Votre envoi SmartBolts est arrivé, accompagné d’un certificat de conformité, qui répertorie les spécifications de votre SmartBolt, y compris les dimensions des boulons, le grade et la finition, ainsi que la charge de preuve et d’autres informations importantes.
Dans cet article, nous expliquerons en termes simples la signification de la charge d’épreuve et pourquoi il est important de connaître la charge d’épreuve lors de la spécification de la tension pour un boulon en acier.
Même si les boulons peuvent sembler parfaitement rigides, l’acier est un matériau élastique. Cela signifie que lorsqu’ils sont serrés dans un joint boulonné, ils s’étirent en fait un peu.
Considérez le boulon dans un joint boulonné comme un ressort métallique rigide. En serrant l’écrou, vous créez une tension, une charge ou une force qui tire sur les deux extrémités du boulon. Lorsque vous augmentez la tension, le boulon s’étire comme un ressort s’étirerait lorsque vous tirez contre les deux extrémités.
Si vous desserrez l’écrou, le boulon se détend et retrouve sa longueur normale de la même manière qu’un ressort retrouve sa forme d’origine lorsque vous le relâchez. Cette capacité à s’étirer et à se libérer s’appelle l’élasticité. (C’est l’élasticité qui fait que le boulon et l’écrou serrés se fixent des deux côtés du joint, le maintenant ensemble).
Si vous étirez un ressort trop loin, cependant, il perd une partie de son élasticité. Lorsque vous le lâchez, il ne recule pas complètement, comme un jouet slinky qui ne retrouvera pas sa forme d’origine.
Tout comme un slinky trop étiré, si un boulon est étiré au-delà d’un certain point, il perd une partie de son élasticité et commence à se déformer de manière permanente – appelée déformation plastique.
La limite d’élasticité d’un boulon peut être définie comme la force de traction qui produira une certaine quantité de déformation permanente au sein d’une attache spécifique.
Dans de nombreuses situations de boulonnage (mais pas toutes), il est important de ne pas tendre un boulon au-delà de sa limite d’élasticité, car il ne conserve plus sa taille et sa forme d’origine et finalement ses performances dans un joint boulonné. Dans la plupart des applications, si le boulon a été serré au-delà de sa limite d’élasticité, il n’est plus réutilisable et devra être jeté s’il est desserré.
La charge d’épreuve est la limite de la plage élastique du boulon. Concevoir pour l’utilisation de boulons en fonction de la charge de preuve peut aider à prévenir la déformation plastique. Tant qu’un boulon n’est jamais tendu au-delà de sa charge de résistance spécifiée, vous pouvez être assuré qu’il a conservé sa taille et sa forme d’origine et qu’il peut être réutilisé en toute sécurité.
Tension vs Étirement
Examinons maintenant la relation entre la tension et l’étirement d’un boulon tel qu’il apparaît sur un graphique. Ce graphique montre ce qui se passerait si vous réalisiez une expérience sur un boulon en mesurant combien un boulon s’étire au fur et à mesure qu’il est serré.
Le graphique commence dans le coin inférieur gauche, en un point sans tension ni étirement. Au fur et à mesure que la tension est ajoutée, le boulon s’étire d’une certaine manière. Chaque fois que vous ajoutez plus de tension et mesurez l’étirement, vous pouvez l’enregistrer en tant que point de données. La connexion de nombreux points de données donne un graphique linéaire qui ressemble à ceci.Le graphique
Dans la première partie du graphique, la relation entre la tension et l’étirement apparaît sous la forme d’une ligne diagonale droite. En tout point de cette ligne, vous pouvez desserrer l’écrou et le boulon se détendra à sa longueur d’origine (en revenant au point zéro sur le graphique).
Comme le boulon est élastique, vous pouvez le serrer et le desserrer, en vous déplaçant de haut en bas de la ligne droite plusieurs fois sans endommager définitivement le boulon. Dans cette limite, le boulon continuera à fonctionner comme prévu. Bien qu’il puisse se desserrer en raison de nombreuses causes – telles que les vibrations ou la compression du matériau du joint – il peut toujours être resserré en toute sécurité.
Mais une fois la charge de preuve dépassée, quelque chose change. Au-delà de ce point, le matériau commence à céder et le boulon ne retrouvera pas sa forme et sa taille d’origine lorsque la tension sera relâchée.
Après avoir atteint la limite d’élasticité, un boulon s’est tellement déformé en permanence qu’il est généralement admis de ne plus être réutilisable en toute sécurité en raison d’une perte de ductilité (lorsqu’un matériau solide se déforme sous contrainte de traction sans se casser).
En connaissant la charge d’épreuve d’un boulon et en maintenant la tension statique du boulon à ce niveau ou en dessous de ce niveau, le boulon conservera sa réutilisabilité et restera sécurisé dans un joint boulonné.
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