Un boulon desserré peut paralyser l'ensemble de l'usine de production et coûter à l'entreprise des milliers, voire des dizaines de milliers de yuans. De plus, des boulons desserrés peuvent également présenter des risques pour la sécurité en usine. Alors, quelles sont les principales causes de boulons desserrés ? D'une manière générale, il existe des causes telles que le relâchement spontané, le relâchement automatique et le relâchement par fatigue.
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5 raisons pour lesquelles les boulons sont desserrés
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Sous serrage
Les boulons sous-serrés ou mal serrés ont par nature une force de pré-serrage insuffisante. S'ils se détachent à nouveau, le joint n'aura pas suffisamment de force de serrage pour maintenir les différentes pièces ensemble. Cela peut provoquer un glissement latéral entre les deux pièces et le boulon sera soumis à des contraintes de cisaillement inutiles, ce qui peut finalement provoquer sa rupture.
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vibration
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Des tests d'assemblages boulonnés soumis à des vibrations ont montré que de nombreux petits mouvements "latéraux" provoquent un déplacement des deux parties de l'assemblage l'une par rapport à l'autre, ainsi que par rapport à la tête de boulon ou à l'écrou et à la pièce à assembler.
Ces mouvements répétés neutralisent la friction entre le boulon et les pièces connectées. Finalement, la vibration fera que le boulon « tourne de manière lâche » sur ses filetages et le joint perdra sa force de serrage.
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Intégrer
Les ingénieurs qui conçoivent et développent les tensions des boulons tiennent compte d'une période de rodage, une certaine perte de précharge, pendant laquelle les boulons peuvent se desserrer fermement.
Ce desserrage est provoqué par l'encastrement entre la tête du boulon et/ou l'écrou, les filetages et les surfaces de contact des pièces connectées, et peut se produire dans des matériaux mous (tels que les composites) ainsi que dans des métaux durs et polis.
Si le joint est mal conçu ou si les boulons ne sont pas initialement tendus à la tension spécifiée, l'encastrement du joint peut entraîner une perte de force de serrage qui n'atteint pas la force de serrage minimale requise.
Il existe des irrégularités microscopiques entre les surfaces articulaires. Sous l'action de la force de pré-serrage du boulon après serrage, les bosses seront écrasées et déformées plastiquement de manière permanente. En conséquence, la longueur de serrage du boulon sera réduite, conduisant finalement à une diminution de la force de pré-serrage du boulon.
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Fluage des joints et dilatation thermique
De nombreux joints boulonnés comprennent un joint mince et souple entre la tête du boulon et la surface du joint pour sceller le joint et empêcher les fuites de gaz ou de liquide. La rondelle elle-même agit également comme un ressort, rebondissant sous la pression du boulon et de la surface de contact.
Au fil du temps, en particulier à proximité de températures élevées ou de produits chimiques corrosifs, un joint peut « glisser », ce qui signifie qu'il perd son élasticité, entraînant une perte de force de serrage.
Si les boulons et les joints sont constitués de matériaux différents, des différences de température excessives dues à des changements rapides de l'environnement ou des processus de cycle industriel entraîneront une dilatation ou une contraction rapide du matériau des boulons, pouvant éventuellement entraîner un desserrage des boulons.
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impact
Impact - La charge d'impact plus importante dépasse la force de friction lorsque le boulon est pré-serré, provoquant un glissement.
Les charges dynamiques ou alternées provenant de machines, de générateurs, d'éoliennes, etc. peuvent provoquer un choc mécanique (une force d'impact exercée sur un boulon ou un joint), provoquant le glissement des boulons les uns par rapport aux autres.
Tout comme les vibrations, ce glissement peut éventuellement provoquer le desserrage des boulons, et même les chocs ne sont souvent pas pris en compte lors de la conception d'assemblages pour des charges aussi importantes.
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Qu’est-ce que le préchargement ?
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Un terme aux multiples significations en ingénierie. L’une d’entre elles est la tension (charge) créée par la fixation lorsqu’elle est initialement serrée. À mesure que le boulon s'étire, les composants situés entre le boulon et l'écrou se compriment, augmentant ce qu'on appelle la charge de serrage jusqu'à la fin du processus de serrage.
Dangers des boulons desserrés
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Fuite de bride
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Le rotor du ventilateur s'est détaché de la salle des machines et est tombé
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Le boulon de connexion des vibrations du moteur du navire est tombé
Les boulons de connexion des vibrations du moteur du navire sont tombés et ont causé des dommages supplémentaires à l'équipement lorsque le navire a roulé.
Dans une connexion boulonnée, le serrage de l’écrou entraîne en fait un allongement du boulon, comme si on tirait un ressort. Cette force de traction, ou tension, crée une force de serrage opposée qui maintient fermement les deux parties de la pièce connectée ensemble. Si le boulon est desserré, la force de serrage sera affaiblie.
Les boulons desserrés sont bien plus qu’un simple casse-tête. Si les joints ne sont pas resserrés rapidement, du liquide ou du gaz peut commencer à s'échapper, les boulons peuvent se briser, l'équipement peut être endommagé ou un accident catastrophique peut survenir.
Résumer
"La meilleure façon d'éviter le desserrage est de s'assurer que la force de pré-serrage est suffisante et ne causera pas de problèmes tels qu'un glissement ou une ouverture du joint."
De l'analyse ci-dessus, il ressort qu'il existe trois raisons de desserrage dues à une force de pré-serrage insuffisante ou réduite. Par conséquent, un contrôle spécial de la force de pré-serrage des boulons est nécessaire pour contrôler le risque de desserrage.
Tant que la force de pré-serrage est suffisante pour répondre aux exigences et tant que la longueur de serrage n'est pas trop courte (par exemple lk supérieure ou égale à 3d), les boulons ne se desserrent généralement pas automatiquement même s'il y a un certaine charge vibratoire.
La combinaison d'une bonne conception de boulonnage, d'un développement approprié de la force de serrage et de dispositifs de verrouillage de boulons appropriés peut sécuriser de manière fiable les joints boulonnés contre de nombreux problèmes de desserrage présentés ici.
Une bonne connexion boulonnée sera conçue avec des boulons et des écrous de taille et de type appropriés, et spécifiée avec une tension optimale pour obtenir la force de serrage requise pour maintenir l'intégrité de la connexion.
Une force de serrage appropriée dans l'application nécessite que la tension (précharge) dans chaque boulon atteigne le niveau correct et reste à ce niveau tout au long de sa durée de vie.
Il est donc crucial de maintenir une tension appropriée sur les boulons. Les ondes ultrasoniques peuvent être utilisées pour mesurer la force axiale des boulons pendant la conception afin de garantir que la force de pré-serrage des boulons répond aux exigences de conception.
