Le mot anglais pour « Screw » est screw, qui a considérablement changé de sens au cours des derniers siècles et, au moins depuis 1725, il signifie « accouplement ».
En plus de connaître le nom, il a fallu des milliers d'années pour que la petite vis soit prescrite pour être serrée dans le sens des aiguilles d'une montre et desserrée dans le sens inverse.
Pourquoi faut-il serrer les vis dans le sens des aiguilles d'une montre ?
Les six types de machines-outils les plus simples sont les vis, les surfaces inclinées, les leviers, les poulies, les cales, les roues et les essieux.
La vis fait partie des six machines simples, mais ce n'est rien d'autre qu'un axe et un plan incliné qui s'enroule autour de lui. Aujourd'hui, les vis ont évolué vers des tailles standard. La manière typique d'utiliser des vis est de les serrer en les faisant tourner dans le sens des aiguilles d'une montre (par opposition à un processus dans le sens inverse des aiguilles d'une montre pour les desserrer).
Cependant, au début de l'invention, les vis étaient toutes fabriquées à la main et leur finesse n'était pas uniforme. Les préférences personnelles de l'artisan la déterminaient souvent.
Au milieu du 19e siècle, l'ingénieur de la cour française Jacques Besson invente un tour qui permet de découper des vis. Il faudra attendre 100 ans pour que cette technique se répande. L'Anglais Henry Maudsley invente le tour moderne en 1797, améliorant considérablement la finesse du filetage. Malgré cela, il n'existe toujours pas de norme uniforme pour la taille et l'élégance des vis.
Cela a changé en 1841. Joseph Whitworth, l'apprenti de Maudsley, a soumis un article à l'Institution of Municipal Engineers appelant à l'intégration du modèle à vis. Il a fait deux suggestions :
1. L'angle d'inclinaison du filetage de la vis doit être de 55 degrés en standard ;
2. Quel que soit le diamètre de la vis, le nombre de fils par pied doit respecter une certaine norme.
Bien que la vis soit petite, sa fabrication nécessite n types de machines-outils et n types d'appareils au début, et les premières vis ne sont pas faciles à fabriquer car leur processus de production « nécessite trois outils et deux machines-outils ». Pour résoudre le problème de fabrication commun aux Britanniques, l'Américain William Sellers a inventé en 1864 un filetage à talon plat et à tête plate, un petit changement qui a fait que la fabrication de vis ne nécessite qu'un outil et une machine-outil. Plus rapide, plus simple et moins cher.
Les filetages de la vis Seller sont devenus populaires aux États-Unis et sont rapidement devenus la norme pour les compagnies ferroviaires américaines.
Les filetages de la vis Seller sont devenus populaires aux États-Unis et sont rapidement devenus la norme pour les compagnies ferroviaires américaines.
Les principales variables du processus de serrage :
(1) Couple (T) : le couple de serrage appliqué, en Nm (Nm) ;
(2) Force de serrage (F) : la taille réelle du serrage axial (pression) entre les corps de connexion, unité de bétail (N) ;
(3) Coefficient de frottement (U) : coefficient de couple consommé par la tête du boulon, la paire de filetages, etc.
(4) Angle de rotation (A) : En fonction d'un couple spécifique, le boulon produit un certain allongement axial ou l'angle de filetage dont la connexion a besoin pour être tournée par compression.
1. Méthode de contrôle du couple
Définition:Une méthode de contrôle qui arrête immédiatement le serrage lorsque le couple de serrage atteint un couple de contrôle défini spécifique.
Avantages :Le système de contrôle est simple et il est facile de vérifier la qualité du serrage avec un capteur de couple ou une clé dynamométrique de haute précision.
Inconvénients :la précision du contrôle n'est pas élevée (erreur de précharge ± environ 25 %) et ne peut pas utiliser pleinement le potentiel du matériau.
2. Méthode de contrôle de l'angle de couple
Définition:Tout d'abord, vissez le boulon avec un petit couple, puis à partir de ce point, vissez selon une méthode de contrôle d'angle spécifiée.
Avantages :La précision de la force de précharge axiale du boulon est élevée (±15%), elle peut obtenir une précharge axiale importante et la valeur peut être concentrée autour de la valeur moyenne.
Inconvénients :le système de contrôle est plus compliqué pour mesurer le couple et l'angle, deux paramètres ; de plus, il n'est pas facile pour le service d'inspection qualité de trouver une méthode appropriée pour vérifier les résultats de serrage.
3. Méthode de contrôle du seuil de rendement
Définition:Méthode permettant d'arrêter le serrage d'un boulon après qu'il a atteint la limite d'élasticité.
Avantages :la précision de serrage est très élevée et peut contrôler l'erreur de précharge à ± 8 %, mais sa précision dépend principalement de la limite d'élasticité du boulon lui-même.
Inconvénients :Le processus de serrage nécessite un calcul et un jugement dynamiques et continus de la pente de la courbe de couple et d'angle, et la vitesse de calcul et en temps réel du système de contrôle a des exigences élevées.