Le serrage angulaire

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Le serrage angulaire

Message non lupar Mauresque » 22/01/2008 23:39

Tonton-h4 a initialement posté ce document dont il est l'auteur sur d'autres forums, plutôt orientés Citroën.

Il souhaite partager ces infos ici, et m'a demandé de les poster ici pour son compte : merci tonton ;)

Tonton-h4 a écrit :Le serrage angulaire a remplacé le serrage au couple depuis les années 1970/1975. L’objectif est d’apporter l’automatisation dans le processus de montage. Suppression de l’être humain et son remplacement par la machine dont les moteurs pas à pas sont pilotés pour assurer des serrages angulaires répétitifs.

N’oublions pas qu’à une valeur de couple est associé un serrage angulaire.
La courbe ci-dessous représente la fonction qui lie le couple exercé sur la vis et son angle de serrage.

Au départ, la vis est en contact avec la pièce à serrer.

Un serrage de base est appliqué afin de serrer les éléments les uns contre les autres (culasse/bloc moteur par exemple). Les éléments sont écrasés les uns sur les autres.

Lorsque la vis atteint le point A du schéma, la vis sort de la zone « élastique ». Les fibres sont allongées à leur maximum et ne peuvent plus reprendre leur forme initiale. A ce moment, la vis ne casse pas . Elle entre dans la zone « plastique » On applique un couple constant qui s’il est amené à son extrémité amène la vis à sa rupture.

Le serrage angulaire consiste à serrer dans la zone plastique. Cela assure une valeur d’effort égale.

Faire travailler les vis dans la zone plastique impose leur changement par des vis neuves, car les fibres ont été étirées.

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Message non lupar torero » 23/01/2008 5:52

Très interressant!
Pour éviter le remplacement des vis, on trouve, sur certains montages des rondelles déformables ( PLI washer).
En fait c'est un empilement de plusieurs pièces.On trouve deux rodelles "martyr" qui prennent en sandwish une rondelle déformable.Cette dernière est placée dans une bague percée d'un petit trou sur le côté.Au serrage, la rondelle se déforme, et on vient bloquer la bague.Le bon serrage c'est quand on ne peut plus faire tourner la bague à l'aide d'une pointe à tracer dans le petit trou.
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Message non lupar The Pater » 23/01/2008 9:01

Euh, comment dire.......

Ce qui est écrit par tonton-h4 est faux, vraiment faux



Le schéma n'est autre que le diagramme tension allongement (essais de traction) de matérieux tenances avec zone de striction, sur lequel a été positionné d'une façon totalement erroné les zones correspondant au serrages.

En aucun cas le serrage angulaire est fait pour amener les vis dans la zone plastique !


Le serrage angulaire est choisi car il est nettement plus précis que le serrage au couple. Et donc le serrage angulaire est choisi pour serrer les vis à l'on a besoin de plus de précision.

Le serrage au couple, comme indiqué dans d'autres sujets dépend énormément de l'état des filets et de la face d'appuis de la tête de vis, ainsi que de la lubrification des surfaces. J'avais indiqué que pour le couple de serrage d'une vis de culasse, on pouvait avoir près de 50% de différence en serrage effectif selon que la surface de tête de vis est lubrifiée ou non.
Fais dans les règles, le serrage au couple est précis à +/-22% en général.


Le serrage angulaire est moins sensible à l'état des surfaces et à la lubrification car seule l'état des filets et la lubrification de ceux ceux sont à prendre en compte. On s'en fout de l'état de la tête de vis et de la lubrification de la surface de contact sous la tête de vis.
On connait le pas de vis, donc on sait que pour un angle donné, la vis va s'allonger de X mm en prenant en compte aussi la raideur de la structure à serrer. Connaissant l'allongement, on connait l'effort de serrage.

Le serrage à l'angle consiste d'abord à appliquer sur l'écrou (ou la vis) un pré-serrage avec contrôle du couple et ensuite un serrage supplémentaire à l'angle. Cet angle est sensé correspondre à une élongation désiré du boulon ou de la vis.
Le pré-serrage au couple est destiné à rattraper les jeux et à assuerer un bon contact entre l'écrou et la face de la structure à serrer, sa valeur se situe le plus souvent entre 10% et 40% du couple "théorique" nécessaire pour le serrage final.

