BOIJI,ON8 DE SÛRETÉ

Cette insécurité, que présente le mode ordinaire de boulonnage et qui est déjà sensible pour les machines à vapeur fixes, offre encore de plus graves inconvénients dans les locomotives et les machines de vaisseaux, principalement dans les navires de guerre, par suite du recul des canons. Dans tous les cas de ce genre, on munit les boulons de dispositifs de sûreté, dont nous allons donner quelques exemples.

lie contre -écrou (tig. 156) constitue un des modes les plus anciens et les plus employés. Les deux écrous se terminent pur des surfaces planes parfaitement dressées, de manière à s'appliquer exactement l’une contre l’autre. Quelques constructeurs croient devoir, pour motif de résistance, placer le contre- écrou au dessous de l’écrou principal; mais cette disposition n’a, en réalité, aucune utilité, car, au point de vue de la résistance des filets, il suffirait de donner à cet écrou une hauteur égale à ^ , c’est-à-dire

le tiers de celle qu’on lui donne ordinairement. La fig. 157 représente une goupille fendue, traversant le boulon, qu’on trouve

souvent employée, concurremment avec le contre - écrou. Fig. 156. Fig. 157. Fig. 158.

Dans la fig. 158, la sécurité de l’assemblage est obtenue au moyen d’une clavette, et cela d’une manière très -satisfaisante, puisque, dans le cas où on se trouve obligé de resserrer l’écrou, cette elavétte peut être chassée davantage, de manière à toujours s'appuyer sur lui. Souvent aussi la goupille fendue et la clavette traversent directement l’écrou ou s’engagent dans une entaille, ménagée sur la face supérieure de eet écrou. Ces trois dispositions assurent l'invariabilité de position de l’écrou et du filet

Rouleaux, lu i-'on'truvteur. il

BOULONS DK SÛRETÉ.

de la vis. On obtient une sécurité du même genre à l’aide des trois dispositifs suivants, dans lesquels la tête et, par suite, la vis sont invariablement reliées à la pièce qui porte le filetage de l’écrou. La disposition de la fig. 159 se rapporte à la suspension des ressorts dans les locomotives (Horsig), celle de la fig. 16<> à la fermeture des boites de graissage des têtes de bielles et enfin la fig. ICI représente une vis de fixation.

Fig. 159. Fig. 160. Fig. 161.

Dans les figures suivantes, les dispositions adoptées ont simplement pour résultat d’empêcher l’écrou de tourner par rapport à une des pièces à relier; elles ne sont donc efficaces qu’à la condition que la vis elle - même ne puisse prendre aucun mouvement de rotation. Celle de la fig. 162 s’emploie pour les boulons de chapeaux des paliers ; la goupille s’appuie eu son milieu contre une saillie, qui l’empêche de se courber. Celle de la fig. 163 se rencontre souvent dans les pistons de machines à vapeur, pour les boulons qui relient le couvercle au corps même du piston. La fig. 164 est une véritable clef de position, employée pour les boulons de chapeaux de paliers; eu vertu de la double

Fig. 162. Fig. 163. Fig. 164.

entaille dont elle est munie, cette clef permet de donner à l'écrou une rotation d’un douzième de tour seulement, taudis qu’avec

KOin.OSS DK HI'KKTK.

Fig. 167. Boulons (1e suspension des ressorts de locomotives (Borsig). La tension se produit par la rotation du boulon,

sur la tête duquel se trouve fixée une chape de sûreté, dont les »

faces viennent saisir le cadre, qui transmet la charge à l’extrémité du ressort: la différence entre deux positions successives du boulon correspond à un sixième de tour.

Fig. 167. Fig. 168.

les autres dispositions, cet écrou doit faire un sixième de tour pour revenir à une position de fixation.

Dans le dispositif de Pregel (fig. 165), l’écrou peut tourner d'un huitième de tour entre deux positions • de fixation. L’arrêt se produit sur une rondelle, faisant corps avec l’écrou, au moyeu d’une clef, qui glisse dans une rainure et qui peut y être fixée, lorsque c’est nécessaire.

