Visserie, boulonnerie et serrage
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1. d clenchement toujours d visser la vis de r glage fond avant de les ranger Il ne faut pas laisser le ressort interne band au repos Page 8 Mode de r glage d une cl d clenchement Echelle m trique 4 ON FINE SCALE 4 Nm 90 Nm 75 Ft Ib 1 ON FINE SOALE Figure 15 Cas d une culasse de mo Certains moteurs japo l huile dans fa culasse dl ue UN LL KO Cr Culasse gt 7 24 a Hp er Co es goujons dans le bloc co ALI WAN A rl Rondelle en cuivre uile R MISES 7 Joint de c lasse P TROF AT F TS EE EE vi D 8 12 R Goujon Possibilit s de fuites d huile Bloc cylindre gt Bielle Joint d embase gt Huile Bas moteur Figure 16 Page 9 Si les crous de culasse ne sont pas bien serr s il y a risque de fuite d huile M me chose si le joint de culasse n est pas adapt L huile peut tre aspir e depuis le conduit vertical vers la chambre de combustion pendant la phase d admission Et a fume Les fuites vers l ext rieur sont tr s fr quentes aussi Pour viter a on peut appliquer une tr s fine couche de p te joint haute temp rature sur le joint de culasse autour des trous de passage des goujons ainsi que sur les rondelles sous les crous Ces rondelles pourront avantageusement tre en cuivre et non en acier Ci contre le joint de culasse d une Kawasaki 90071 de 19732. lasto plastique la contrainte vaut pour les aciers environ 600 MPa ou 600 N mm ou 60 kg mm A ce moment l l prouvette s est allong e de 0 2 Si elle faisait 100 mm avant l essai elle fait 100 2 mm apr s Elle s est allong e de 0 2 mm Page 2 Il existe toutes sortes d aciers pour la visserie des moins durs aux plus durs On a donc d fini des classes de vis et crous d apr s les contraintes qu ils peuvent suppporter Selon les applications on choisira la classe de vis appropri e Les vis et crous sont marqu s pour refl ter cette classe Le marquage est fait de 2 chiffres s par s par un point comme Exemple pour une vis de classe 9 8 vue de la t te de dessus e 9x100 gt la limite de rupture Rm vaut au moins 900 MPa e 9x8 x10 gt la limite lastique R2 est sup rieure 720 MPa Sur l image ci contre la lettre M est une marque propre au fabricant de la vis ou de l crou Figure 6 Dans les classes courantes on obtient Classe Aj Re MPa Vickers e T pa gement HV min re un 320 EME go 500 300 155 1 Co 52e W 58 500 400 160 p82 Be gn Go es soo 0 Hot 8 ss f so AE TE N E AE ET a 109 AIA UB c3 csa oN RA v 7385 c38 caa yA NAAN EIS MAATA LM ne a a plus cou M incaillerie Les classes au 0 9 A tes sont d conseill es et es qu on trouve coura S rce sont en classe 4 6 Elles sont donc tr s e r sistant
3. page 5 Mettre en place la pi ce fixer Positionner les crous avec leur rondelle sur les vis ou goujons et les serrer la main le plus possible Passer au serrage la clef Par exemple si les goujons ont comme diam tre nominal 8 et que les pi ces sont propres et s ches il faut serrer 27 mN ou 2 7 mkg Serrer en deux ou trois tapes une premi re 10 mN une deuxi me 20 et la finale 27 MN Ce qui est important dans une culasse c est de serrer toutes les vis avec le m me couple m me si ce couple n est pas exactement celui sp cifi I faut aussi suivre un ordre de serrage On se fiert ay recommandations du fabricant du moteur Pour un monocylindre quatre ou cinq crou en croix ou en toile convient parfaitement V rification d une clef dynamom trique V rifier une cl dynamom trique est tr s facile Il fa appliquer un couple connu sur le manche de la d inition du couple et DoAr QIC CNA droit Seau d eau de contenance connue Figure 13 eau p se 3 kg 30 N alors le couple exerc sur la cl est ff et ea d j S S La distance ds mesure au m tre ruban et le poids du seau d eau se mesure sur un p se personne 0 8 x 30 2 4 Nm ou en le remplissant d eau avec des bouteilles de 1 litre Ici la clef r gl e 2 4 Nm doit d clencher peu pr s cette valeur Exemple Figure 14 Attention pour les cl s
4. premi re r sistance serrer d un angle de 15 environ ce qui correspondrait pour les aiguilles d une montre 5 minutes C est bien un serrage angulaire Voici n anmoins les couples recommand s par Bosch Page 5 Mat riau de la culasse acier alu Couple de serrage en Nm 10 Nm 1 mkg environ Bougies si ge plat M14 x 1 25 20 40 20 30 M18 x 1 5 30 45 20 35 Bougies si ge conique M14 x 1 25 15 25 10 20 M18 x 1 5 20 30 15 23 Rondelles Une rondelle sous la t te de vis ou sous l crou aide bien r partir la pression de serrage sur l assemblage par exemple la culasse Dans l association vis rondelle la rondelle doit tre d une duret au moins gale celle de la vis En clair la rondelle doit tre plus dure que la vis La rondelle sous la t te d une vis ne doit pas tourner pendant le serrage de la vis Dans la culasse de la Honda CB750 les crous des goujons sont quip s de rondelles particuli res paisses avec un chanfrein sur le diam tre ext rieur d un seul c t Ce chanfrein doit tre plac contre l crou de telle sorte que la surface de contact entre rondelle et culasse soit maximale ZX 4 Culasse PE Joint de culasse nn T iis Goujon DW Bloc cylindre KE m zH Joint d embase Bas moteur Bielle A PSS j Figure 9 Quand on serre l crou voici ce qui se passe e On crase la rondelle la cula
