Dans un assemblage boulonn\u00e9, le couple n'est que la m\u00e9thode. La tension est la v\u00e9ritable cible.<\/p>\n\n\n\n
De nombreux probl\u00e8mes de fixation sur les chantiers de construction, les assemblages de machines, les structures en acier, les brides et les cadres d'\u00e9quipement ne proviennent pas uniquement du choix d'une mauvaise taille de boulon. Ils viennent d\u2019une mauvaise compr\u00e9hension de ce qui se passe lorsqu\u2019un boulon est serr\u00e9. Un acheteur peut sp\u00e9cifier \u00ab\u00a0boulon M16 Grade 8.8, zingu\u00e9\u00a0\u00bb et l'installateur peut appliquer une valeur de couple \u00e0 partir d'un tableau, mais la force de serrage finale peut toujours \u00eatre trop faible, trop \u00e9lev\u00e9e ou incoh\u00e9rente d'un joint \u00e0 l'autre.<\/p>\n\n\n\n
Pour les ing\u00e9nieurs, les entrepreneurs et les acheteurs industriels, comprendre la relation couple-tension des fixations est essentiel pour un assemblage s\u00fbr, une pr\u00e9charge stable, un risque de desserrage r\u00e9duit et moins de pannes sur le terrain. Cet article explique la relation en termes pratiques, en se concentrant sur les attributs des fixations, les diff\u00e9rences entre les cat\u00e9gories, les sc\u00e9narios d'application, la logique de s\u00e9lection, les erreurs d'approvisionnement et les meilleures pratiques d'installation.<\/p>\n\n\n\n
Le couple est la force de rotation appliqu\u00e9e \u00e0 un boulon, une vis ou un \u00e9crou lors du serrage. La tension, \u00e9galement appel\u00e9e pr\u00e9charge ou force de serrage, est la force d'\u00e9tirement cr\u00e9\u00e9e dans la fixation apr\u00e8s le serrage. Lorsque le boulon s'\u00e9tire, il rapproche les pi\u00e8ces connect\u00e9es et cr\u00e9e une compression conjointe.<\/p>\n\n\n\n
Le point important est simple : le joint ne se soucie pas du couple appliqu\u00e9 ; il se soucie de savoir si la pr\u00e9charge correcte a \u00e9t\u00e9 atteinte.<\/p>\n\n\n\n
Une relation simplifi\u00e9e courante est\u00a0:<\/p>\n\n\n\n
T = K \u00d7 D \u00d7 F<\/strong><\/p>\n\n\n\n O\u00f9\u00a0:<\/p>\n\n\n\n T<\/strong> = couple de serrage Cette formule est utile pour l'estimation, mais elle ne doit pas \u00eatre consid\u00e9r\u00e9e comme une garantie universelle. Le facteur d'\u00e9crou change en fonction de la lubrification, du rev\u00eatement, de la surface de la rondelle, de l'\u00e9tat du filetage, du mat\u00e9riau, du placage et m\u00eame de la qualit\u00e9 de manipulation. Dans de nombreux assemblages r\u00e9els, deux fixations d'apparence identique serr\u00e9es au m\u00eame couple peuvent produire une pr\u00e9charge sensiblement diff\u00e9rente.<\/p>\n\n\n\n C'est pourquoi les ing\u00e9nieurs doivent consid\u00e9rer le couple comme une m\u00e9thode de contr\u00f4le indirecte et non comme une mesure directe de la tension des boulons.<\/p>\n\n\n\n La majeure partie du couple appliqu\u00e9 ne devient pas une tension utile des boulons. Une grande partie est consomm\u00e9e par le frottement sous la t\u00eate de boulon ou la surface d'appui de l'\u00e9crou, et une autre partie est consomm\u00e9e par le frottement du filetage. Seule une plus petite partie du couple d\u2019entr\u00e9e devient une pr\u00e9charge r\u00e9elle.<\/p>\n\n\n\n C\u2019est l\u00e0 que commencent de nombreux probl\u00e8mes de terrain. Si la friction est plus \u00e9lev\u00e9e que pr\u00e9vu, l'installateur peut atteindre le couple sp\u00e9cifi\u00e9 avant qu'une tension suffisante des boulons ne soit cr\u00e9\u00e9e. Le joint peut ensuite se desserrer, fuir, glisser ou vibrer. Si la friction est inf\u00e9rieure \u00e0 celle pr\u00e9vue, le m\u00eame couple peut \u00e9tirer excessivement le boulon, endommager les filetages, \u00e9craser le mat\u00e9riau connect\u00e9 ou amener la fixation trop pr\u00e8s de c\u00e9der.