Bonjour ,
Oui ça couterait plus cher , bien sûr !
mais nous ne savons pas comment cet ensemble est monté , donc les sollicitations sur cette visserie , ni comment la classe 8.8 a été déterminée ?
et je vois mal aller en justice avec un tel dossier aussi flou sur de nombreux points
Cordialement
Bonjour, J'ai fait réparer ma quille par un mécanicien qui n'a pas étudié la résistance des aciers utilisés et j'ai peur que son montage ne soit pas bon! Quand nous avons retiré la quille la partie hautes des goujons étaient rouillés! 5 cm de goujons étaient bons états. Il a donc fait des douilles de liaison ou des manchons en aciers A 60, ce qui lui a permis de rallonger les goujons. Est ce que quelqu'un pourrait m'informer sur la résistance de ce montage. Je joints le croquis du montage mais je ne sais pas comment on calcule la résistance de cet assemblage. Merci d'avance aux spécialistes de la mécanique.
Bonjour à tous
Une discussion avait déjà été ouverte sur ce sujet. Ta question y a été fusionnées.Envoyé par rprevot
IL y a plusieurs choses qui m'interpellent:
j'imagine que les goujons étaient indémontables? quelle était la matière?
-pourquoi des tiges filetées en limite élastique 64 et des écrous(manchons)en S335 soit 34 de limite élastique?
-pourquoi des manchons en section 30/M22 ? à comparer avec celle de l'écrou;sont-ils galvanisés?quand on serre l'écrou,est-ce que le manchon suit le mouvement et remonte?
-il y a 8(10?) tiges et 5 platines:quel est leur rôle?
-comment se fait l'étancheité au passage de l'eau salée vers le goujon,ou plus simplement pourquoi la corrosion du goujon ne se poursuivrait-elle pas?
cdlt
Bjr ,
Pour calculer la résistance de ces manchons, il serait bon de connaitre leur Ø exter et la nuance d'acier dans laquelle ils ont été réalisés ,
vous parlez de XC18 puis de A60 ....c'est un peu différent , même si ce sont des nuances qui ne sont plus normalisées depuis longtemps .
Par rapport à la tenue mécanique des fixations de la quille sur un bateau , ces 10 tiges filetées sont elles suffisantes pour supporter les efforts ?? .
on peut le supposer puisque ça résistait avant ? ...
Cordialement
Au §27 ,il a bien indiqué 30mm
re
Ah Ok merci j'avais zappé ..
Cordialement
Bonjour
ta science est exact a ta question que ta fait en donnant la réponse car c'est une construction d'origine par kirié malheureusement disparu depuis fort longtemps
Je n’ai pas les compétences d’un chantier naval mais ayant assisté déjà a un ami a ce genre d’opération sur une zone technique
Je pense qu’il n’a pas voulu prendre le risque d’une casse normalement on change toutes les tiges filetées certes ce n’est pas une opération évidente en général on le retire/devisse en faisant un méplat sur les têtes des tiges sans lésiner sur le WD40 et bien laisser pénétrer, donc des heures d’attente voir des jours dans certain cas et en priant qu’il n’y a pas de casse sinon c’est une journée de filetage garanti et là on s’amuse pour trouver les tailles de tiges filetées opération longue et périlleuse d’où la présence de ces manchons afin de faciliter le travail et éviter tous risques mais c’est un travail a la portée digne d’un chantier naval sur 3/4 jours en général
l’ensemble est introduite avec les tiges sur la quille recouverte de sika par les trous correspondants sous la coque et vissé en fond de cale avec la platine pour assurer un renforcement
Ne me demande pas pourquoi Je ne suis pas un spécialiste comme toi sur les aciers et boulonneries tout le monde utilise la qualité automobile concernant ce montage
d’apres certaines sources il faut de l’acier qui ne soit pas cassant et si l’inox carbone est encore plus résistant que l’acier, a première vue il ne supporte pas les efforts en limite de charge et casse net je crois La quille c’est ni plus ou moins qu’un stabilisateur de derive qui doit supporter des charges d’inclinaisons en cas de forts vents
Maintenant si je peux me permettre de donner un conseil l’ennemi n° 1 l’eau qui se trouve au fond de la cale que ce soit voilier ou plaisancier a moteurs c’est l’eau en cale et moi la seule parade que j’ai pu trouver par l’astuce sur un forum contre ralentissement de la corrosion par l’eau de mer quelque soit le métal c’est l’enrobé généreusement par de la graisse marine de qualité.
