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Serrage des boulons ou tension des boulons, lequel est le meilleur ?

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Instructions

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Avant de comparer le couple et la tension, vous devez d'abord comprendre le principe du serrage des boulons. En serrant correctement les boulons, on peut tirer parti de leurs propriétés élastiques. Pour former un assemblage serré, ils doivent se déplacer comme des ressorts. Lorsqu'une charge est appliquée par une clé dynamométrique ou un tendeur, le boulon s'étire et tente de revenir à sa longueur initiale. La tension générée par la charge fait que la force de serrage s'associe à la friction du filetage du boulon pour le serrer.

Qu'est-ce que le couple de serrage d'un boulon ?

Le couple appliqué par la clé au boulon est le couple appliqué multiplié par la distance de rotation du boulon. Le couple permet de réaliser le pré-serrage de l'assemblage boulonné ferme. Le couple génère cette charge par la force de rotation agissant sur la tête de l'écrou ou du boulon. L'unité de ce couple est généralement exprimée en pieds-livres ou en Newton-mètres.

Que le couple de serrage des boulons soit obtenu à l'aide d'une clé ordinaire ou d'une clé dynamométrique hydraulique, c'est le moyen le plus simple d'obtenir une charge axiale.

Qu'est-ce que la tension des boulons ?

La tension du boulon ou du goujon génère une charge axiale, et la charge cible du boulon est atteinte en tirant sur une pré-attache. L'essentiel est de comprendre la zone du tendeur et la force appliquée à l'attache, puis d'ajuster la pression de la pompe d'étirage.

La technologie des tendeurs hydrauliques a vu le jour dans les années 1970. Au cours des 50 années suivantes, la technologie de tension est devenue de plus en plus courante dans des applications spécifiques, telles que les industries du pétrole, du gaz naturel, de l'énergie éolienne, sous-marine et de la production d'énergie, où de nombreux boulons de grand diamètre sont utilisés pour les brides à haute pression ou les joints critiques.

Quelle est la différence entre le couple et la tension ?

Couple de serrage

Étirer le boulon ou le goujon à une charge prédéterminée. L'étirement se fait en tournant l'écrou. En raison de l'angle d'inclinaison du filetage, l'écrou tourne sur la surface du composant serré. Lorsque la charge de serrage augmente, le frottement entre l'écrou et la surface du composant augmente jusqu'à une valeur prédéterminée.

Principales caractéristiques

- Précision inférieure à celle de la tension hydraulique

-Moins cher

-plus diversifié

-Utilisé habituellement pour les petites fixations

-Simple à utiliser

Le plus grand avantage du couple est qu'il est plus rentable que le serrage. Cependant, le niveau de compétence de l'utilisateur de l'outil dynamométrique est le facteur déterminant pour la réussite et la précision du serrage au couple.

En outre, afin d'obtenir la relation correcte entre le couple et la tension, le facteur k est crucial. (Remarque : le facteur k et le coefficient de friction ne sont pas la même chose.) Un facteur k approprié est essentiel pour comprendre la valeur du couple qui doit être appliqué. Vous devez également tenir compte du frottement de la surface d'appui, du diamètre du boulon et d'autres variables.

Ensuite, la tension est plus précise, mais si l'utilisateur est habile, le couple peut également devenir très précis.

Dans des circonstances normales, la précision des outils dynamométriques est de ±30%. Ainsi, si votre charge cible est de 50 KSI, la charge réelle du boulon de votre fixation se situe entre 35KSI et 65KSI. (La différence de charge des boulons entre les brides est appelée "dispersion des boulons". Plus la dispersion des boulons est faible, plus la combinaison des brides est cohérente)

Le couple de serrage est une méthode relativement simple. Les clés dynamométriques peuvent être achetées dans n'importe quelle usine industrielle.

Pour des assembleurs convenablement formés, associés à une lubrification adéquate et à un calcul correct (déterminé expérimentalement) du facteur k, la précision du couple peut être nettement supérieure à 30 %. Par exemple, pour un assembleur bien formé, atteindre une précision de +/- 15% est simple.

Tension

Le but de la tension est d'étirer le boulon ou le goujon jusqu'à une charge prédéterminée. On étire la poignée en utilisant la force.

Cela se fait par la force de traction ou de poussée générée par le vérin hydraulique. Vous pouvez alors utiliser une clé pour fixer manuellement l'écrou, et seule une petite force de rotation est nécessaire. Il est nécessaire d'avoir quelques filets supplémentaires au-dessus de l'écrou pour connecter le cylindre de tension et le retirer une fois terminé.