<\/p>\n\n\n\n Par exemple, un boulon zingu\u00e9 sec, un boulon lubrifi\u00e9, un boulon galvanis\u00e9 \u00e0 chaud et un boulon rev\u00eatu de PTFE peuvent tous avoir un comportement de friction diff\u00e9rent. Si la m\u00eame valeur de couple est utilis\u00e9e sans v\u00e9rifier l'\u00e9tat, la tension r\u00e9sultante peut varier consid\u00e9rablement.<\/p>\n\n\n\n Pour les acheteurs qui examinent boulons industriels<\/a>, l'exigence de couple ne doit pas \u00eatre s\u00e9par\u00e9e de la qualit\u00e9 du mat\u00e9riau, du type de filetage, de la finition, de l'utilisation de la rondelle et de l'\u00e9tat d'assemblage.<\/p>\n\n\n\n La qualit\u00e9 de la fixation d\u00e9termine la charge que le boulon peut supporter en toute s\u00e9curit\u00e9 avant de c\u00e9der ou de tomber en panne. Les nuances d'acier au carbone telles que 8.8, 10.9 et 12.9 sont couramment s\u00e9lectionn\u00e9es pour les machines, les structures en acier et les applications \u00e0 charges \u00e9lev\u00e9es. Les nuances d'acier inoxydable telles que A2-70 et A4-80 offrent une r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion mais ont des propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques diff\u00e9rentes de celles de l'acier alli\u00e9.<\/p>\n\n\n\n Lors de la s\u00e9lection attaches \u00e0 haute r\u00e9sistance<\/a>, les acheteurs ne devraient pas seulement demander une valeur de couple. Ils doivent confirmer la plage de pr\u00e9charge pr\u00e9vue, la charge d'\u00e9preuve, l'engagement du filetage, le traitement de surface et si le joint est statique, vibrant, structurel ou critique pour la s\u00e9curit\u00e9.<\/p>\n\n\n\n Un lien interne utile pour les acheteurs comparant les notes est comment choisir la bonne qualit\u00e9 de boulon<\/a>, car la planification du couple doit commencer par la capacit\u00e9 de pente.<\/p>\n\n\n\n Les filetages transf\u00e8rent la force de serrage dans l'\u00e9tirement du boulon. Des filetages endommag\u00e9s, un mauvais ajustement du filetage, des bavures, une contamination, de la rouille ou une accumulation de rev\u00eatement peuvent augmenter la friction et r\u00e9duire la pr\u00e9charge.<\/p>\n\n\n\n Les boulons \u00e0 filetage total et partiel peuvent se comporter diff\u00e9remment en fonction de la longueur du serrage et de la conception du joint. Les filetages fins peuvent offrir un meilleur ajustement et une plus grande r\u00e9sistance au desserrage dans certaines applications, tandis que les filetages grossiers sont souvent plus faciles \u00e0 assembler et plus tol\u00e9rants aux conditions difficiles du site.<\/p>\n\n\n\n Pour les assemblages critiques, les acheteurs doivent confirmer la norme de filetage, le pas, la tol\u00e9rance et si les \u00e9crous correspondent au rev\u00eatement des boulons.<\/p>\n\n\n\n Le rev\u00eatement a un effet direct sur le frottement. Le zingage, la galvanisation \u00e0 chaud, l'oxyde noir, le phosphate, le rev\u00eatement zinc-aluminium et le rev\u00eatement PTFE\/t\u00e9flon peuvent tous modifier la relation couple-tension.<\/p>\n\n\n\n Attaches recouvertes de t\u00e9flon<\/a> sont souvent envisag\u00e9s lorsqu'un faible frottement, une r\u00e9sistance chimique ou un assemblage plus facile sont requis. Cependant, une friction plus faible signifie \u00e9galement que le m\u00eame couple peut g\u00e9n\u00e9rer une tension plus \u00e9lev\u00e9e que pr\u00e9vu. Ceci n'est b\u00e9n\u00e9fique que lorsque la valeur de couple a \u00e9t\u00e9 s\u00e9lectionn\u00e9e pour cet \u00e9tat de rev\u00eatement et de lubrification.