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Comment choisir le bon boulon

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Le plus dur est de définir les boulons à choisir pour un travail donné. C’est la partie la plus difficile car les règles empiriques comportent de nombreuses exceptions. De plus, vous devez utiliser votre jugement et vous êtes responsable du choix du boulon. Si le joint est critique – surtout si c’est pour la sécurité – obtenez de l’aide technique. Voici plusieurs facteurs ou lignes directrices pour prendre les décisions. Encore une fois, il existe de nombreuses exceptions.

Facteur de choix du boulon 1 – Taille

Lors du montage d’un objet doté de trous de boulons, utilisez la taille de boulons recommandée par le fabricant. Si l’article n’a pas d’instructions spécifiques vous indiquant les boulons à utiliser, utilisez une taille de boulon qui s’adapte bien et remplit les trous.

La roulette montrée sur les photos est un bon exemple. Il a 4 fentes qui acceptent un boulon de 3/8 ″ ou 10 mm bien. Chacune de ces tailles fonctionne bien comme choix de boulon. Remarque: comme les trous sont des fentes, les rondelles supportent l’écrou.

Si les trous ne sont pas définis pour la taille du boulon, il existe de nombreuses autres considérations pour sélectionner la taille.

Facteur de choix 2 – Épaisseur du matériau

Utilisez un boulon qui fonctionne bien avec l’épaisseur des matériaux à connecter. Si vous boulonnez une tôle mince, des boulons de grand diamètre ne la rendront pas plus sûre. En fait, lorsque la poussée vient pour pousser, le matériau échoue souvent près des boulons, il est donc préférable d’avoir plusieurs attaches plus petites qu’une grande.

Une règle de base typique. . . Utilisez un diamètre de boulon de 1,5 à 2,5 fois (jusqu’à trois fois) l’épaisseur du matériau plus mince que vous boulonnez ensemble. Ainsi, pour un matériau de 1/8 “, un diamètre de 1/4” est souvent un bon choix de boulon. Pour un matériau de 1/4 “d’épaisseur, peut-être un boulon de 3/8” ou 1/2 “.

Cette directive ne fonctionne pas pour les matériaux très fins et pour les matériaux très épais. Dans ces deux cas – si le joint est critique – il est préférable d’utiliser plus de fixations que de plus grosses. Remarque: pour les matériaux minces, il est généralement préférable de recouvrir le joint avec un matériau plus épais, puis la règle s’applique à nouveau.

Facteur de choix 3 – Nombre de boulons

Avez-vous déjà remarqué que les boulons apparaissent rarement avec un seul? De combien de boulons avez-vous besoin?

Lorsque vous boulonnez quelque chose, vous le contraignez dans une direction. Argumentairement, cela contraint davantage avec le frottement et le contact prolongé du visage, mais si vous voulez vraiment tenir la pièce, cela nécessite plus de boulons. 2 boulons contraignent la rotation et au moins 3 boulons (pas en ligne) pour la contrainte de flexion. Nous voyons souvent des ensembles de 4 parce que c’est un modèle facile et qu’il contraint très bien beaucoup de choses.

Placez les modèles de boulons de sorte que les boulons soient écartés – dans les limites du raisonnable. En général, une plus grande distance entre eux rend la connexion plus forte. Du point de vue de retenir les choses, plus est joyeux, mais cela rend aussi les choses plus difficiles à travailler.
L’autre raison pour plus de boulons est la sécurité. Si la connexion implique la sécurité.

Facteur de choix du boulon 4 – Force

Choisissez la force du boulon en fonction de ce que vous demandez au boulon de faire. Pour plus de sécurité, pensez à une résistance supérieure. Dans les forces de cisaillement, pensez à un diamètre qui supportera facilement les charges. Avec des forces de tension, épais sur des fils fins et un matériau plus résistant.

En perspective, utilisez le diamètre autant que la qualité du boulon pour la résistance. D’après le tableau de la partie 1 , nous voyons que le grade 5 (généralisé) est environ deux fois plus résistant que le grade 2. Pourtant, si l’on considère le diamètre, un boulon de 3/8 po a plus de deux fois la résistance d’un boulon de 1/4 po . En fait, il faut un boulon 1/4 “à tête creuse de haute qualité pour correspondre à un boulon 3/8” grade 2. Vraiment, le diamètre est un facteur majeur.

À propos, lors du calcul de la résistance du boulon, utilisez le diamètre de la racine des filetages (le plus petit diamètre à l’intérieur des filetages), et non le diamètre complet du boulon. Pensez également aux facteurs de sécurité – et utilisez-les généreusement.