Ayant déjà eu des expériences désastreuses avec de vis de purge de trim qui sont constamment en contact avec l’eau et depuis plus de problèmes je ne comprends pas que genre de prévention ne soit pas recommandé par les mécanos dans votre cas le point névralgique au niveau des platines avec les écrous et l'oxydation des tiges est du par la filtration de l'eau par cette endroit a condition aussi la bonne dose de sicaflex entre la coque et la quille
Vous avez quelques couple de serrage visserie https://clubfeeling1090.fr/images/do...pleserrage.pdf
et une bonne dose de documentation utiles sur votre Feeling 416 que je présume peut etre que vous êtes déjà en possession https://www.clubfeeling1090.fr/documentation-technique
Dernière modification par djaro ; 07/01/2023 à 15h05.
L'expérience est une lanterne éclairée par les problemes résolus
Bonsoir,
A ma connaissance, l'inox est plus " mou " que l'acier mais tout cela est relatif en fonction des nuances et des traitements thermiques, et il a un autre désavantage pour les assemblages, c'est qu'il grippe très facilement. C'est la hantise des mécaniciens-monteurs.inox carbone est encore plus résistant que l’acier,
Maintenant les goujons ou tiges filetées subissent les efforts de traction liés aux couples induits entre la force de la voile qui couche le voilier et la quille qui veut le tenir vertical.
Dans le montage, ce qui m'interpelle c'est le diamètre des douilles par rapport aux plats des écrous et les nuances d'acier. L'acier des douilles semble avoir des résistances mécaniques inférieures à celles des tiges filetées. Ce qui exigerait un diamètre extérieur plus important.
Bsr ,
L'inox au carbone , n'est pas une désignation habituelle , dans la plupart des aciers inox il n'y a tres peu de carbone :=).
Les points faibles dans ces assemblages avec ces manchons , en effet si on considère leur section et leur caracteristiques mecaniques ( j'ai pris celle de A60 qui est à 33.5 daN/mm2 en limite elastique )
- les 8 manchons sur les tiges filetées de Ø 22 résistent à seulement à 10921 daN
- les manchons sur les 2 tiges filetées de Ø 18 resistent à 15075 daN
Les tiges filetées 8.8 en elle même résistent à beaucoup plus que cela :
- Ø 22 --> 19103 daN
- Ø 18 --> 12070 daN
A mon avis il faudrait donc , soit refaire des manchons dans un plus gros diametre , soit dans un métal bien plus résistant et surement les deux .
J'ai lu dans les documentations constructeur , données plus haut , que la quille etait en plomb ....et que la visserie d'origine , etait en acier inox ...
Il serait bon je crois de s'inspirer de ces infos , c'est tout de même un beau bateau , de bonne taille , et bien équipé
De l'acier inox A4 serait plus adapté , point de vue résistance à l'oxydation , et permettrait une résistance mécanique bien supérieure ( 60 daN/mm2 ) , tout en restant dans des dimensions acceptables ( passage de visserie en coque )
Dernière modification par JeanYves56 ; 07/01/2023 à 21h10.
Cordialement
Bonjour,
Au départ je lui ai fait confiance, pensant qu'il savait ce qu'il avait à faire. Puis deux trois détails m'ont interpellé et j'ai commencé à creuser. Aujourd'hui la quille est remontée, restratifiée! Le problème comme vous l'avez évoqué ce sont les différences de qualité d'acier utilisé. On ne peut pas savoir ce qui se passe à l'intérieur de la quille. Les platines servent à mon sens à répartir les forces sur la fibre. Toute la partie qui est dans le sabot de fibre n'avait absolument pas souffert de la corrosion puisqu'enfermer dans du Sika. Il Y a à L'origine 8 tiges filetées M22 et 2 tiges filetées M18. Ce qui m'intéresserait c'est d'avoir une formule pour calculer la résistance de ces manchons. Je n'ai pas payé le mécanicien, qui doit faire faire une étude par des ingénieurs mais je voudrais être sur que ca tienne! Je pense que le montage est sur dimensionné à la base.
Pour calculer la resistance des manchons il suffit de calculer la section de métal , puis multiplier par la limite elastique
que je donne en daN/mm2 parce que je trouve plus parlant
calcul de la section par le Ø exterieur en soustrayant la section interieure par le Ø nominal de la tige filetée ( égal à celui du taraudage )
Dernière modification par JeanYves56 ; 07/01/2023 à 21h20.
