En préambule à la présentation de cette méthode de contrôle, il faut préciser que n'importe quel métal a une limite élastique plus ou moins grande (qui lui est spécifique) et qu'au delà, on entre dans une zone de déformation permanente. Ces caractéristiques se mesure facilement en laboratoire en faisant des tests sur des éprouvettes qu'on étire en mesurant les efforts de traction et les allongements correspondants. Chaque type de métal et/ou chaque traitement thermique propose des propriétés spécifiques très diverses. On s'aperçoit qu'une tige d'acier sur laquelle on tire sur chacune de ses extrémité va au début s'allonger proportionnellement selon la force de traction appliquée. Si cette force n'excède pas la limite d'élasticité du métal de cette tige, lorsque on arrête de tirer, la tige va reprendre sa dimension initiale et ses caractéristiques seront inchangées. On pourra ainsi recommencer l'opération plusieurs fois sans problème. A l'inverse, quand on connait l'allongement de la tige par rapport à sa cote d'origine (mesure de la longueur sous charge), on peut en déduire l'effort qui lui est appliqué. Par contre, si la charge est trop importante, on va alors dépasser la limite d'élasticité du métal pour entrer dans une zone de déformation permanente. Dans ce cas, même si l'effort de traction s'arrête, la tige sera déformée de façon permanente et ne reviendra plus à sa dimension initiale. Si l'effort de traction est maintenu, la tige en s'allongeant va diminuer de section et très vite va atteindre son seuil de rupture. Certains métaux comme le plomb par exemple n'ont pas de limite élastique mais accepte une grande zone de déformation avant d'arriver au seuil de la rupture. A l'inverse, un acier trempé aura une très grande résistance élastique mais en retour, n'aura pas du tout de déformation permanente (c'est difficile de plier un forêt par exemple
).
Quand on serre une vis, on exerce un effort de traction qui va - quelle que soit la valeur du couple du serrage - allonger plus ou moins la vis. Le but de contrôler le couple du serrage est de s'assurer que la force d'étirement exercée sur la vis n'excèdera pas sa limite élastique. On s'aperçoit que pour les couples de serrage élevés, l'utilisation d'une clé dynamométrique est très aléatoire dans la mesure ou le couple résistant dépend essentiellement du coefficient de friction entre la vis et l'écrou (ou le taraudage). Ainsi, selon le type de graisse ou d'huile utilisée lors du montage de la vis, on aura pour un couple de serrage donné des valeurs d'allongement fort différentes. Dans les serrages important (c'est le cas des vis de tête de bielle) la méthode la plus sure consiste à mesurer l'allongement de la vis ce qui donne exactement la valeur de la précontrainte souhaitée. Pour cela, on utilise un comparateur monté sur un étrier (voir photo ci-dessous)
qui va nous indiquer précisément l'allongement obtenu après serrage.
Ici on voit comment l'utiliser
Connaissant le module d'élasticité du métal de la vis (généralement des aciers spéciaux à haute résistance) on peut calculer en fonction d'un allongement donné, la précontrainte correspondante qu'il y aura dans la vis. Dans le cas d'un chapeau de tête de bielle cette précontrainte peut atteindre plusieurs tonnes ce qui garanti que même à haut régime, lorsque la bielle descend et tire le piston vers le bas, la précontrainte du serrage sera supérieure à l'effort de traction résistant et qu'il n'y aura pas de déformation de la tête de bielle. L'ensemble précontrainte de serrage + effort de traction à haut régime ne doit bien sur pas dépasser la limite élastique des vis. Dans le cas contraire, si la précontrainte est plus faible que l'effort de traction, les vis insuffisamment serrées s'allongeraient à hauts régimes avec comme conséquence une augmentation du jeu entre les 2 demis coussinets. A l'inverse, des vis trop serrées (donc avec une précontrainte trop grande) ne supporteraient pas l'effort supplémentaire imposé par l'inertie des pièces à haut régime et conduiraient à la rupture des vis par dépassement de la limite d'élasticité du métal. Pour conclure, dans les moteurs hautes performances (tournant à 8000tr/mn et +) mettant en oeuvre des vis de tête de bielle à plus de 20 euros pièces (les vis type CARR ne sont pas bon marché) il n'est pas utopique d'utiliser un contrôleur d'allongement. Pour les autres moteurs même à usage sportif, la clé dynamométrique associée à la graisse ARP qui va bien a encore de beaux jours devant elle
Ce message a été modifié par nanard289 - 03 April 2011 - 02:09 AM.
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