La fig. 166 représente une disposition qu’on emploie assez fréquemment pour les boulons de presse - étoupes , principalement dans les locomotives. La petite roue dentée , qui sert à empêcher le desserrage, fait corps avec l’écrou, comme dans la figure précédente.

Fig. 165. Fig. 166.

formes de filets.

La fig. 168 représente un écrou avec vis de serrage; cette disposition (due à Penn), qui permet une rotation aussi faible qu’on le désire, présente de grands avantages pour les paliers, les suspensions de ressorts, etc. fl convient de donner à l’écrou des dimensions un peu supérieures a celles qu'on admet dans les cas ordinaires, afin que la partie inférieure, correspondant à la rainure, ne se trouve pas trop mince. On prend donc, en général, pour le diamètre, la valeur I) , fournie par la formule (34). En raison de ses faibles dimensions, la vis de serrage doit être en acier. Cette disposition d’écrou de sûreté est trèsemployée dans les machines de navires à vapeur.

Formes de filets particulières.

Au lieu du filet à section triangulaire (de VVTiitworth) , on emploie souvent, dans les vis en bronze, le filet arrondi que représente la fig. 169; la hauteur du pas s et la profondeur t du filet se déterminent d’après les formules (29) et (3o).

Fig. 169. Fig. 170. Fig. 171.

Pour les vis en fer, soumises à des pressions considérables et qui doivent être fréquemment manœuvrées, on adopte trèssouvent le filet carré (fig. 170); depuis quelques années, pour les vis, dans lesquelles la pression s’exerce toujours dans le même sens, on est même revenu au filet à section trapézoïdale (fig. 171) des anciennes vis en bois.

Dans ces deux dernières espèces de vis, la profondeur du filet est donnée par la formule:

t - ‘/a (2 + 0,009 il) (40).

VIS l>K PRESSION.

Le diamètre du noyau a, par suite, pour valeur:

dx ■*» 0,91 d — 2 (41).

Dans les vis à filet carré, la hauteur du pas est: s=2(-=2 + 0,09 d |

et dans les autres (section trapézoïdale): (42).

1‘ et dx se calculent par la formule (32); pour que l’écrou présente un nombre de filets suffisant, on lui donne pour hauteur, dans les vis à filet carré, 1,5 d, et dans les vis à filet trapézoïdal , d. Toutes les données précédentes se rapportent d’ailleurs spécialement aux boulons employés comme boulons de fixation.

Vis renforcées. Vis de pression.

Les dimensions que nous avons indiquées précédemment se rapportent aux vis qu’on peut considérer comme normales; dans quelques cas particuliers, il convient d’augmenter les dimensions que donnent nos formules pour une charge déterminée; e’est ce qu’on doit faire, par exemple, pour les boulons de boites à étoupes, ceux des brides d’assemblage de tuyaux, etc. Les vis qu’on emploie alors constituent, par comparaison, avec les vis normales, ce qu’on peut appeler les vis cmitan'ér . On peut admettre comme règle , pour la détermination des dimensions des filets, (pie, dans les vis reûforeoas, la section du filet et la hauteur de l’écrou doivent être les mêmes que dans les vis normales, soumises aux mêmes charges (ou équivalentes).

Les vis de freins, de presses, de coussinets et, d’une manière générale, toutes les vis, qui sont destinées à exercer des pressions, doivent être déterminées par des règles différentes de celles des boulons de fixation. En premier lieu, elles doivent être suffisamment résistantes, c’est-à-dire que la pression, par unité de surface du filet, doit être suffisamment petite, pour que l’usure ne soit pas trop rapide.

Dans les cas ordinaires, après avoir évalué, aussi exactement que possible, la charge jP, on calcule le diamètre d, du noyau, à l’aide île la formule (32). Lorsqu’on se trouve obligé de prendre pour une vis le plus faible diamètre possible, il est essentiel de veiller, avec le plus grand soin, à ce que la

VIS I)K l’KKHMIMN.

pression <le l'écrou s’exerce constamment sur tonte la circonférence et jamais d’un seul côte; dans ce cas, on peut, à la rigueur, aller sans danger, pour 4> jusqu’à la valeur limite donnée par la formule:

P =4,714*, 011 4 = 0,46 VP .... (43).