Cordialement
La résistance que vous avez calculé est pour l'ensemble des manchons ou pour 1 manchon?
Voici la réglementation pour les forces exercées par les quilles:
7.2 Cas de chargement 1 — Quille fixe avec le bateau couché à 90°
Ce cas correspond au cas où le bateau est couché à 90° (voir la Figure 1), habituellement le cas le plus sévère pour le moment de flexion transversal d'une quille de lest fixe:
F1 = mKEEL x g (2)
iTeh STANDARD PREVIEW (standards.iteh.ai) ISO 12215-9:2012
Force verticale, bateau couché à 90°, exercée par la pesanteur au centre de gravité de la quille, exprimée
en newtons (N);
M1.1 = F1 x a (3)
Moment de flexion de conception provenant de la quille, à la section de liaison de la quille, exprimé en
newtons mètres (N.m);
M1.2 =F1 x (a + c )
moment de flexion de conception provenant de la quille, à mi-hauteur de la varangue, exprimé en
newtons mètres (N.m);
où
a est la distance mesurée le long de l'axe de la quille entre le CG de la quille et sa liaison avec la
coque ou l'aileron de quille, exprimée en mètres (m);
c est la distance mesurée le long de l'axe de la quille entre la liaison de la quille avec la coque ou
l'aileron et la mi-hauteur de la varangue, exprimée en mètres (m);
g est l'accélération due à la pesanteur, prise comme valant 9,81 m/s2 et utilisée partout dans la
présente partie de l'ISO 12215.
Alors selon mes calculs:
F1= 2300 x 9,81= 22 563
M1.1= 22 563 x 0,8 =18 050 NM
M1.2 = 22563 x (0,8 + 0,1) = 20 305 NM
Je ne sais très bien comment analyser ces résultats par rapport à vos calculs!!!
On ne peut pas comprendre,ni calculer sans cette figure 1 dont vous parlez;
les calculs de jean yves,c'est simplement la résistance en traction des tiges filetées;
cdlt
PS:les couples de serrage: où les avez-vous trouvés?
Bonjour ,
Elle est ou la " figure 1 " ??
le bateau est couché sur le coté ? ?
Cordialement
oui à 90°! Je vois que vous comprenez mon désarroi à essayer de mesurer le montage que l'on m'a fait!
Ce sont les seuls documents que j'ai trouvé!!!
Bsr ,
Cas de chargement 1 , la norme considère une force transversale F1 qui s'applique au niveau du CG de la quille , elle produit un couple , ce couple est reporté au niveau des
tiges filetées de fixation .
la coque est sollicitée par les fixations de la quille , tantot d'un coté , tantot de l'autre , transversalement .
Puisqu'il y a 2 rangées de tige filetée de fixation , on peut l' interpréter de la manière suivante , une rangée de tige filetée formant en quelques sortes une "ligne d'articulation " , les tiges filetées de l'autre rangée seraient sollicitées en traction
Cet effort doit etre alternatif , il est question aussi d' efforts de torsion .
Ce qui voudrait dire que le couple de 20305 Nm est à diviser par l'écartement entre les tiges filetées pour connaitre la force de traction en Newtons .
Dernière modification par JeanYves56 ; 08/01/2023 à 21h16.
Cordialement
Bonjour
Il me semble que la problématique critique est plus de garantir un non-décollement des surfaces assemblées (garantissant l'étanchéité à toute électrolyte) que de considérer une autre résistance mécanique (qui sera de fait garantie par cette première condition si réalisée).
