Principes de base des fixations

Le couple de serrage est la mesure la plus couramment utilisée pour évaluer l'intégrité des assemblages boulonnés, et pour de nombreux assemblages non critiques, il suffit. Le serrage d'un assemblage crée un processus de transfert d'énergie dans lequel l'énergie du couple se transforme en charge de serrage lorsque les spires des filets tirent les pièces ensemble. La charge de serrage maintient l'assemblage pendant l'utilisation. Un couple de serrage trop faible ne produira pas une charge de serrage suffisante pour maintenir l'assemblage, et un couple de serrage trop élevé peut entraîner une défaillance de la fixation ou écraser les pièces...

Le contrôle du couple est la clé. Il est important de savoir

1. La quantité de couple appliquée
2. Le taux d'augmentation du couple au fur et à mesure que la fixation est tournée.

La plupart des personnes qui ont déjà serré manuellement un objet avec des écrous et des boulons ont pu sentir le point où il n'est plus nécessaire d'appliquer un couple aussi élevé pour continuer à tourner l'élément de fixation. Ce point dans le serrage est souvent appelé le rendement et c'est l'endroit où il faut arrêter de tourner.

La relation entre le couple et la charge de serrage est régie par l'état de friction dans le joint. Un frottement trop important dans les filets ou sous la tête du boulon limitera la quantité de couple qui sera appliquée au collier de serrage. Un frottement trop faible enverra une plus grande partie de l'énergie du couple dans le serrage. Cela permettra au moins à la fixation de se détacher ou, au pire, de se rompre. Il est essentiel de comprendre l'état de la friction dans le joint lors du serrage d'éléments de fixation critiques.

Lorsqu'il s'agit de serrer des assemblages boulonnés, beaucoup de gens utilisent le couple comme principal moyen de déterminer si l'élément de fixation a fait son travail ou non. À la question "Quel est le degré de serrage de cet assemblage ?", on répond souvent : "Eh bien, je l'ai serré à 50 pieds-livres". Le problème est que 50 pieds-livres ne vous indiquent que la quantité d'énergie nécessaire pour faire tourner la fixation, et très peu le degré de serrage de l'assemblage.

Le serrage d'un assemblage boulonné est un processus de transfert d'énergie dans lequel l'énergie requise pour faire tourner l'élément de fixation, sous forme de couple, est transférée pour étirer le boulon et produire une charge de serrage. Pour maintenir un assemblage, nous devons étirer la fixation et produire une charge de serrage suffisante pour que l'assemblage puisse résister à la charge de travail.

Même si nous pouvons facilement mesurer la quantité de couple que nous appliquons, la quantité de friction présente dans l'assemblage déterminera la quantité d'énergie du couple qui sera réellement utilisée pour produire la charge de serrage. Dans la plupart des assemblages boulonnés typiques, 80 à 90 % de l'énergie du couple sert à surmonter la friction dans l'assemblage. La connaissance de l'état de friction est la raison pour laquelle les fabricants d'éléments de fixation et les entreprises de revêtement et de placage affiliées sont tenus d'effectuer des essais par lots pour déterminer le coefficient de friction avant de pouvoir expédier leur produit.

Les spécifications d'essai normalisées commencent souvent par la mesure du couple nécessaire pour atteindre une charge de serrage donnée à l'aide d'un équipement d'essai reconnu. Même si nous ne déterminons pas les coefficients de friction réels, la relation entre le couple et la charge de serrage nous donnera une estimation raisonnable de la friction. Certains équipements d'essai spécialisés peuvent fournir des mesures supplémentaires permettant de déterminer les coefficients de friction réels.