Pour le filet, on peut adopter la seetion carrée de la fig. 17<i ou la section trapézoïdale de la fig. 171. Avec ces deux formes on peut prendre, en exécution, pour la profondeur t du filet:

“ iô ” 8

d’où on déduit: pour la vis à filet carré: s = ^

et, pour la vis à filet trapézoïdal: s = — d = fi‘

La formule (43) peut être employée pour les boulons à section triangulaire des ressorts de suspension des locomotives, puisque, dans ces pièces, la position de l’écrou, par rapport au filet, est parfaitement assurée.

Dans quelques cas, du reste assez rares, la vis doit avoir une longueur assez grande, pour qu’on ait à redouter la tendance à la flexion par compression. Lorsqu’il en est ainsi, on calcule le diamètre du noyau de la vis d’après la formule du cas n“ Il (§ 16), en prenant le coefficient de sécurité égal à 4; on calcule également ce diamètre par les formules précédentes et on adopte définitivement la plus grande des valeurs obtenues par ces deux procédés différents.

Pour que le frottement de l’écrou et, par suite, son usure ne soient pas trop considérables, la pression entre les filets doit, autant que possible , ne pas dépasser l/s k par millimètre carré. Cette condition se trouve satisfaite, quand le nombre de pas i, contenus dans un écrou de fer ou de bronze, n’est pas inférieur à la valeur donnée par la formule:

Pour les vis normales, dans lesquelles t — 0,1 d, cette formule devient:

• - » -J - v» jj*. • • • («)•

A8SEMBLAGKS l’AK BOULONS.

Exemple. Pour une vis devant exercer une pression de 25000", le diamètre du voyou d, se détermine pur lu formule (43), en admettant qu’on prenne pour l'écrou les mesures de précaution indiquées précédemment ; on a alors d, — 0,46 \é 25000 — 0,46- 158 72"""; en considérant cette vis comme

une ris normale, on tire de là , ]>our les autres éléments, t = ”/, =»</““ et d = h,\-72 ■ 90mm. La formule (47) donne, jtuur le nombre minimum de

pas que doit contenir l'écrou, i 7 ■ #*’ un emploie

un filet à section trapézoïdale , la hauteur de récrou, jsjur ce nombre de pas, est h =■ » • s = — y, — = 252"“". — Dans le cas où on renforcerait la vis,

en portant son diamètre extérieur à 420'""', tout en conservant pour t la videur de 9"“", la formule (46) donnerait i — 48.

Assemblages par boulons.

Dans Icr assemblages, il importe d’éviter que les boulons ne soient soumis à des pressions latérales et il convient, dès lors,

dans les cas où des pressions de ce genre sont à redouter, d’adopter une disposition spéciale pour les pièces à relier.

lfiS

AKSKMBLA(»ES l’AK BOULONS.

Dans les fig. 172 et 173, les deux pièces, réunies par des boulons , s’erahoiteut, l’une dans l’autre, an moyeu de rainures et de saillies qui se correspondent.

La tig. 174 représente un emboîtement en forme d’ancre, et la lig. 175 un assemblage , avec rondelle interposée entre les deux pièces. Les deux derniers modes d’assemblage protègent les boulons contre toutes les pressions latérales, quelle que soit leur direction, tandis que les dis]>ositions des deux premières ligures ne sont efficaces que pour les pressions latérales, dirigées perpendiculairement aux arêtes des rainures.

L’assemblage avec rondelle interposée est d’un usage trèsrépandu et on ne saurait trop le recommander, en raison de sa simplicité et de la sécurité qu’il présente. La rondelle se fait en fer forgé et se dresse au tour; les cavités, dans lesquelles elle doit être logée, s’obtiennent par l’alésage des trous de boulon et Fig. 174. Fig. 175.