Les écrous et les boulons sont des éléments de fixation fondamentaux utilisés pour assembler solidement des pièces entre elles. Le filetage d'un boulon fonctionne selon le même principe qu'une vis : il s'agit d'un plan incliné enroulé autour d'un cylindre. Lorsqu'on assemble des matériaux à l'aide d'un boulon et d'un écrou, trois types de forces entrent en jeu.
Les trois forces d'un assemblage boulonné
- La force de précharge : c'est l'effort exercé lors du vissage de l'écrou ou du boulon. Cette valeur est déterminée à partir du couple de serrage appliqué.
- La force de traction : c'est la force que les matériaux assemblés exercent en retour sur l'écrou et le boulon.
- La force de serrage : c'est la différence entre ces deux forces. Elle représente l'effort réel qui maintient l'ensemble fermement assemblé.
Matériel nécessaire
- Un écrou
- Un boulon
- Les matériaux à assembler
- Un capteur de force (transducteur de force)
Étapes pour calculer la force de serrage
1. Déterminer la force de précharge
Mesurez la force de précharge à l'aide d'un capteur de force pendant que vous tournez l'écrou ou le boulon. Pour plus de précision, vous pouvez également utiliser une clé dynamométrique, qui permet de contrôler le couple appliqué et donc d'en déduire la précharge.
2. Déterminer la force de traction
Mesurez ensuite la force de traction exercée par les matériaux sur la fixation, toujours à l'aide du capteur de force.
3. Appliquer la formule de calcul
Soustrayez la force de traction de la force de précharge selon l'équation suivante :
F(serrage) = F(précharge) − F(traction)
Le résultat obtenu correspond à la force de serrage réelle que l'écrou et le boulon exercent pour maintenir les matériaux ensemble.
4. Calculer la force totale pour plusieurs fixations
Si plusieurs écrous et boulons sont utilisés pour assembler les matériaux, additionnez simplement la force de serrage de chaque fixation afin d'obtenir la force de serrage totale de l'assemblage.
Conseils pratiques
Pour garantir un assemblage fiable et durable, veillez à répartir uniformément le serrage sur l'ensemble des fixations et à respecter les couples de serrage recommandés par le fabricant. Un serrage insuffisant risque de desserrer la liaison sous vibration, tandis qu'un serrage excessif peut endommager le filetage ou déformer les pièces assemblées.
Source : https://jardin.98905.com/building-remodeling/home-building/1007123132.html