ENERPAC - Outils de Serrage Page 122
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Théorie de serrage Le rôle des vis et écrous Les éléments de fixation filetés sont utilisés dans tous les secteurs pour assembler des produits allant des conduites aux engins de terrassement à usage industriel, des grues aux ponts, etc. Leur principe de fonctionnement est le suivant : ils créent une force de serrage exercée sur tout l’assemblage qui est capable de subir les conditions d’utilisation, sans se desserrer. La loi de Hooke en physique Zone d’élasticité Champ d’élasticité Contrainte ▶ Niveau ultime de résistance en traction Charge d’essai Le comportement des vis et écrous Rupture du goujon Niveau de résistance en traction L’élasticité a été définie par la loi de Hooke en physique : la contrainte exercée sur un goujon est directement proportionnelle à sa déformation. Le rapport contrainte-déformation d’un goujon possède une zone d’élasticité et un zone plastique. Au sein de la zone d’élasticité, la loi de Hooke est vraie. Tout l’allongement appliqué au sein de la zone d’élasticité disparaît lorsqu’on supprime la charge. L’allongement augmente lorsque la charge appliquée augmente. Lorsqu’un goujon est tendu au-delà de sa charge d’essai (charge maximale sous laquelle un goujon se comportera de manière élastique), l’allongement élastique se transforme alors en une déformation plastique qui ne sera plus proportionnelle à la contrainte et surtout définitive. Déformation ▶ Charge uniforme (charge résiduelle) Précharge Pas assez serré La fonction principale d’un goujon ou d’un écrou est d’attacher ensemble plusieurs éléments avec une force adéquate pour éviter que ces éléments ne se desserrent. Le terme précharge désigne la charge exercée sur un goujon immédiatement après son serrage. Trop serré 1. Le goujon se desserre en raison de charges cycliques vibratoires. 2. Surface d’étanchéité. 3. Pas de compression. 4. Déchirure. 5. Rotation de bride. 6. Limite élastique des goujons. 7. Compression excessive du joint d’étanchéité. 120 Les goujons correctement serrés se servent de leurs propriétés élastiques; pour être efficaces, ils se comportent comme des ressorts. À l’application d’une charge, le goujon s’étire et essaie de retrouver sa longueur d’origine. Ceci crée une force de compression à travers tous les composants de l’assemblage. L’importance de la précharge (charge résiduelle) est essentielle, car il se peut que le joint se casse, si la charge exercée sur le goujon est trop élevée, trop faible ou pas exercée uniformément sur tous les goujons. Dans la déformation plastique, une partie de l’allongement restera après que la charge ait été supprimée. Cet allongement permanent apparaît au point appelé limite d’élasticité. Lorsqu’on applique une charge additionnelle, le goujon atteint son point de rupture, c’est ce qu’on appelle la résistance ultime en traction (Ultimate Tensile Strength, UTS). L’application d’une force additionnelle au-delà de ce point UTS entraînera la poursuite de l’allongement du goujon jusqu’à sa rupture. La valeur à laquelle le goujon se rompt est appelé le niveau de résistance en traction. Faites particulièrement attention à la classe du goujon, car les goujons présentent des classes différentes selon la zone d’élasticité. Les charges inégales exercées sur les goujons peuvent donner lieu aux situations suivantes : • Certains goujons peuvent être desserrés, alors qu’une charge trop importante s’exerce sur d’autres. • Un joint d’étanchéité écrasé d’un côté, alors qu’il y a une fuite de l’autre côté. Généralement, la précharge est déterminée par la conception de la bride et du joint, (voir eBis Intégrité de joints boulonnés) pour plus d’information concernant les types de joints courants ou contactez votre représentant local. www.enerpac.com
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