Le serrage à l'angle n'étant pas dépendant ou très peu (à cause du pré-serrage au couple) de l'état de surface et la lub au niveau de la surface d'appuis de la tête de vis ou de l'écrou, il est nettement plus précis que le serrage au couple : +/- 11% au lieu de +/-22%


Mais le serrage à l'angle, comme le serrage au couple induise de la torsion dans la vis.
Un serrage par élongation, sans torsion, est nettement plus précis. C'est le serrage avec des tendeurs de boulons comme on fait chez SKF. la précision atteint les +/-4%
Le serrage des boulons de gros moteurs diesels sont fait avec des tendeur de boulons hydraulique. On travaille par exemple pour MAN.

On ne serre pas le couvercle d'un réacteur nucléaire au couple ni à l'angle, mais avec des tendeur de boulon hydrauliques.

A+

PS :

Il est conseillé de changer les vis de culasse car elles ont travaillé en fatigue et les surfaces de filets sont peut être détérioré (oxydation de surface).
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Message non lupar disco200tdi » 23/01/2008 11:47

Bonjour, :D
The Pater a écrit :Le serrage à l'angle consiste d'abord à appliquer sur l'écrou (ou la vis) un pré-serrage avec contrôle du couple et ensuite un serrage supplémentaire à l'angle. Cet angle est sensé correspondre à une élongation désiré du boulon ou de la vis.
Le pré-serrage au couple est destiné à rattraper les jeux et à assuerer un bon contact entre l'écrou et la face de la structure à serrer, sa valeur se situe le plus souvent entre 10% et 40% du couple "théorique" nécessaire pour le serrage final.


Puisque le serrage à l'angle est une combinaison de serrage au couple et angulaire, dans tous les cas, c'est filet et sous-tête de vis propre et huilé. :?:
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Message non lupar guillaume » 23/01/2008 12:58

Schéma falsifié... :shock:

Le serrage angulaire ne porte jamais une vis dans la zone plastique !

Sinon, il serait tout simplement impossible de la déserrer, elle casserait.
De même, il serait tout simplement impossible de maintenir une pièce en position avec une vis dans le domaine plastique !
Dernière édition par guillaume le 23/01/2008 13:26, édité 1 fois.
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Message non lupar The Pater » 23/01/2008 13:24

guillaume a écrit :........simplement impossible de maintenir une pièce en position avec une vis dans le domaine élastique !


Plastique, plastique.....

Moi même je me suis mélangé les doigts...j'ai dû éditer.

C'est sûr qu'après le point "C", il ne peut que y avoir perte de serrage rapide.


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Message non lupar The Pater » 23/01/2008 13:25

disco200tdi a écrit :Puisque le serrage à l'angle est une combinaison de serrage au couple et angulaire, dans tous les cas, c'est filet et sous-tête de vis propre et huilé. :?:



Oui, bien sûr.

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Message non lupar guillaume » 23/01/2008 13:27

Ayé, j'ai corrigé.

Faut dire que de lire de telles conneries, ca fait perdre les pinceaux... :roll:
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Message non lupar The Pater » 25/01/2008 10:26

The Pater a écrit :Il est conseillé de changer les vis de culasse car elles ont travaillé en fatigue et les surfaces de filets sont peut être détérioré (oxydation de surface).


Une de mes connaissance m'indique qu'il y a aussi une autre cause : le risque de faire passer la vis dans la zone plastique lors du démontage. Soit à cause de l'effort de torsion, soit à cause du fait que si on dévisse une partie des vis, celle restant serré doit supporter bien plus d'effort.
C'est assez vrai

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Message non lupar Normand 1400 » 27/01/2008 18:51

Je viens de relire ce post et je reste perplexe... :|

Toutes mes docs tendent effectivement à confirmer les propos du Pater et de Guillaume.

