Le couple de serrage

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Le couple de serrage

#1MessageSujet: Le couple de serrage   Jeu 17 Mai 2018 - 20:01

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Le couple de serrage
Bon, commençons par le commencement. Oui mais par quel bout le prendre ?
-Scientifique ? Donc rébarbatif, chiant au possible.
-Ludique ? Je suis sûr qu’il y a plus comique qu’un couple de serrage.
-Original ? C’est vrai que cela correspondrait mieux à mon personnage, pollué intellectuellement plusieurs décennies, par les maîtres de la vie que furent Desproges, Coluche et les autres.
Alors essayons !
Hum hum. Le couple de serrage ? Ben c’est un peu comme pour les moteurs à explosion, ils n’ont jamais existé, même en Irak !
Donc le couple de serrage… On s’en contrefout (du verbe se contrefouter) !
Belle accroche non ? Oui pas terrible, continuons.
Ce qui nous intéresse uniquement ici, c’est d’être en mesure de créer et maintenir une « tension durable » dans une vis, un goujon, pour maintenir ensemble, des éléments dissociés (généralement deux, voire plus).
Pour mémoire, un boulon (mot très galvaudé), c’est un ensemble, l’ensemble « vis avec son écrou ».
Mais, pour créer une tension dans une vis ou un goujon, on utilisera bien de fait, un artifice, qui s’appelle : le couple de serrage !
Tout ça pour ça…
Ceci est uniquement vrai, quand on est en présence d’un assemblage dit « temporaire » (ou démontable).
Dans les cas d’un assemblage dit « définitif » (pont métallique, tour Eiffel…) on utilisera alors un rivet.
Toute la difficulté de réalisation d’un assemblage temporaire, est directement liée à la nature des matériaux utilisés.
Prenons deux exemples simples, pour supporter cette difficulté :
- Premier cas : vous assemblez sur un moteur Chevy 350 (5.7L), une (enfin 2) culasse fonte sur son carter cylindre, lui aussi en fonte non chemisée (le carter).
- Deuxième cas : vous assemblez sur un moteur Renault 1.5 Turbo, une culasse aluminium sur un carter aluminium, mais avec des chemises « humides » en fonte, avec un serrage soit pendulaire (chemise pincée que par le haut), soit « comprimé » (chemise pincée par le haut et le bas).
Dans le premier cas d’école, la réalisation et le maintien de la tension dans les vis culasse sera juste… un jeu d’enfant !
Réalisé très rapidement et sans aucun risque. La courbe de montée du couple de serrage ressemblera à un « I », une droite parfaite. Le couple sera atteint en fin de serrage, sur seulement quelques degrés d’angle de rotation. Et le moteur parcourra son million de km, sans jamais rencontrer le moindre problème de fiabilité du joint de culasse.
Dans le second cas, le second exemple, l’utilisation simpliste de la même technique de mise au couple, conduirait immédiatement, soit à une déformation, soit une rupture d’un ou plusieurs éléments impliqués. On est donc amené à effectuer un serrage bien plus complexe dit « à la limite élastique ».
Pour ce faire, on effectue (effectuait…) un serrage hydraulique simultané de toutes les vis culasse, avec une montée en plateau  de la tension vis, résultante elle-même, de la pression hydraulique construisant le couple de rotation. Mais sur un moteur, un autre élément perturbateur (autre que les matériaux) vient tout compliquer, c’est : la thermique.
Car l’élasticité de l’assemblage (culasse – joint – carter) évolue profondément après le 1er choc thermique. Il faut donc, après passage au banc d’essai, effectuer un desserrage de toutes les vis, puis remise en tension selon le même mode opératoire. Cette procédure a permis de supprimer la « reprise culasse », que les garagistes effectuaient lors de la révision des 1 000 km ou miles.
Et combien de marins, combien de capitaines, ont vu un jour, sur les bords de la N7, une grosse fumée blanche sortir du capot, volutes annonciatrices de joint de culasse claqué !
Ces deux exemples devraient permettre de saisir le grand écart de l’application de la tension requise dans les vis, selon les cahiers des charges aussi disparates. Et, par voie de conséquence, la multitude d’applications des couples de serrage.
Bon, de toute façon, aujourd’hui, sauf en très haut de gamme (R&R), les moteurs ne sont plus du tout testés. Sauf pour un très faible prélèvement de mesure de conformité (COP). Pour les moteurs de moto, c’est différent. Vu le coût astronomique de nos machines, mêmes les Royal Enfield sont testées.
Donc, il fallut revoir complètement les processus d’assemblage et surtout, condamner certaines technologies telles ces chemises « humides », aujourd’hui disparues.
De même, les motorisations « tout aluminium » on pris un sacré coup de recul, à cause du coût et la complexité de leur utilisation. Même contre-remarque pour le monde de la moto. Dans le même temps, l’évolution de la fonderie fonte GS a permis de réaliser des carters hyper solides, à parois minces et donc légers. Donc le serrage, par voie de conséquence, s’est grandement simplifié.
Donc cette précision apportée, revenons à la mise sous tension de notre vis. Nous allons tout simplement la faire tourner dans son trou taraudé. Géométrie, état de surface, nature des matériaux, propreté, corrosion, vitesse de rotation… Tous auront tous un impact non négligeable sur cette rotation.
Le plus critique étant le cas d’un trou borgne. Avec la possible présence (catastrophique) d’un liquide (huile, eau) au fond du logement de cette vis. Tous vont affecter le coefficient de frottement, créant une résistance parasite, qui va fausser non pas le couple, mais la tension obtenue dans la vis. Pour un même couple appliqué sur la tête de vis, la tension construite dans la tige de vis sera inférieure.
La matière même de la vis est capitale, puisque selon son élasticité (rotation + allongement), elle absorbera plus ou moins de cette tension.
Il est du reste quasi impossible d’apprécier la relation du couple appliqué avec la tension vis recherchée, sauf à instrumenter l’assemblage.
C’est pourquoi des standards, des classes (vis, écrous) et normes ont été créés. Des classes d’ajustement des assemblages imposées. Des machines de serrage lourdes ou portatives inventées.
Les vieilles Chicago Premag et autres « pneumatiques » d’antan, jetées aux orties. Les « électriques » les ont remplacées, pour le grand bien des utilisateurs (légèreté, rapidité, fiabilité).
Mais nous qu’avons-nous pour nous dépanner ?
De bonnes vieilles clés dites à déclenchement, sont aussi imprécises qu’inutiles. D’où leur prix si attractif. Des clés à cadran, Facom, Snap On (fabriquée à… Kenosha, comme les clarinettes Leblanc), bien meilleures, sont d’une précision de l’ordre de 30 %, seulement ! Enfin, les clés à capteurs  électroniques sont beaucoup plus rigoureuses, mais très, trop onéreuses.
Donc et en conclusion, une bonne clé à cadran, reste un très bon compromis précision / coût.
Non je n’ai pas oublié, mais je suis bien incapable de décrire le serrage à l’angle, en moins de 120 pages. Très bien décrite dans le lien ci-après, la procédure de serrage à l’angle est un mixte combiné du serrage au couple décrite ci-dessus et du serrage à l’angle. Schématiquement, on serre à un  couple « d’installation » (inférieur au couple final), puis on applique un angle de serrage, construisant la tension finale dans la vis. Mais cette technique est généralement réservée à des assemblages temporaires élastiques très complexes (serrage du joint de culasse par exemple).