5. Figure 17 2 LT Tacom com fr services serrage guide php NE er f an ais et en d autres langues JP Corbier Mars 2011 Page 10
6. Visserie boulonnerie et serrage N amp sms cat N Force et couple la diff rence e Force une action m canique capable d imposer un mouvement un objet Le mouvement est parall le la direction de la force et de m me sens Les forces se mesurent en Newton N 1 N vaut environ 98 1 grammes que l on arrondit le plus souvent 100 g Ainsi 1 kg 10 N Figure 1 e upl a donc besoin d une a e 0 gu tres F en Newton L unit la force en kg alors l unit est proc dure a sail im hsions de l prouvettes sont normalis es et les r sultats sont bien PR e _ _ ae e Couple action m canique en rotation a force et d un axe de rotation non situ r p titifs Figure 3 Sour l effort de traction l prouvette commence par s allonger de mani re r versible C est la phase lastique Ensuite l allongement se poursuit mais la d formation devient r manente C est la phase plastique ou lasto plastique Enfin l prouvette finit par casser C est la rupture Page 1 Sous l effort la longueur initiale L devient L l prouvette s allonge de L Lo ou bien en pourcentage de L Lo L C est l allongement relatif Par exemple si Lo 100 mm et L 105 mm Li Lo 5 mMm et E 5 La section initiale S ndo 4 se r duit et devient S1 rd 4 On calcule la contrainte dans l prouvette C e
7. chromat es autrefois C est donc comme a qu il faut voir les choses Et savoir que si on lubrifie la vis on tire d avantage dessus pour un couple affich la cl dynamom trique identique Si on n a pas d indication si on ne dispose d aucune notice voici les couples de serrage appliquer pour des vis de qualit 8 8 qui est la plus courante Les couples sont Visserie zingu e Visserie noire ou Visserie rev tue en Nm lubrifi e de zingu e lubrifi e ou non sec mani re ad quate sommairement Coeff de Coeff de Coeff de frottement 0 10 frottement 0 15 frottement Vis de 6 7 5 Vis de 8 Vis de 10 On peut voir que moins la vis est lubrifi e plus le co surtout vaincre les frottements R Serrage angulaire NS i temen Ce probl m ts sur la tension fina est pourquoi pour les ser ents et leur dispersion n ont pas encore a une tension de vis bien plus pr cise tre serr es avec le couple ad hoc sous peine de les d t riorer ou d abimer le filetage de la culasse Comme il est rare qu on utilise une cl dynamom trique voici un moyen commode de serrer une bougie source documentation technique Bosch Visser la bougie dans le filetage pr alablement nettoy la main jusqu ce qu il ne soit plus possible de l enfoncer Passer alors la cl bougie Sur une bougie neuve apr s la premi re r sistance serrer d environ 90 d angle Sur une bougie usag e apr s la
8. es et il fa i i ome goujon de fixation d une culasse crou de quali Le oit tre de meilleure qualit que la vis ou de qualit identique Serrage d un assemblage par un boulon D finitions de la boulonnerie Une vis est une tige cylindrique et quelquefois conique sur laquelle on a creus des rainures h lico dales laissant en relief le filet la tige filet e ainsi obtenue se visse dans un trou cylindrique pr sentant des rainures correspondant aux filets de la vis On dit que le trou est taraud e Un crou est une pi ce pr sentant un trou taraud et se vissant sur une tige filet e e L ensemble d une tige filet e pr sentant une t te la vis et d un crou constitue un boulon e Pour cr er un filetage sur une tige faire une vis on utilise une fili re e Pour cr er un filetage dans un trou faire un crou on utilise un taraud Page 3 Que cherche t on quand on serre une vis pour gt nn Couple de maintenir une pi ce A sur une pi ce B On veut que serrage les deux pi ces A et B soient suffisamment plaqu es Frottement t te ET oa de vis pi ce TELT l une contre l autre pour qu elles ne se d placent pas l une par rapport l autre m me en cas de dilatation ou de r tr cissement thermiques de la vis D Allongement de TZ a vibrations de contraintes de corrosion Elles 7 peuvent ainsi continuer assurer la fonction ares lt i otement i m canique p