Mais j'ai un doute.

Il y a quelques années, je me suis tapé la réfection de plusieurs culasses sur des Diesel divers et variés. Sur certains moteurs, mon fournisseur me proposait deux solutions pour les vis de culasse :
    soit de la vis d'origine, tête hexagonale classique ou emprunte Torx

    soit de la vis "extensible", en emprunte Torx uniquement.

N'ayant pas eu l'occasion de trouver des sources absolument sûres me permettant d'analyser dans le détail les différentes solutions techniques, j'en suis resté aux vis classiques.

Mais je les ai examinées de près, évidemment...

Elles présentaient des caractéristiques assez différentes, tant par leur aspect que le couple de serrage requis.

Dans les deux cas, les valeurs de préserrage (à la clé) étaient relativement proches (de l'ordre de 40 N.m si ma mémoire est bonne). En revanche, alors que les vis classiques étaient serrées à un angle d'environ 135°, les vis extensibles réclamaient un serrage de l'ordre de 250° (toujours de mémoire).

Avec un serrage de 135°, on obtenait un couple (vérifié à la clé dynamo à cadran) de 140 150 N.m, valeur tout à fait courante pour des moteurs de 1 800 à 2 000 cm3 de cylindrée.

Si la tension de la vis avait été proportionnelle au serrage angulaire, avec 250° d'angle, j'écrasais tout, c'est évident.

Donc...

De plus, si les diamètres des parties filetées étaient évidemment les mêmes, les corps des deux vis étaient assez différents ; les vis extensibles étaient beaucoup plus plus fines.

La notice technique des vis extensibles vantaient la supériorité de ce montage, soi disant plus stable et plus précis.

Aux plans métallurgique et mécanique, je ne vois pas ce qui empêche de faire travailler les vis dans leur phase plastique : les risques d'erreur de couple et surtout la relative indifférence de la tension exercée par les vis même en cas de dilatations importantes seraient d'autant plus réduits.

Je me souviens également d'avoir parcouru un article technique de Toyota justifiant le changement de technologie (fixation des têtes de bielles et des culasses) lors du passage au moteur 3 litres Diesel par une plus grande stabilité du montage fondé sur les vis extensibles.

Décidément, cette histoire là me gonfle sérieusement. J'ai l'intime conviction que quelque chose cloche et que la chose est plus subtile qu'il n'y paraît... :idea:
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Message non lupar The Pater » 27/01/2008 19:59

Normand 1400 a écrit :La notice technique des vis extensibles vantaient la supériorité de ce montage, soi disant plus stable et plus précis.



Un assemblage de deux pièces est moins stable si les vis sont dans leur domaine plastique.

Tout effort de traction supplémentaire sur les vis de l'assemblage, que cet effort soit créé par la dilatation thermique des pièces, ou par un effort externe, allonge les vis et amène une perte de serrage.

Cela ne peut qu'être moins stable qu'un assemblage avec vis qui restent dans le domaine élastique, et qui restent dans le domaine élastique même sous contraintes supplémentaires.

Aux plans métallurgique et mécanique, je ne vois pas ce qui empêche de faire travailler les vis dans leur phase plastique : les risques d'erreur de couple et surtout la relative indifférence de la tension exercée par les vis même en cas de dilatations importantes seraient d'autant plus réduits.


Quand aux risques d'erreur avec montage au couple, il est très très fortement augmenté car passé le point "C" de la courbe montrée dans le premier post, tout action supplémentaire sur la clé dynamométrique amène une élongation supplémentaire de la vis et un couple inférieur pour continuer l'élongation.

Tu as déjà cassé des vis, soit au serrage soit au desserrage, non ? A un moment tu sens que l'effort nécessaire pour faire tourner la clef diminue d'un seul coup.......aie......tu es dans la zone plastique, après le point "C".


Tiens, j'imagine bien un montage dans la zone plastique.

Le gars avec force sur sa clef comme un malade lors du serrage angulaire. Entrant dans la zone plastique après le point "C", l'effort qu'il doit donner diminue et il dépasse l'angle recommandé.....