https://deprag.com/fr/technologie-de-vissage/informations-techniques/processus-de-serrage/

Pour fixer un tout petit carter, nul besoin d’une telle complexité.


Super, d’habitude je suis un peu long, mais ici, c’est très « circoncis » !

Bonne route pale

PS : avec la fièvre, désolé pour tout le boulot laissé aux modérateurs...


Déplacement de ton post ici ; Vincent


Dernière édition par K-Owner le Jeu 17 Mai 2018 - 21:22, édité 1 fois (Raison : 9)
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Re: Le couple de serrage

#2MessageSujet: Re: Le couple de serrage   Jeu 17 Mai 2018 - 20:23

Toujours aussi plaisant et impressionnant de te lire Jean-Michel respect , merci infiniment pour toutes ces explications et surtout soigne toi bien clindoeil
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Re: Le couple de serrage

#3MessageSujet: Re: Le couple de serrage   Jeu 17 Mai 2018 - 21:22

Splendide démonstration... respect

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Re: Le couple de serrage

#4MessageSujet: Re: Le couple de serrage   Ven 18 Mai 2018 - 0:20

Desproges, Coluche et les autres, n'auraient pas été plus explicites.....C'est plus compliqué que le simple clic de la clef dynamométrique qui t'annonce que t'es bon. Merci, tu peux retourner sous la couette... Bonne remise en forme, les beaux jours arrivent...
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Moulinsart
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Re: Le couple de serrage

#5MessageSujet: Re: Le couple de serrage   


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