9. eurs pour mettre tout a en quations faire des essais et en tirer les valeurs de couples ad hoc Et ce bien avant que les ordinateurs n apparaissent C est pourquoi les constructeurs donnent dans leurs notices techniques les couples de serrage appliquer lors du remontage Il faut respecter ces prescriptions avec soin Il y a quand m me un probl me Couple de serrage couple de frottement sous t te 1 couple de frottement du filetage 2 couple produisant l allongement de la vis 3 couple produisant l crasement de la pi ce A 4 On voit que le couple de serrage est la r sultante de quatre effets Les deux premiers sont tr s fortement influenc s par les frottements vis crou pi ces donc par les tats de surface et la lubrification des pi ces Comme le couple total est celui prescrit il est constant Les deux effets int ressants qui forment le couple utile sont donc eux aussi influenc s par les m mes frottements mais dans l autre sens Plus les frottements seront lev s moins le couple utile sera lev Page 4 Or les notices n indiquent jamais dans quel tat sont les pi ces tat de surface de la pi ce A sous la t te de la vis lubrification du filetage Que faire On peut supposer que les couples prescrits sont ceux qui sont appliqu s sur des pi ces neuves telles qu elles sont re ues sur la cha ne de fabrication du constructeur propres non lubrifi es zingu es le plus souvent zingu es bi
10. our laquelle leur assemblage a t fletages m le N femelle con u Mais en m me temps il ne faut pas serrer trop fort On risquerait de trop craser la pi ce A B X d allonger voire de casser la vis Le risque d arracher NN R N le filetage est tr s faible parce que le filetage ISO a t con u pour ce soit le corps de la vis qui casse en premier c est plus facile r parer On doit donc serrer juste ce qu il faut Voyons ce que ce juste ce qu il faut signifie b Quand on tourne la vis pour la serrer on exerce sur elle un CO lt ord tr s faible puisqu on peut l exercer avec le bout des doigts Il sert AE ce que le dessous de la t te vienne en contact avec la pi ce A A pa tir dec me 2 Ras augmente tor tement et on a besoin d un outil pour Sa tour Cl DE A quoi sert ce couple datk u O ur Utilit sa re la surface inf rieure la t te de vis et la pi ce A sant entre le filetage a raudage 1 o les i 2 cre l allonger ce A pour ia comprimer emp chera les deux pi ces A et B de se d coller sous l effet des vibrations des variations de temp rature des efforts ext rieurs L effet 4 est compl mentaire de l effet 3 Si la vis est beaucoup plus r sistante que la pi ce B celle ci s crasera beaucoup alors que la vis s allongera peu Et inversement Ayant identifi ce qui se passe exactement pendant le serrage d une vis il n a pas fallu longtemps aux ing ni
11. sse le joint de culasse le bloc cylindre le joint d embase Page 6 e On tend le goujon qui s allonge un peu e On vainc les frottements entre crou et rondelle filets de l crou et du goujon Il faut serrer l crou juste ce qu il faut e Sion ne serre pas assez le joint de culasse ne sera pas assez comprim et sous l effet de la compression dans la chambre de compression laissera fuir des gaz Le joint d embase est moins critique puisqu il ne subit que la pression entre bloc et bas moteur qui est bien plus faible que celle dans la chambre de compression Il y a galement risque de desserrage de crou e Sion serre trop on sortira par le haut de la zone lastique du goujon avec risque de rupture a Utilisation d une cl dynamom trique Pour serrer les crous au bon couple il faut une cl dynamom trique en bo ta ta M e cercle e des clefs tr s simples avec un index qui se d place devant Lx ra HA v Figure 10 cle p emen o on serre jusqu ce que le m canisme de la clef fasse entendre Figure 11 Figure 12 Mode d emploi un peu plus loin e des clefs affichage lectronique tr s pr cises avec des fonctions annexes comptage des vis serr es par exemple Page 7 Processus de serrage Pour ces op rations suivre les recommandations du fabricant ou celles d une revue technique Si on n en dispose pas utiliser le tableau des couples propos en
12. st o F ds Elle se mesure en Pascal c est dire en Newton par m N m ou en N mm ou encore en kg mm Et on trace la courbe de variation de la contrainte en fonction de l allongement relatif Dans un assemblage une vis ou un goujon se comporte comme cette prouvette Ce comportement est le suivant e epsilon allongement relatif en o sigma contrainte dans l prouvette en Pa Rm contrainte la rupture en Pa Reo 2 contrainte conventionnelle 0 2 d allongement Re contrainte la limite d lasti d formation r versib E pente de la dr dul jc g pture en 9 Q 0 2 E gure 4 IFFEDENMTE TVYOLCER 1 S Ee KIGU EAUS 1 i AATEC TE FA l ERIA j agile erap iques L 2 o Ea rupture st R z R zone lasto plastique zone purement lastique Mat riau elasto plastique forte composante plastique Acier doux duralumin Mat riau elasto plastique faible composante plastique Acier alli s alliage de titane D Figure 5 Quand on utilise une vis on s arrange pour qu elle travaille dans la zone lastique et pas dans la zone lasto plastique sauf applications particuli res Dans la zone lastique l prouvette ou la vis se comporte comme un ressort quand on cesse de tirer dessus elle reprend sa longueur initiale D s qu on sort de cette zone lastique ce n est plus le cas et la pi ce reste allong e A la fin de la zone
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