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Re:

Message non lupar rover17 » 16/01/2009 20:05

The Pater a écrit :Le serrage des boulons de gros moteurs diesels sont fait avec des tendeur de boulons hydraulique. On travaille par exemple pour MAN.


thème intéressant
comment est-ce fait ?

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Re: Le serrage angulaire

Message non lupar Frédéric_Dept79 » 16/01/2009 20:16

Avant de crier "faux" "falsifié" etc.... dites moi à quel endroit dans le post d'Eric il est indiqué que le serrage emmène au delà de C ?

Moi je lis le schéma de la façon suivante, serrage au couple en A, serrage angulaire première passe en B serrage angulaire final au repère C, donc avant la zone plastique.....
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Re: Re:

Message non lupar The Pater » 22/01/2009 15:43

rover17 a écrit :
The Pater a écrit :Le serrage des boulons de gros moteurs diesels sont fait avec des tendeur de boulons hydraulique. On travaille par exemple pour MAN.


thème intéressant
comment est-ce fait ?

@+


http://www.skfequipements.skf.fr/fr/2/cat-cat125-Tendeurs_de_boulons.html

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Re: Le serrage angulaire

Message non lupar The Pater » 22/01/2009 15:47

Frédéric_Dept79 a écrit :Avant de crier "faux" "falsifié" etc.... dites moi à quel endroit dans le post d'Eric il est indiqué que le serrage emmène au delà de C ?

Moi je lis le schéma de la façon suivante, serrage au couple en A, serrage angulaire première passe en B serrage angulaire final au repère C, donc avant la zone plastique.....


Je lis avant le schéma :
"Le serrage angulaire consiste à serrer dans la zone plastique. Cela assure une valeur d’effort égale."

Et sur le schéma, la zone plastique est représentée en vert. Donc tu dépasses C.


De toute façon, en dépassant le point A, lors du serrage ou lors du fonctionnement, c'est pas bon du tout.......

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Re: Re:

Message non lupar rover17 » 22/01/2009 20:12

The Pater a écrit :
rover17 a écrit :
The Pater a écrit :Le serrage des boulons de gros moteurs diesels sont fait avec des tendeur de boulons hydraulique. On travaille par exemple pour MAN.


thème intéressant
comment est-ce fait ?

@+


http://www.skfequipements.skf.fr/fr/2/cat-cat125-Tendeurs_de_boulons.html

A+

merci mais j'avoue ne pas comprendre comment ça fonctionne !.... :|
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Re: Re:

Message non lupar Frédéric_Dept79 » 22/01/2009 20:16

rover17 a écrit :merci mais j'avoue ne pas comprendre comment ça fonctionne !.... :|


C'est une douille avec un cliquet intelligent dedans....
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Re: Re:

Message non lupar The Pater » 22/01/2009 20:44

rover17 a écrit :merci mais j'avoue ne pas comprendre comment ça fonctionne !.... :|


Tu as des documents pdf à télécharger. C'est expliqué. Demain je mettrai une coupe.

Grosso modo, à l'aide d'un vérin hydraulique tu tires (allonge) le boulon de l'effort de serrage voulu. Tu mets ensuite l'écrou en contact avec la pièce à serrer et tu relâche la pression hydraulique.

Pas de couple de torsion parasite dans la vis. Pas de perte à cause des frottements dans les filets et la face de l'écrou lors de serrage donc serrage très précis.

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Re: Re:

Message non lupar The Pater » 23/01/2009 13:56

The Pater a écrit :Tu as des documents pdf à télécharger. C'est expliqué. Demain je mettrai une coupe.



hydrocam 01.JPG



Et les moyen de contrôle si le conrôle seul de la pression d'huile est jugée d'une précision insuffisante :

hydrocam 02.JPG


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Re: Le serrage angulaire

Message non lupar rover17 » 23/01/2009 14:22

merci , j'ai compris

par contre , concernant l'écrou , tu le serres à la main ou autrement et avec quelle précision de serrage ? (après l'élongation)
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