Norme Volvo 5511-719 Détermination des caractéristiques de frottement des raccords filetés - Méthodes d'essai

Norme Volvo 5511-719 Détermination des caractéristiques de frottement des raccords filetés - Méthodes d'essai

La norme « Volvo STD 5511-719 Technologie de fixation par vis - Détermination des caractéristiques de frottement des éléments de fixation filetés - Méthodes d'essai », développée par Volvo, décrit les méthodes d'essai utilisées pour mesurer et évaluer les caractéristiques de frottement (coefficient de frottement / relation couple-contrainte) des éléments de fixation filetés tels que les boulons, les vis et les écrous. Ces caractéristiques sont essentielles dans l'assemblage des véhicules automobiles et des véhicules lourds car elles influent directement sur :

Norme Volvo 5511-719 Détermination des caractéristiques de frottement des raccords filetés - Méthodes d'essai

  • La charge de compression/précharge résultante
  • Précision de serrage
  • fiabilité de la connexion
  • Prévenir le sur- ou sous-serrage
  • Prévenir l'usure ou l'endommagement des dents.

Cette norme fait partie de la famille plus large des normes de couplage/connexion mécanique Volvo (série de normes 5511).

Cette norme n'a pas d'équivalent international ou national. Cependant, plusieurs normes nationales et internationales traitent de ce sujet, telles que DIN 946 et ISO 16047.

La norme Volvo STD 5511-719 spécifie les méthodes et stratégies de test et remplace les normes suivantes : STD 5511.71, STD 5511.711, STD 5511.73, STD 7121.41, STD 7121.45 et STD 5511.72.

L'équipement utilisé lors des tests se compose de trois parties principales :

  • outils de sertissage
  • Convertisseurs de force et de couple
  • Instruments de mesure

La précision de l'ensemble doit être telle que l'erreur totale de mesure ne dépasse pas ± 5 %. L'appareil de test doit permettre d'appliquer un couple de serrage automatiquement ou manuellement pour chaque écrou, vis ou boulon, sans générer de forces latérales. La vitesse de serrage doit être réglable. L'appareil de test doit être équipé d'un dispositif de mesure du couple total. La précision de ce dispositif doit être telle que l'erreur totale de mesure ne dépasse pas ± 2 %. Les trous de dégagement doivent être utilisables conformément à la norme ISO 273. Il doit être possible de bloquer les pièces à assembler afin d'empêcher leur rotation par rapport à la pièce serrée. L'instrument de mesure doit permettre l'enregistrement continu de la séquence de serrage complète et peut être de type analogique ou numérique.

L'essai est réalisé à une température ambiante de 10 à 35 °C à l'aide d'un appareil de mesure de force de compression, comme décrit précédemment. Sauf indication contraire, chaque détermination des caractéristiques de frottement du type d'assemblage comprend 20 essais. Une vis, un trou taraudé et une base neufs sont utilisés pour chaque essai. La compression est effectuée en continu à la vitesse constante recommandée de 10 tr/min. La vitesse de compression ne doit pas dépasser 25 tr/min. La vitesse de compression réelle est consignée dans le rapport d'essai. Les grandeurs mesurées sont enregistrées en continu pendant toute la durée de la compression. Normalement, l'essai est arrêté lorsque la force de précontrainte souhaitée est atteinte.

Lorsqu'un boulon est serré au couple, méthode la plus courante sur les lignes de production automatisées, seulement 10 à 20 % du couple appliqué étire le boulon et crée une charge de compression. Les 80 à 90 % restants servent à vaincre le frottement. Les principales raisons sont les suivantes :

  • Frottement sous tête (entre la tête du boulon/l'écrou et la surface serrée) : C'est généralement le facteur qui affecte le plus la précharge finale.
  • Friction dentaire (entre les dents mâles et femelles).