<\/p>\n\n\n\n La m\u00eame r\u00e8gle s'applique \u00e0 la lubrification sur site. L'ajout d'huile, de compos\u00e9 antigrippant, de graisse ou de lubrifiant pour filetage sans modifier la valeur de couple peut modifier consid\u00e9rablement la pr\u00e9charge. Les installateurs ne doivent jamais supposer qu\u2019un tableau de couple \u00e0 sec s\u2019applique aux fixations lubrifi\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n Les laveuses ne sont pas que des accessoires. Ils influencent la r\u00e9partition des charges, la protection des surfaces, la stabilit\u00e9 au frottement et la r\u00e9sistance \u00e0 l'encastrement. Dans les mat\u00e9riaux mous, les trous surdimensionn\u00e9s, les trous oblongs, l'acier peint ou les surfaces in\u00e9gales, la rondelle peut affecter la pr\u00e9charge restante apr\u00e8s le serrage.<\/p>\n\n\n\n Pour les assemblages utilisant rondelles plates, rondelles \u00e9lastiques ou rondelles de blocage<\/a>, le mat\u00e9riau de la rondelle, la duret\u00e9, le rev\u00eatement et l'\u00e9tat de la surface doivent correspondre au boulon et \u00e0 l'\u00e9crou. Une rondelle souple sous un boulon \u00e0 haute r\u00e9sistance peut se d\u00e9former et r\u00e9duire la charge de serrage. Un rev\u00eatement de rondelle mal adapt\u00e9 peut \u00e9galement modifier la friction et affecter les r\u00e9sultats de couple.<\/p>\n\n\n\n Les boulons hexagonaux sont largement utilis\u00e9s dans les structures en acier, la construction, les bases de machines, les supports et l'\u00e9quipement g\u00e9n\u00e9ral. Pour les assemblages normaux non critiques, les proc\u00e9dures de couple standard peuvent suffire. Pour les joints structurels, le couple doit respecter les sp\u00e9cifications du projet, les r\u00e8gles d'inspection et les m\u00e9thodes de serrage approuv\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n Les boulons structurels n\u00e9cessitent souvent une installation plus contr\u00f4l\u00e9e car le glissement des joints, la perte de pr\u00e9charge ou un serrage inappropri\u00e9 peuvent affecter la s\u00e9curit\u00e9. Dans ces cas, le contr\u00f4le du couple uniquement peut \u00eatre pris en charge par des m\u00e9thodes de tour d'\u00e9crou, des indicateurs de tension directs, des cl\u00e9s \u00e9talonn\u00e9es ou des tests sp\u00e9cifiques au projet.<\/p>\n\n\n\n Les vis \u00e0 t\u00eate creuse sont courantes dans les machines, les moules, les cadres d'\u00e9quipement et les assemblages compacts o\u00f9 l'espace est limit\u00e9. Ils ont souvent une r\u00e9sistance \u00e9lev\u00e9e et une g\u00e9om\u00e9trie de t\u00eate plus petite que les boulons hexagonaux. Parce qu'ils sont fr\u00e9quemment utilis\u00e9s dans des assemblages de pr\u00e9cision, un serrage excessif peut endommager les trous taraud\u00e9s, en particulier dans l'aluminium, la fonte ou les composants minces.<\/p>\n\n\n\n Pour ces produits, la longueur d'engagement du filetage et la r\u00e9sistance du mat\u00e9riau de base sont tout aussi importantes que la qualit\u00e9 des boulons.<\/p>\n\n\n\n
K<\/strong> = facteur d'\u00e9crou ou coefficient de couple
D<\/strong> = diam\u00e8tre nominal du boulon
F<\/strong> = pr\u00e9charge ou charge de serrage souhait\u00e9e<\/p>\n\n\n\n2. Pourquoi le couple n'est pas \u00e9gal \u00e0 la pr\u00e9charge<\/h2>\n\n\n\n
3. Attributs des fixations qui affectent les r\u00e9sultats de couple-tension<\/h2>\n\n\n\n
Qualit\u00e9 du mat\u00e9riau et de la r\u00e9sistance<\/h3>\n\n\n\n
\u00c9tat du filetage et tol\u00e9rance<\/h3>\n\n\n\n
Rev\u00eatement de surface et lubrification<\/h3>\n\n\n\n
Rondelle et surface d'appui<\/h3>\n\n\n\n
4. Comparaison des cat\u00e9gories\u00a0: quelles fixations n\u00e9cessitent un meilleur contr\u00f4le du couple\u00a0?<\/h2>\n\n\n\n
Boulons hexagonaux et boulons structurels<\/h3>\n\n\n\n
Vis \u00e0 t\u00eate creuse<\/h3>\n\n\n\n
Fixations en acier inoxydable<\/h3>\n\n\n\n