Dynamométrique - étalonnage, composant.

Bonjour à tous. J'aimerais vous parler d'un outil souvent oublié ou méconnu, aussi bien des professionnels que des amateurs.

Les professionnels l'ont délaissé car il est plus rapide de serrer un écrou avec une clé classique que de consulter des tableaux et de saisir des mesures.

Les amateurs, quant à eux, l'ignorent car son prix est souvent exorbitant et ils pensent qu'il n'est pas rentable.

Mais le pire, c'est que nous ne savons pas ce qu'il mesure. Certes, nous savons qu'il mesure le couple, mais qu'est-ce que le couple exactement ?

J'avais une clé dynamométrique d'occasion qui traînait dans un tiroir depuis des années car son échelle était en pouces-livres. Je ne savais pas ce que cela signifiait et je ne trouvais aucun tableau de conversion.

Les unités de mesure des clés dynamométriques sont généralement :
le newton-mètre (Nm), le décanewton-mètre (daN.m ou dN.m), le kilogramme-force-mètre (kg.m), le pied-livre (lb.ft), etc.

Et comment relier ces unités ? C’est là que réside le problème de la méconnaissance de cet outil.

On constate que les mesures s’expriment dans deux unités différentes : l’une pour la force, souvent confondue avec une unité de poids, et l’autre pour la longueur.
Cela équivaut à :

« FORCE EXERCÉE SUR LA VIS À L’AIDE D’UN LEVIER DE CETTE LONGUEUR ».

À partir de cette phrase, on peut déduire le fonctionnement, les équivalences et des solutions très simples pour vérifier le bon fonctionnement, voire calibrer une clé dynamométrique.

Je n’ai trouvé cette phrase nulle part, peut-être parce qu’elle devrait être déductible de la simple observation des unités, ou peut-être parce que les établissements scolaires ne savent pas l’expliquer et que l’on obtient des diplômes sans maîtriser les concepts fondamentaux.

Sur les échelles d’une clé dynamométrique, les daN·m sont presque équivalents aux kg·m. Cela s’explique par le fait qu’un daN équivaut à 0,981 kP (kilopond ou kilogramme-force).

Équivalences des unités les plus couramment utilisées :
1 livre (lb) = 0,45359 kg,
1 pouce (in) = 0,0254 m
, 1 pied (ft) = 0,3048 m
, 1 N (newton) = 0,1019716 kP
, 1 kP (kilopond ou kilogramme-force) = 9,8006652 N.

Convertissons l’unité qui a laissé cette clé dynamométrique inutilisée dans un tiroir pendant des années :
0,45359 kg × 0,0254
1 livre / 1 pouce

. 1 pouce × 1 livre = 0,45359 kg × 0,0254 m = 0,011521186 kg·m.
1 kg·m = 1/0,011521186 = 86,796619 pouces-livres.

Autrement dit, 1 pouce-livre = 0,011521186 kg·m ou 1 kg·m = 86,796619 pouces-livres.

Soyez prudent lors des conversions ; si les unités sont petites et que l’on utilise peu de décimales, des erreurs peuvent survenir.
Dans la conversion précédente, avec seulement 3 décimales :
1 pouce × 1 livre = 0,453 kg × 0,025 m = 0,011 kg·m.
1 kg·m = 1/0,011325 = 88,300 pouces-livres.

Comme on peut le constater, 88,30 est très différent de 86,79. Sur une clé graduée uniquement en pouces-livres, 700 pouces-livres peuvent être convertis en 7,92 kg·m (avec trois décimales) ou en 8,06 kg·m (avec plus de décimales).

Ceci est très important lors de l'étalonnage ou de la vérification du bon fonctionnement d'une clé dynamométrique.

Passons maintenant à la partie intéressante : L'ÉTALONNAGE D'UNE CLÉ DYNAMIQUE.
Comme mentionné précédemment, une clé dynamométrique mesure :
« LA FORCE APPLIQUÉE AU BOULON À L'AIDE D'UN LEVIER D'UNE CERTAINE LONGUEUR ».

La méthode la plus simple consiste à utiliser un étau et un dynamomètre.
Auparavant, on utilisait des dynamomètres à ressort, imprécis et coûteux. Mais aujourd'hui, grâce aux progrès de l'électronique, on trouve dans les magasins chinois des dynamomètres de 40 kg, gradués par incréments de 20 g, vendus principalement pour peser des objets tels que des hameçons ou des valises, pour environ 8 €.

Méthode :
Placez la clé dynamométrique sur le boulon, en la fixant par l'entraînement carré.
À l'aide d'une ficelle attachée à la poignée de la clé dynamométrique à une distance précise du centre de rotation de l'entraînement carré, tirez sur la clé à l'aide du dynamomètre et notez la valeur affichée.