Facteur de choix 5 – Pas de filetage

Fil fin ou gros fil? C’est une bonne question sans réponse définitive. Voici quelques considérations.

  • Les threads grossiers n’ont pas autant de threads, ils peuvent donc s’installer plus rapidement.
  • Les filets fins peuvent créer plus de force de serrage avec l’angle de filetage réduit.
  • Un boulon à filetage fin est légèrement plus résistant qu’un filetage grossier.
  • Pour les vibrations, les filets fins ont un avantage (bien que les écrous Nylock, LocTite, etc., soient encore meilleurs).

Lors du choix des boulons, il n’y a pas de critères définitifs, alors faites un appel en fonction des avantages.

Pour moi, j’ai tendance à utiliser des filetages gros pour les petits boulons (1/4 “, 6 mm et plus petits) la plupart du temps. Avec des boulons plus gros, j’utilise des filetages fins dans les situations de vibration et lorsque la force de serrage est critique. Sur la flèche repliable de la remorque , par exemple, les boulons de serrage sont de 1/2 “-20 (filetage fin). Grade 8 pour la force excessive. Les boulons de pivot ne sont pas serrés (ou ils ne pivoteraient pas), ils n’entrent donc pas dans le calcul, mais ils ont la même taille et le même filetage, donc tout correspond. (Et utilisez les mêmes clés sur tout.)

Facteur de choix 6 – Longueur

Combien de temps est suffisant? Combien de temps est trop?

Assez longtemps, c’est lorsque la partie filetée colle à travers l’écrou avec quelques filetages. Trop longtemps, c’est lorsque l’extrémité inutilisée du boulon interfère avec quelque chose – ou lorsque le boulon ne peut pas se serrer complètement. Le boulon que vous avez dans la poubelle est peut-être parfait (car vous n’avez pas à acheter quelque chose).

Cela dit, n’ayez pas peur de couper un boulon. Si c’est un peu trop long, coupez-le pour qu’il soit juste, puis terminez la fin. De même, si vous avez besoin d’un boulon long ou personnalisé, faites-le avec une tige filetée. Lisez cet article complet sur l’utilisation de la tige filetée .

N’oubliez pas les rondelles (si vous en avez besoin) lorsque vous pensez à la longueur.

Pour les boulons vissés dans quelque chose (pas un écrou), le concept de «assez long» doit également prendre en compte l’engagement du filetage qui est notre prochain facteur de choix de boulon.

Facteur de choix 7 – Engagement du fil

Il est facile de penser à des boulons avec des écrous pour la fixation – en particulier pour le bricolage. Cela facilite les choses. Cependant, de temps en temps, vous devez percer un trou. Les tarauds sont assez faciles à utiliser et, lorsqu’ils sont bien faits, font d’excellents filetages pour visser un boulon. Lorsque vous créez vos propres fils, voici quelques éléments à prendre en compte.

Les règles empiriques pour l’engagement du fil impliquent le matériau dans lequel le boulon est vissé ainsi que le diamètre du boulon. Il s’agit d’un rapport avec la longueur d’engagement du fil en fonction du diamètre du boulon. Par exemple, 2x signifie que la profondeur d’engagement du filetage est deux fois le diamètre du boulon. Dans ce cas, pour un boulon 1/4 “, l’engagement du filetage est 2x le diamètre, ou 1/2”. C’est juste un exemple.

En général, utilisez 1x pour les boulons en acier dans les filetages en acier. 1,5x minimum et de préférence 2x ou plus pour l’aluminium. Le magnésium et les plastiques à haute résistance sont 2,5x ou 3x.

Encore une fois, ce sont des règles empiriques et les alliages des matériaux agissent différemment. Pour les boulons 101, utilisez simplement ces chiffres comme perspectives dans votre choix de boulons.

Vous noterez que la plupart des noix sont inférieures au 1x indiqué ci-dessus. Cela a beaucoup à voir avec la façon dont les fils sont formés. La coupe de filets avec un taraud n’est pas aussi solide que les filets formant un rouleau. Encore une fois, juste une perspective.

Facteur de choix 8 – Positionnement

Où mettez-vous les boulons lorsque vous construisez quelque chose? Bien qu’il existe plusieurs façons dont les forces peuvent interagir avec un boulon, certaines directions sont certainement meilleures que d’autres. Si vous avez le choix, pensez aux positions des boulons et à la direction de la force ainsi qu’à la commodité et à l’accès.

Le premier choix est de placer les boulons comme localisateurs uniquement. Cela fonctionne lorsque les pièces se poussent l’une dans l’autre et que les boulons ne sont là que pour localiser et maintenir la position. Peu de force de boulon est requise pour ce type de joint. Bien que ce soit idéal, ce n’est souvent pas ainsi que les forces se dirigent.