Voici à titre de comparaison les tensions résultantes d'assemblages boulonnés Inox , acier et mixtes via manchon taraudé :
(paramètres communs cas d'un goujon M22, serrage à 90% (ok, avec cette valeur, on peut dire 'résistance', mais valeur variable (quid de la limite à la compression du complexe serré ?) à incidence directement proportionnelle sur le serrage), coeff frottement 0.2 +/-20% et très bonne imprécision de serrage limitée à 10%, ce dernier paramètre avec influence directement proportionnelle aussi) :
. vis Inox A(x) 50 : 25 kN
. vis acier 4.6 : 28 kN
. vis Inox A(x) 70 : 54 kN
. vis acier 8.8 : 76 kN
(voir calculette en pj Vis Couple Force.xls)
apparté rapide : L'entre-axes des 4 vis M22 avec un couple de 20 300 N.m pourrait être de 20300 = [25 à 76k] *4 *x => x = 0.07 à 0.2 , ce qui ne me choque pas à la vue des photos, où je l'estime à 10cm... cohérent aux 54kN de la vis inox A 70 , ou pour plus de sécurité voire d'une valeur de couple de serrage à 65%, d'une vis de classe 8.8... , mais bon, tout cela reste très grossier
. manchon : Øext 30 , lg taraudée 35 :
, avec un rapport d'implantation de 35/22= 1.6 , je suppose que la section équivalente des filets travaillant en cisaillement n'est pas critique (rapport de longueur courant d'une vis acier dans matériau bien plus tendre)
, l'aire soumise à la traction est de disons 300mm²
, je prends, au pif, un facteur de concentration de contrainte dû à l'entaille en fond de filet de 4 (à vérifier tout de même avant d'aller plus loin)
; nous pouvons donc déterminer par P=F/S (modulo Kt ici = 4) de quel Re ce manchon devrait être fait relativement aux valeurs précédentes considérées comme les limites d'utilisations de l'assemblage :
. 25kN *4 /300 = 333 MPa
. 30kN => 400 MPa
...
Hum, l'acier du manchon se doit probablement d'être de 'qualité supérieure'
Bsr ,
Les conditions de résistance de la quille sont données post 43
Cordialement
bjr:
vous avez vu dans l'ex §37 de djaro:il y a la même réparation sur un 416:
on y voit le couple de serrage effectué à 551Nm pour la tige de 22 c;a;d;loin de ce qu'indique rprevot;
par contre,ils ne donnent pas le diamètre du manchon,ni la matière;dommage;
cdlt
Bjr ,
Si on se refere aux norme de serrage et notamment à la doc Facom , en visserie de qualité 8.8 ,
- une vis de Ø 18 est à serrer à 260 Nm et une vis de Ø 22 à 500 Nm
A mon avis le serrage n'est pas vraiment le pb dans cette fixation , ce sont les conditions de test de la quille qui sont importants , comme indiqué dans la doc .
Il est indiqué que les fixations doivent résister à un effort appliqué au niveau du centre de gravité de la quille , cet effort se traduit par un effet pied de biche au niveau des fixations .
Je crois que l'on peu extrapoler et supposer qu'en utilisation normale , en mer , cet effort est appliqué d'un coté et de l'autre alternativement , que cet effort peu s'appliquer un peu plus en avant ou un peu plus en en arrière soumettant ainsi la quille à de la torsion .
Dernière modification par JeanYves56 ; 16/01/2023 à 12h19.
Cordialement
Bonjour
Je m'invite dans votre discussion.
Sans connaissance dans le calcul des bateaux, j'observe comme d'autres, que si on compare la résistance en traction des manchons et celles des goujons, les manchons sont nettement plus faibles.
Hors, c'est en travaillant en traction (essentiellement) que les goujons vont équilibrer le moment de flexion d'encastrement de la quille sur la coque.
Donc la modification par assemblage goujons/ manchons amène un affaiblissement par rapport à la situation initiale sans manchons.
Quand à savoir quels efforts il y aura en réalité là-dedans, c'est un tout autre débat.
Pour ma part, je m'en tiendrais si j'avais du faire le travail de modification, à réaliser quelque chose qui soit au moins aussi solide que ce qui existait (et qui, comme l'a dit quelqu'un "fonctionnait").
Mon avis est d’amateur. Il ne peut pas dispenser de l’intervention de professionnels.
