Comment obtenir une prétension précise des boulons ?
Les assemblages boulonnés sont un composant important de nombreux systèmes mécaniques, et la quantité de précharge ou de prétension des boulons détermine leur fiabilité. Prétension du boulon est la force qui fournit la force de serrage entre les surfaces d'accouplement, et il est essentiel que la force soit appliquée avec précision pour garantir la sécurité et la durée de vie du système. Dans cet article, nous verrons comment obtenir une prétension précise des boulons.
Importance d'une prétension précise des boulons
De nombreux systèmes mécaniques dépendent d'une prétension précise des boulons pour fonctionner correctement et en toute sécurité. La « prétension du boulon » fait référence à la force transmise à un boulon lorsqu’il est serré. Cette force est nécessaire pour maintenir le boulon en place et maintenir la force de serrage au fil du temps.
Les boulons s'étirent quelque peu lorsqu'ils sont serrés. La prétension du boulon est provoquée par cet étirement. Si le serrage des boulons n'est pas suffisamment serré, il peut se desserrer avec le temps, entraînant un certain nombre de difficultés, notamment :
1. Défaillance structurelle
2. Fuites
3. Efficacité opérationnelle réduite
4. Augmentation des coûts de maintenance
5. Temps d'arrêt
En revanche, si le boulon est trop serré, cela peut endommager l'assemblage, comme par exemple :
1. Fissures ou fractures dans le matériau
2. Dénudage des fils
3. Durée de vie réduite en fatigue
4. Force de serrage réduite
Par conséquent, une prétension précise du boulon est essentielle pour garantir que le boulon reste en place et conserve sa force de serrage au fil du temps sans endommager l'assemblage. Pour obtenir le niveau correct de prétension des boulons, il est également essentiel de suivre les spécifications de couple suggérées par le fabricant et d'utiliser une clé dynamométrique calibrée.
Facteurs affectant la précision de la prétension des boulons
Friction
Le frottement entre les filetages, la tête du boulon et l'écrou peut nuire à la précision de la prétension du boulon. Un frottement élevé pourrait tordre le boulon, l'empêchant d'obtenir la prétension nécessaire.
État de surface
La précision de la prétension du boulon peut être affectée par la qualité de la surface du boulonner. Les surfaces inégales peuvent déformer le boulon, l'empêchant d'obtenir la prétension appropriée.
Matériau du boulon
Le matériau du boulon peut également avoir un impact sur la précision de la prétension du boulon. Les différents matériaux présentent des degrés d’élasticité variables, ce qui peut influencer le niveau de prétension atteint.
Précision du couple
La précision de la clé dynamométrique utilisée pour serrer le boulon peut avoir un impact sur la précision de la prétension du boulon. Une clé dynamométrique incorrecte peut entraîner un serrage excessif ou insuffisant du boulon.
Lubrification
Le lubrifiant du boulon peut également affecter la précision de la prétension du boulon. Les lubrifiants fins peuvent provoquer le glissement du boulon, tandis que les lubrifiants épais peuvent provoquer un serrage excessif du boulon.
Les facteurs environnementaux
Des facteurs environnementaux tels que la température et l’humidité peuvent affecter la précision de la prétension des boulons.
Méthodes pour obtenir une prétension précise des boulons
Méthode du couple
L’une des méthodes les plus fréquentes pour déterminer la prétension des boulons est la méthode du couple. Il s’agit d’utiliser une clé dynamométrique pour serrer le boulon à une valeur de couple particulière. La taille du boulon, le matériau et l'utilisation prévue influencent tous la valeur de couple de serrage des boulons. Cette méthode n'est cependant pas toujours précise car elle suppose une quantité spécifique de frottement entre le boulon et les surfaces d'accouplement, qui varie en fonction de l'état de la surface.
Pour obtenir la prétension de boulon souhaitée, utilisez une clé dynamométrique calibrée et respectez les directives de valeur de couple du fabricant. De plus, il est conseillé de resserrer les boulons après le serrage initial pour vérifier que la prétension correcte des boulons est obtenue.
Méthode du tour d'écrou
La procédure de dévissage de l'écrou consiste à serrer le boulon au-delà de l'état serré jusqu'à un angle prédéfini. L'angle est déterminé par la taille du boulon et le matériau. Cette méthode est fréquemment utilisée dans le secteur de la construction et est considérée comme un moyen fiable pour obtenir une prétension appropriée des boulons.
Pour utiliser la méthode de rotation de l'écrou, serrez d'abord le boulon jusqu'à ce qu'il soit bien serré à l'aide d'une clé ou d'une douille. Une clé calibrée est ensuite utilisée pour tourner l'écrou d'un nombre donné de degrés. L'angle spécifié est dicté par la taille et le matériau du boulon, et il est essentiel de suivre les directives du fabricant.
Méthode ultrasonique
L’approche ultrasonique consiste à utiliser des ondes ultrasonores pour mesurer l’allongement du boulon. La prétension du boulon est ensuite calculée à l'aide de l'allongement. Cette procédure donne des résultats précis mais nécessite l’utilisation d’un équipement spécialisé.
L'approche ultrasonique consiste à fixer un transducteur à la tête du boulon et à transmettre des ondes ultrasoniques à travers le boulon. Les ondes sont réfléchies vers le transducteur et l'allongement du boulon est estimé en fonction du temps nécessaire aux ondes pour traverser le boulon. La prétension du boulon est ensuite calculée à l'aide des paramètres d'allongement et de matériau du boulon.
Méthode d'indication de charge
L'approche d'indication de charge consiste à mesurer la charge du boulon avec un dispositif indicateur de charge tel qu'une jauge de contrainte. Cette approche produit des résultats précis et cohérents et est largement utilisée dans les applications critiques.
Pour utiliser l’approche d’indication de charge, fixez une jauge de contrainte au boulon et serrez-la à l’aide d’une clé dynamométrique calibrée. La jauge de contrainte surveille la déformation du boulon, qui est proportionnelle à la charge du boulon. La prétension du boulon est ensuite déterminée à l'aide de la charge du boulon et de la section transversale des boulons.
Résumé
Une prétension précise des boulons est essentielle pour la sécurité et la fiabilité du système mécanique. L’approche choisie sera déterminée par l’application unique et le niveau de précision requis.