Le deuxième choix est de mettre les boulons dans Shear . Cela signifie que les forces veulent couper les boulons. Regardez ci-dessus la photo de l’attelage. Les forces de traction de la remorque et de freinage sont perpendiculaires aux boulons. C’est du cisaillement. Les boulons sont très résistants au cisaillement, et même lorsqu’ils ne sont pas complètement serrés, ils sont toujours forts en cisaillement. Cela dit, le boulon doit être dimensionné pour les forces, donc la force et le diamètre sont tous deux importants.

Le dernier choix est les boulons en tension . Je dis que c’est le dernier choix, mais c’est souvent la seule option – ou dans le cas de la charnière de timon de remorque bleue, c’est la meilleure option pour atteindre d’autres objectifs. Lisez la section sur le boulonnage dans notre examen de la languette pliante pour plus d’explications. En tension , le boulon s’appuie sur les filets pour supporter les charges. Lorsque cela est nécessaire, utilisez des boulons plus gros, des boulons plus solides et plusieurs boulons pour une meilleure sécurité.

Forces mixtes

La vérité est que la plupart des assemblages de boulonnage ne sont pas seulement une de ces forces, ils sont une combinaison. Et, souvent, les forces changent à des moments différents, alors tenez-en compte.

À titre d’exemple, regardez la photo du lanceur de sorts. Dans un sens pratique, les boulons sont là principalement comme localisateurs. Les roues portent les charges vers la bride, puis la bride est contre le support en acier. En réalité, il existe également des forces de cisaillement lorsque le frein est enclenché, ou lors de la torsion de la roulette. Ensuite, il y a des forces de tension lorsque la roue heurte quelque chose (comme une couture dans un sol en béton).

Enfin, les forces s’inversent parfois, comme de Shear dans un sens, à Shear dans l’autre. Ces situations d’oscillation ou de vibration sont les pires pour le choix des boulons, car elles posent un défi pour garder les choses serrées. Dans ces cas, nous vous recommandons d’utiliser plus de boulons, de filets fins et / ou une autre méthode de résistance aux vibrations.

Tailles des trous de boulon

Combien d’espace accordez-vous pour un trou de boulon? De nombreux projets de bricolage souffrent de boulons trop lâches dans leurs trous ou trop serrés et difficiles à assembler. Quel est le juste milieu?

Le problème, honnêtement, n’est généralement pas la taille d’un trou donné, mais plutôt l’alignement des trous les uns par rapport aux autres. Si vous faites du bricolage avec un scribe et une perceuse à colonne, parfois les trous ne s’alignent pas parfaitement. Ouais, je suis juste là, alors voici un article sur Aligner les trous mal alignés .

En règle générale, j’ajoute quelque chose comme 10% à 15% au diamètre du boulon pour la taille du trou. Exemple: boulon 1/4 ″ + 15% = 0,287 ″ donc arrondi à un foret 9/32 ″ = 0,281 ″ de diamètre. J’ai tendance à arrondir à mesure que les boulons deviennent plus gros. Exemple: 1 ″ boulon + 15% = 1,15 ″. Cela suggérerait un trou de 1-1 / 8 po. Pour moi, le trou de 1/8 ″ est un peu trop lâche (ajustement bâclé), donc pour des boulons plus gros, je le fais plutôt à 10%. Exemple: 1 ″ boulon + 10% = 1,1 ″ ou avec arrondi = 1-3 / 32 ″ ou même 1-1 / 16 ″.

Une bonne règle de base est d’ajouter autant de tolérance au trou que vous êtes en mesure de maintenir la tolérance sur l’emplacement du trou.

Récapitulation de Bolt Choice

Aussi simples que semblent les boulons, il y a en fait beaucoup à savoir à leur sujet. Ceci est un aperçu assez simple comme une sorte d’introduction de bricolage Bolts 101. Pourtant, il y a tellement plus à savoir. Heureusement, c’est aussi un sujet avec beaucoup de bonnes informations sur le web. Recherchez simplement les sujets que vous devez connaître. Des choses comme «Pas de filetage du boulon» ou «Résistance au cisaillement du boulon». Vous trouverez une tonne de choses intéressantes plus en détail.

Encore une fois, cet article est une introduction avec une tournure pratique plutôt que scientifique. Il s’agit de choix de boulons, en particulier parce que le côté pratique semble manquer sur les sites de boulonnage que nous avons vus. Faites-nous savoir si nous avons sauté quelque chose d’important.

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