Pourquoi les boulons se desserrent-ils et comment la précharge peut-elle les empêcher ? Du serrage insuffisant et des vibrations au fluage des joints et à la dilatation thermique, les raisons sont diverses mais essentielles. Cet article examine ces causes et explique comment le maintien d'une précharge appropriée - une force de serrage cruciale - peut éviter des catastrophes telles que des fuites au niveau des brides ou des dommages aux équipements. En comprenant et en appliquant les principes de la précharge, les lecteurs apprendront à sécuriser efficacement les assemblages boulonnés, garantissant ainsi la sécurité et la fiabilité dans diverses applications.
Les boulons qui ne sont pas serrés ou qui ne sont pas serrés correctement sont intrinsèquement soumis à une force de pré-serrage.
S'ils se détachent à nouveau, l'articulation n'aura pas assez de serrage pour fixer toutes les pièces ensemble.
Cela peut entraîner un glissement latéral entre les deux parties, et le boulon sera soumis à des contraintes inutiles. contrainte de cisaillement, ce qui peut conduire à terme à rupture de boulon.
Le test de connexion boulonnée sous vibration montre que de nombreux petits mouvements "transversaux" font bouger les deux parties de la connexion l'une avec l'autre, et la tête de boulon ou l'écrou et la partie connectée se déplacent également.
Ces mouvements répétés contrebalancent la friction entre le boulon et la pièce connectée.
Enfin, sous l'effet des vibrations, le filetage du boulon "tourne et se desserre", et l'articulation perd sa force de serrage.
L'ingénieur qui conçoit et développe la tension du boulon est autorisé à avoir une période de rodage, qui entraînera une certaine perte de force de pré-serrage.
Pendant cette période, le serrage du boulon se relâchera.
Cette relaxation est causée par l'encastrement entre la tête du boulon et/ou de l'écrou, le filetage et la surface du joint de la pièce connectée, et peut se produire dans les matériaux souples (tels que les matériaux composites) ainsi que dans les métaux durs et polis.
Si le joint n'est pas correctement conçu, ou si le boulon n'atteint pas la tension spécifiée au début, l'insertion du joint peut entraîner une perte de force de serrage sans atteindre la force de serrage minimale requise.
Il y a des micro-inégalités entre les surfaces des joints.
Après le serrage, sous la force de pré-serrage du boulon, la bosse s'effondre et une déformation plastique permanente se produit, ce qui réduit la longueur de serrage du boulon et conduit finalement à la réduction de la force de pré-serrage du boulon.
De nombreux assemblages boulonnés comportent un joint mince et souple entre la tête du boulon et la surface de l'assemblage afin d'assurer l'étanchéité du joint et d'empêcher les fuites de gaz ou de liquide.
Le lave-linge lui-même joue également le rôle de un printempsL'articulation de l'arbre est un élément essentiel de la structure de l'arbre, qui se ressoude sous la pression du boulon et de la face de l'articulation.
Au fil du temps, en particulier à proximité de températures élevées ou de produits chimiques corrosifs, le joint peut "fluer", ce qui signifie qu'il perd de son élasticité, entraînant une perte de la force de serrage.
Si les matériaux des boulons et des joints sont différents, la différence de température causée par un changement environnemental rapide ou un processus de cycle industriel est trop importante, ce qui entraînera une dilatation ou une contraction rapide des boulons et des joints. matériaux pour les boulonset peut entraîner le desserrement des boulons.
Les charges dynamiques ou alternées provenant de machines, de générateurs, d'éoliennes, etc. peuvent provoquer un impact mécanique - la force d'impact appliquée au boulon ou à l'articulation - qui fait glisser le boulon l'un par rapport à l'autre.
Tout comme les vibrations, ce glissement finit par provoquer le desserrement du boulon.
Même l'impact ne tient souvent pas compte d'une charge aussi importante lors de la conception de l'assemblage.
Termes ayant plusieurs significations dans le projet.
La première est la tension (charge) générée lors du serrage initial de la fixation.
Lorsque le boulon est sorti, la partie située entre le boulon et l'écrou est comprimée, ce qui augmente la charge de serrage jusqu'à ce que le processus de serrage soit terminé.
Les boulons de liaison vibratoire du moteur du navire se sont détachés et ont roulé avec le navire, causant d'autres dommages à l'équipement.
Dans les assemblages boulonnés, le serrage de l'écrou provoque en fait l'allongement du boulon, tout comme la traction d'un ressort.
Cette tension produira des forces de serrage opposées, qui fixeront solidement les deux parties du connecteur.
Si le boulon est desserré, la force de serrage sera réduite.
Les boulons desserrés ne sont pas seulement un mal de tête. Si le joint n'est pas resserré rapidement, il peut commencer à laisser échapper du liquide ou du gaz, le boulon peut se casser, l'équipement peut être endommagé ou un accident catastrophique peut se produire.
Boulon sur rail
"La meilleure façon d'éviter le relâchement est de s'assurer que la force de pré-serrage est suffisante, et l'articulation ne connaîtra pas de problèmes tels que le glissement et l'ouverture".
L'analyse ci-dessus montre qu'il y a trois raisons au relâchement dû à une précharge insuffisante ou réduite.
Il est donc nécessaire de contrôler spécialement la précharge des boulons pour limiter le risque de desserrement.
Tant que la force de pré-serrage est suffisante pour répondre aux exigences et que la longueur de serrage n'est pas trop courte (par exemple 1k ≥ 3d), même s'il y a une certaine charge de vibration, le boulon ne se desserrera généralement pas.
La combinaison d'une bonne conception des assemblages boulonnés, d'une force de serrage appropriée et de dispositifs de verrouillage des boulons adéquats permet de sécuriser de manière fiable les assemblages boulonnés et de répondre à la plupart des problèmes de desserrage présentés ici.
Un bon assemblage boulonné sera conçu avec des boulons et des écrous de taille et de type appropriés, et la tension optimale sera spécifiée pour obtenir la force de serrage nécessaire au maintien de l'intégrité de l'assemblage.
Dans l'application, une force de serrage appropriée exige que la tension (précontrainte) de chaque boulon atteigne le niveau correct et reste à ce niveau tout au long de sa durée de vie.
En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.
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