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COMPARAISON ENTRE COUPLE ET PINCE DE SERRAGE – ET CE QUE CELA SIGNIFIE POUR L’INTÉGRITÉ DU JOINT ET LA RÉSISTANCE AUX VIBRATIONS


Pour les applications d’équipements les plus lourds, les ingénieurs d’études se sont concentrés sur un joint stable et constamment serré pour une durabilité et une résistance aux vibrations à long terme. En parallèle, le couple constitue depuis longtemps le standard selon lequel l’étanchéité, et peut-être même l’intégrité globale, d’un joint étaient mesurées. Cette pensée conventionnelle était basée sur l’idée que plus on appliquait de puissance sur un assemblage d’écrous et de boulons sous la forme d’un couple, plus le joint était serré, sécurisé et résistant aux vibrations. Et il s’avère qu’à l’instar de la pensée conventionnelle, la croyance selon laquelle un couple plus élevé générait un joint plus sécurisé et plus durable, était fausse.

Couple – Explication

Un couple, dans le cadre de dispositifs de fixation, représente la force de torsion requise pour faire tourner un écrou le long du filetage d’un boulon. La formule de base inhérente au couple est la suivante : T= (KDP)/12, où T= Couple en livres-pied, D= Diamètre nominal en pouces, P= Charge de serrage souhaitée ou tension en livres, et K= Coefficient de frottement. Le problème avec cette équation c’est que K est extrêmement difficile à anticiper ou à mesurer, dans la mesure où sa valeur est impactée par un large éventail de variables, comme par exemple la texture de surface, l’huile, la rouille, les débris, le type de filetage, le matériau, voire même l’humidité.
 
Un autre élément de l’équation de jonction, la tension, est l’extensibilité ou l’élongation d’un boulon qui fournit le serrage sur le joint. Une explication plus approfondie définirait la tension comme la charge imposée sur le joint en rassemblant les composants du dispositif de fixation. Essentielle au processus de jonction, la tension est en grande partie, indépendante du couple. Au plus, le couple constitue une mesure indirecte de la tension appliquée sur le boulon.
 
Pince de serrage – la véritable mesure de l’intégrité du joint

La pince, définie comme la charge imposée sur le joint générée par le rassemblement des composants du dispositif de fixation, est virtuellement sans rapport avec le couple. En réalité, des études en cours de pince utilisant un équipement de test de préchargement Skidmore-Wilhelm sophistiqué, ont clairement établi que même lorsque le couple entre deux ou plusieurs écrous et boulons était absolument similaire, la valeur de blocage de ces dispositifs de fixation pouvait varier de plus de 30 % (Schéma 1). Par comparaison, un boulon de blocage HuckBolt® variera de 5 % ou moins. Il s’agit d’un point important, étant donné le fait que cette pince constitue l’élément essentiel de l’intégrité et de la durabilité du joint.