Pour garantir la sécurité et la fiabilité, il est très important de choisir la bonne qualité et la bonne installation afin d'assurer votre sécurité sur la machine.
Les principales marques de boulons et de vis en acier impérial et métrique sont présentées dans le tableau 1 (voir ci-dessous).
Les boulons en acier doux (également appelés boulons de classe 2 ou métriques 5.8) ont une résistance à la traction d'environ 385 MPa. La limite d'élasticité est la charge maximale qu'un élément de fixation peut supporter sans déformation permanente (dommage irréversible). La résistance garantie des boulons de classe 5 est de 600 MPa, et celle des boulons de classe 8 est de 840 MPa. Ainsi, plus la classe du boulon est élevée, plus la charge qu'il peut supporter tout en conservant son élasticité est importante. Après suppression de la charge, les boulons de haute qualité reprennent leur longueur initiale et restent élastiques, tandis que les boulons de mauvaise qualité peuvent se déformer et s'allonger de façon permanente.
La plupart des ingénieurs utilisent un coefficient de 60 % pour calculer la résistance au cisaillement d'un boulon. C'est donc une règle empirique utile pour choisir la taille et la classe de résistance au cisaillement appropriées. Il est juste de dire que la plupart des véhicules modifiés sont repensés en termes de taille de fixations, et bien souvent, ce n'est pas sans danger, même si cela peut parfois donner un look plus robuste. Des fixations plus petites peuvent rendre une machine plus maniable, mais comme le disait un de mes professeurs, aucun agriculteur n'achèterait un tracteur construit à la limite de ses capacités parce qu'il paraîtrait trop faible pour être soulevé. Cependant, sur les voitures modernes, on observe désormais l'utilisation de fixations plus petites ; le choix vous appartient ! De nombreux préparateurs utilisent des vis à tête creuse de classe 8.
Une fois la taille de fixation appropriée sélectionnée, le choix de la nuance doit reposer sur un équilibre entre résistance à la traction, ductilité et ténacité. La résistance à la traction correspond à la résistance ultime du matériau constituant la fixation. La ductilité désigne la capacité d'une fixation à s'allonger avant rupture. La résistance mécanique fait référence à la résistance à la fatigue et à la capacité de supporter des charges cycliques.
Ainsi, connaissant ces faits sur la métallurgie physique, il devient plus facile de choisir la bonne nuance de boulon.
Pour le boulon de ceinture de sécurité, il nous faut une boucle souple capable de s'étirer considérablement avant de céder, moment où le choc est absorbé et le passager sauvé. De ce fait, les fixations de ceinture de sécurité appartiennent à la catégorie des fixations souples et ne doivent pas être remplacées par des boulons haute résistance qui atteignent des charges maximales et cèdent brutalement. De même, pour les ailes, les repose-pieds, les fixations au tablier et autres applications non critiques et moins sollicitées, des fixations de classe 2 ou non classées peuvent être utilisées.
Je trouve que les fixations de classe 5 (8,8 métrique) conviennent à presque tous les autres éléments d'une voiture modifiée. Elles offrent une résistance à la traction équivalente à celle d'un boulon de classe 8, sans fragilité. En suspension, elles supportent les charges cycliques ; dans d'autres applications, elles assurent une résistance au cisaillement et au serrage sans s'affaiblir par ductilité ou sous l'effet d'un serrage excessif.
Pour les applications critiques du moteur telles que les boulons de culasse et les kits de différentiel, les boulons de classe 8 avec le couple approprié pour précharger les joints de serrage avec un allongement minimal du boulon sont le meilleur choix.
Les écrous sont généralement fabriqués en acier doux, comme les boulons de classe 2. Aussi étrange que cela puisse paraître, la longueur et le filetage de l'écrou sont déterminés de façon à ce que le boulon atteigne sa résistance maximale sous charge. Ainsi, en cas de serrage excessif, on retire souvent l'écrou en premier, laissant le boulon en place.
Lorsque vous serrez une fixation conformément aux spécifications, vous appliquez une précharge qui s'oppose à la charge dans la direction opposée et qui charge également la fixation de sorte que la charge supplémentaire n'étire pas la fixation et ne la fasse pas se desserrer.
Il est essentiel de bien serrer toutes les fixations d'une voiture, mais pour les points moins critiques, l'expérience et des clés ordinaires suffisent. Les clés sont conçues pour des tailles de fixations spécifiques ; plus la fixation est grande, plus la clé sera longue afin d'appliquer le couple adéquat avec la force humaine. Vous vous souvenez tous de l'élève qui casse toujours les vis de 6 mm avant de comprendre qu'il faut desserrer les plus petites.
Les écrous en nylon sont si courants dans la conception des tramways qu'ils ont largement remplacé les rondelles élastiques traditionnelles. Ils sont particulièrement performants dans les applications où les vibrations ou la rotation sont des facteurs importants, et également lorsque la maintenance est difficile. Assurez-vous qu'au moins un filet traverse l'écrou pour un bon serrage. N'utilisez pas de plastique nylon si la chaleur risque de faire fondre les fixations en nylon, et ne les utilisez pas de manière excessive après les avoir desserrés plus de deux fois.
Date de publication : 3 août 2023