Caractéristique principale :

- Stable et facile à contrôler

- Haute précision

- Généralement plus coûteux que les autres systèmes

-Utilisé le plus souvent pour les gros boulons

La tension n'applique pas de force de torsion sur les fixations comme le couple. Nous constatons que les tendeurs sont surtout utilisés pour les équipements rotatifs tels que les fixations à filetage long et les tiges à mouvement alternatif. Un autre avantage du tendeur concerne les boulons de grand diamètre. Lors du serrage de boulons de grand diamètre, l'efficacité du serrage est plus élevée.

La précision de la tension est de +/- 10%. Si l'objectif est de 50 KSI, la charge réelle du boulon de votre fixation se situe entre 45KSI et 55KSI. La tension est plus coûteuse et plus compliquée que le couple. C'est pourquoi il faut des ouvriers qualifiés pour utiliser le tendeur de boulons.

Exemples d'application

Quand faut-il utiliser la clé dynamométrique pour boulons et le tendeur de boulons ? Lorsque nous voulons connecter une bride 26″ #900, devons-nous utiliser un tendeur de boulons ?

Le couple de serrage des boulons est une méthode très imprécise pour mesurer la charge des rondelles. Le frottement des filets des boulons/écrous dépend de la tolérance des boulons, de la lubrification et de la chance. Pour les brides à haute pression, je vous recommande d'utiliser un tendeur pour obtenir la charge de rondelle correcte.

Bien sûr, ces deux mesures de serrage finiront par accomplir leurs tâches. Cependant, pour les grandes brides comme celle-ci, le tensionnement est avantageux non seulement pour les raisons évoquées ci-dessus, mais aussi parce que c'est un processus plus rapide. Lors du serrage par tension, une personne peut serrer au moins 50 % des boulons en même temps. Dans certains cas, il est même possible de les serrer à 100% en même temps. Ceci est important car cela garantit une compression constante de la rondelle, réduisant ainsi le risque de dommages.

Comme mentionné ci-dessus, le couple peut également être utilisé. Toutefois, cela revient à renoncer aux avantages décrits précédemment. En outre, afin de résoudre les imprécisions inhérentes au serrage des couples critiques de brides, la contrainte du boulon doit être vérifiée après le serrage. Cette vérification est nécessaire car elle permettra à l'opérateur de "régler" le couple appliqué à chaque fixation. Ce faisant, les gens trouvent généralement nécessaire d'appliquer un couple différent à chaque fixation pour s'assurer qu'elles sont toutes aussi "serrées".

Par conséquent, pour les goujons IMO de plus de 1,5 pouce, utilisez la tension (surtout si votre pression de conception est proche de la limite supérieure de la plage de pression de la bride). Pour les goujons de 1,5 pouce ou moins, le couple est recommandé.

Résumez

Lorsque vous décidez de l'outil à utiliser pour obtenir la charge de fixation requise, il est important de tenir compte des spécifications techniques. Si une tension est spécifiée, il doit s'agir d'une tension. Si le couple est spécifié, la tension peut être utilisée si elle peut être approchée. De nombreuses spécifications de couple permettent une plus grande précision, et il n'est pas nécessaire d'utiliser la tension.

Les clients ne savent souvent pas si le couple ou la tension est la meilleure méthode pour leur application spécifique. Les deux méthodes permettent d'obtenir des charges de serrage des boulons, mais les deux méthodes sont très différentes, et il faut tenir compte de divers facteurs avant de faire le choix le plus approprié.

Le boulon est conçu pour ne s'étirer que sur une petite partie. En raison de l'élasticité du matériau du boulon, ce dernier veut reprendre sa forme initiale. Cette tension élastique inhérente au boulon entraîne la force de serrage et la friction du filetage du boulon pour empêcher le desserrage. Les clés dynamométriques et les tendeurs de boulons étirent tous deux les boulons pour générer une tension de ressort. Cependant, ils utilisent des méthodes différentes pour y parvenir. le "couple" n'est qu'une mesure de la force de torsion nécessaire pour que l'écrou tourne vers le haut le long du filetage du boulon, tandis que la "tension" est la tension ou l'allongement du boulon qui assure la force de serrage de l'assemblage.

Le couple est un indicateur très indirect de la tension, car de nombreux facteurs affectent cette relation, comme la texture de la surface, la rouille, l'huile, les copeaux, la série de filets et le type de matériau, etc.

Si votre application comporte un grand nombre de boulons à serrer, le couple et les clés dynamométriques de haute qualité sont un bon choix. Cependant, si vous avez une "application à chemin critique", vous avez besoin de résultats précis, même pour les boulons, et le serrage est recommandé.

Les deux outils ont leurs propres avantages et inconvénients, et il est important d'utiliser la méthode recommandée par le fabricant.