De petites variations du coefficient de frottement entraînent des changements considérables dans la charge de compression obtenue pour un même couple :

  • Doubler le coefficient de frottement des dents peut réduire la précharge d'environ 28 % ou plus pour un couple donné.
  • Un frottement très faible augmente le risque de serrage excessif (le boulon ou le raccord peut glisser/s'abîmer).
  • Un frottement excessif augmente le risque de serrage insuffisant, et une force de serrage insuffisante peut entraîner un desserrage, une rupture par fatigue, des fuites ou une rupture catastrophique de l'assemblage.

Dans les applications automobiles critiques pour la sécurité, même une petite variation de friction peut entraîner des incohérences dans les performances de connexion ; ceci est inacceptable pour une entreprise comme Volvo, qui privilégie la durabilité et une qualité zéro défaut.

En résumé, la norme Volvo STD 5511-719 est une norme technique interne qui décrit une méthode d'essai permettant de déterminer les caractéristiques de frottement des éléments de fixation filetés, tels que les boulons, les vis et les écrous, utilisés dans l'assemblage automobile. Cette norme est essentielle dans l'industrie automobile, car un comportement de frottement constant et prévisible dans les assemblages filetés est crucial pour :

  • Obtention de la charge de serrage correcte lors du serrage (contrôle du couple).
  • Prévenir un serrage excessif ou insuffisant.
  • Garantir l'intégrité des connexions, la résistance à la fatigue et la sécurité.
  • Contrôle de la répartition du couple dans les chaînes de montage automatisées.

Cette norme définit les procédures de mesure du coefficient de frottement (total, d'engrenage et sous tête) dans des conditions contrôlées, généralement à l'aide d'équipements spécialisés tels que des bancs d'essai de couple/tension. Elle appartient à la série de normes VCS/STD 5511, qui couvre les méthodes d'essai relatives aux liaisons et accouplements mécaniques. Cette norme fait partie d'un ensemble plus vaste de normes d'entreprise Volvo (STD) juridiquement contraignantes pour les fournisseurs lorsqu'elles sont utilisées comme référence dans les contrats. Ces normes garantissent la qualité, l'interchangeabilité et la performance au sein des sociétés du groupe Volvo (camions, autobus, engins de chantier et voitures).

Les fournisseurs de fixations à Volvo doivent démontrer leur conformité à la norme Volvo STD 5511-719 lorsque des coefficients de frottement spécifiques (généralement associés à des traitements de surface tels qu'un revêtement de zinc lamellaire, une phosphatation ou des lubrifiants) sont requis dans les plans, les spécifications ou les bons de commande. Ceci est particulièrement important pour les boulons haute résistance utilisés dans le châssis, le moteur et la carrosserie, où des relations couple-tension précises sont indispensables.

La norme Volvo STD 5511-719 est essentielle car elle traite directement du coefficient de frottement, un paramètre fondamental et très variable influençant les performances des fixations filetées dans les véhicules automobiles. Dans l'assemblage des véhicules modernes (voitures, camions, autobus, engins de chantier), les assemblages boulonnés sont omniprésents, du bloc-moteur au châssis, en passant par la suspension, les freins et la carrosserie. Ces assemblages doivent exercer une charge de compression précise et fiable (précontrainte) afin de garantir l'intégrité structurelle, la résistance aux vibrations, la durée de vie en fatigue et la sécurité globale.

En conclusion, cette norme témoigne de l'importance que Volvo accorde à la fiabilité des connexions, un élément fondamental de sa philosophie d'ingénierie pour la sécurité et la durabilité de ses véhicules. Il s'agit là d'une des caractéristiques liées au frottement les plus importantes auxquelles un fournisseur, un ingénieur ou un chercheur travaillant avec les fixations Volvo sera susceptible d'être confronté.

Depuis de nombreuses années, notre organisation, forte de son personnel compétent et expérimenté, comprend les besoins de ses clients, leur fournit les services d'essais avancés requis et les accompagne dans la mise en place, l'application et l'amélioration de leurs systèmes de management. Dans ce cadre, nous proposons également des services d'essais conformes à la norme Volvo STD 5511-719.

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