un ressort en deux, sa raideur est multipliée par deux.
Que le diamètre du fil augmente d'un facteur 4 la raideur!
Que le diamètre du ressort diminue d'un facteur 3 avec le diamètre du ressort! Ceci est assez étonnant aussi ... ça voudrait dire que si les ressorts de Transalp sont plus petits en diamètre que ceux d'Africa (les tubes sont en 41 mm au lieu de 43 mm) ils seraient aussi plus raides, à mon avis ils ont du compenser en diminuant aussi le diamètre d du fil... à vérifier.
Dernière remarque et après je vous laisse tranquille: Lors de l'expérience j'ai remarqué que les raideurs mesurées étaient un peu plus grandes quand les spires serrées étaient en haut, donc dans ma main, que lorsqu'elles étaient en bas, au niveau de la balance.
J'explique ceci par le fait que quand j'enfonce le ressort, j'empoigne les 10 premiers cm du ressort donc il est possible que les pires du haut ne soient pas trop sollicitées, du coup dans le cas où les spires serrées sont en haut, il y en a davantage qui ne sont pas comprimées, et ... vous l'aurez deviné si vous avez bien tout suivi, ceci diminue la raideur du ressort d'après la théorie.
Pour ceci et pour améliorer la précision de la mesure, il faudrait une plaque percée au centre pour laisser passer le bâton, et appuyer sur le spire du haut. On lirait aussi plus facilement la longueur de déformation... toujours plus loin, toujours plus haut... Bon je vous laisse j'ai un dîner avec Hubert Reeves et Stephen Hawking.
![[hihihi]](https://pixeljoint.com/files/icons/heli3.gif){kind=icon}
![[hihihi]](https://pixeljoint.com/files/icons/full/shira_combof.gif){kind=icon}
![[hihihi]](https://pixeljoint.com/files/icons/effect_explode_boss_2.gif){kind=icon}
Les kits de réparation de fixations carénage BrunomaMotorSport: ![[hihihi]](https://pixeljoint.com/files/icons/spinning_clock.gif){kind=icon}
Fourche, cadre, suspension, transmission, freins, roues, bulle et carénages, ... 
8-° Est ce que les ressorts progressifs subissent aussi ce phénomène, probable...
Va falloir que je les ressorte !!!
Ok quand tu peux y a pas l'feu au lac.
C'est d'ailleurs parce que je sens qu'il va falloir faire quelques changements que je réfléchis à tout ça.