Par exemple, réglez la clé dynamométrique sur 2 kg, fixez-la à 33,33 cm, tirez sur le dynamomètre, et lorsque vous appliquez une force de 6 kg, le cliquet de la clé devrait s'enclencher car, la distance étant réduite d'un tiers, vous devez exercer une force trois fois supérieure.

Précautions/Dangers :
Ce système est temporaire et instable. Ne tentez pas de tester des couples élevés car la clé pourrait glisser et se casser en cas de choc, ou vous blesser.

Ne serrez pas trop le boulon pour éviter de déformer l'entraînement carré de la clé et de casser le dispositif de retenue de la douille (la bille qui empêche la douille de tomber), surtout s'il est petit. Ne le serrez pas trop lâche, car il glissera.

Tirez le dynamomètre perpendiculairement à la clé. Si vous tirez en biais, la décomposition de la force fera qu'une partie de celle-ci ne sera pas utilisée pour tourner la clé mais plutôt pour la tirer latéralement, ce qui pourrait vous donner une lecture de 6 kg alors que vous n'appliquez que 5 kg (la lecture sera toujours insuffisante, jamais trop forte).

À partir de là, vous pouvez créer des leviers qui, lorsque la clé est tournée, reposent sur une balance de cuisine numérique, ou tout autre objet imaginable.
Vérifier le bon fonctionnement d'une clé dynamométrique est simple et ne nécessite pas d'équipement de laboratoire à 3 000 €.
Fabriquer une clé dynamométrique avec un dynamomètre, une clé et un levier n'est pas difficile.

Mais attention à la force appliquée et à ses conséquences possibles en cas de glissement de la clé, du dynamomètre, etc. N'oubliez pas le principe de conservation de l'énergie et les lois de l'action et de la réaction.

Si vous pensez qu'un élément est incorrect et peut être corrigé ou amélioré, n'hésitez pas à le faire pour le bénéfice de tous.

Amusez-vous bien !

Salut aftgm, le sujet que tu soulèves est intéressant, mais je ne suis pas d'accord avec la méthode d'étalonnage au dynamomètre. Si les bancs d'étalonnage existent, c'est pour une raison (il y a un document PDF sur la métrologie qui en parle).
Concernant l'entretien de ces clés, il est essentiel de ne pas les laisser sous tension lorsqu'elles ne sont pas utilisées, et de ne pas les utiliser à d'autres fins (comme les utiliser quotidiennement comme cliquet ou comme marteau). L'étalonnage dure généralement longtemps si on respecte ces consignes. Après tout, ce n'est pas un outil très cher (si on l'utilise régulièrement).
Je trouve la conversion de mesures que tu as fournie utile, car les manuels utilisent des unités différentes (certains en daNm, d'autres en lbs, etc.). À bientôt !

Bonjour à tous, aftgm est un collègue remarquable, excellent, vraiment très bon. De plus, il démontre qu'il n'est pas toujours nécessaire de disposer d'un appareil de haute technologie pour vérifier ou calibrer un outil de précision. Enfin, je le félicite d'avoir partagé ses réflexions sur le sujet ; elles seront très utiles à nombre d'entre nous. Des contributions comme celle-ci enrichissent les connaissances de ce forum. Merci . Cordialement.

Merci, Ismaël. Effectivement, j'ai oublié de préciser qu'il ne faut pas laisser les touches sous tension pour éviter d'endommager le ressort, et qu'il ne faut ni les nettoyer avec des solvants ni les graisser afin de ne pas éliminer le lubrifiant d'origine qui les protège. Grâce à ta contribution et à celles de tous les autres collaborateurs, nous apprendrons tous.

Mon ami Juan Pablo m'a demandé pourquoi on utilise maintenant le serrage angulaire. N'en sachant rien, j'ai fait une recherche en ligne et j'ai trouvé ce lien ( www.google.es/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&s...vm=bv.61535280,d.bGQ ). Sans les parenthèses, vous pouvez télécharger un fichier PDF de la société AJUSA intitulé « apriete-angular.pdf ».
Ils expliquent qu'il existe des différences lors du passage d'un système à l'autre avec les mesures de la clé dynamométrique, mais le point essentiel est que, selon l'état du filetage (poli, encrassé, graissé), la résistance au serrage du boulon sera plus ou moins importante. Par conséquent, certains boulons se serrent plus que d'autres à un même couple, ce qui est problématique pour un assemblage, car l'objectif est d'obtenir une compression uniforme. J'espère que cette explication vous convaincra. Elle m'a convaincu. Cordialement.