Bonjour la commu
Le post #27, que je n'avais pas si bien lu, mentionne :
, d'une part le manchon fait d'acier XC18 (à considérer que cette désignation induit une pièce trempée et donc in-fine un Re équivalent pouvant atteindre, d'après mes tablettes, 600 MPa)
, d'autre part une vis de classe 8.8 avec couples de serrages modérés jusque 220 NM
... ce qui correspondrait , selon les coefficients de frottement 'mu' du filet, à des tensions déterminables, et donc potentiellement avoir une idée du Re mini du manchon
, mais je le fais cette fois en remplaçant mon Kt=4 précédent, par un coeff. de sûreté de 2
(suite à quelques recherches internet infructueuses sur mots clefs type filetage taraudage concentration contrainte filet, et même une lecture (ou revisionnage) du Peter's Stress (quel boulet cette doc..), enfin un résultat : "CONCEPTION ET CALCUL DES ÉLÉMENTS DE MACHINES VOLUME 1 Version 1, juin 2006, Gaston Nicolet : § 6.3.4 CONTRAINTES DANS LE FILETAGE (...) Le modèle de calcul est une poutre encastrée d'un côté, libre à l'autre, sollicitée par une charge supposée répartie uniformément puisque nous avons admis une pression constante entre vis et écrou. L'effet du raidissement du profil hélicoïdal et les concentrations de contraintes dues à la forme des pièces sont négligées. Le profil de la vis travaille comme une poutre encastrée, ...,")
, donc :
mu = 0.1 => F= 73 kN => 485 MPa
mu = 0.15 => F= 51 kN => 340 MPa
mu 0.2 => F= 40 kN => 275 MPa
(Moment de flexion 20300 N.m /0.1m /4 vis => F=~ 50 kN)
De mon point de vue, le montage plausible
Bonsoir ,
Les manchons en acier XC18 ne semblent pas avoir été trempés , ce n'est pas véritablement une nuance d' acier appropriée pour cela .
Dernière modification par JeanYves56 ; 17/01/2023 à 21h07.
Cordialement
Vous etes sûr de vos 50 KN sur chaque vis ??
les manchons résistent à 10.9 kN
Dernière modification par JeanYves56 ; 17/01/2023 à 21h14.
Cordialement
Bonjour, tout d'abord merci pour vos recherches! En fait il ne s'agit pas de XC18! Les manchons ont été fait en A 60! Maintenant je ne sais pas si c'est de l'acier trempé!
correction d'erreur d'unité
Je suis d'accord sur le résultat , 50 KN de traction sur chaque vis Ø 22, donc ça passe théoriquement , puisque les manchons résistent à 109 kN ,
ceci sans compter la brutalité des efforts de flexion et de torsion ....
Dernière modification par JeanYves56 ; 17/01/2023 à 21h47.
Cordialement
Bjr ,
Nalphi
Un petit croquis du comment je vois les choses , le pied de biche symbolisant la quille .
Le moment de la force appliquée à la quille est estimé à 20300 Nm , ceci est reporté au niveau des fixations ,
si on considère l'écartement des rangées de tige filetées à environ 0.1 m
20300/0.1 = 203000 N ,
cet effort est reparti sur 4 tiges filetées , d'un coté : 203000/4 = 50 K N
et ceci alternativement d'un cote ou de l'autre , suivant les conditions de navigation
La norme définissant les efforts a surement été écrite par des professionnels à partir d'expériences vécues .
Dernière modification par JeanYves56 ; 18/01/2023 à 13h51.
Cordialement
Bjr
Oui, c'est exactement le principe, propre à donner confiance, ou non, lors de premières approches.
Concernant le XC18 : la désignation (voir définition de l'époque où elle était en vigueur) est intrinsèquement liée à ses caractéristiques mécaniques envisageables via 'traitement'. C'est un acier dit de cémentation (traitement chimico-thermique), d'entrée de gamme certes, mais quand même.
Il est vrai que ses caractéristiques mécaniques de base à brut (recuit ou sans traitement) en font un acier couramment utilisé tel quel. Je répète cependant que la désignation ne garantie à la base que ses capacités à la cémentation. (Re 600 MPa sous peau jusque -3mm , dans le cas d'un prédimensionnement, je dirais à limiter à 3/4 voire moins si 'traitement au barbecue')
Pour l'A60, que mon cursus scolaire technique (commencé il y a maintenant plus de 30ans) le bannissait déjà en terme de garanties tant sur sa composiition que sur ses minimum Re ou Rm, la désignation ne faisant qu'exprimer une capacité à l'allongement. ...ce n'est certes pas faux de constater qu'il possède (*ait) aussi un Re ou Rm mini (Re 310, Rm 600 ?) ...
Je poste en passant une table illustrant quelles pourraient être les nuances d'aciers avec état de livraison (trop souvent omises) potentiellement utilisables pour la création de liaisons vissées. (https://acier.emile-maurin.fr/custom...cier-lcat1.pdf p.14) , que je me mets de côté pour le coup.
Jaunin,
Pouriez-nous nous faire une simu d'un cylindre Ø30ext lg.35 , percé d'un cylindre Ø19.2938 de part en part , et avec une 'groove' intérieure de caractéristiques d'un taraudage ISO M22 : tester quelle contrainte équivalente (sigma Von Mises max) une traction répartie en surface d'un côté en bout d'une telle pièce de 50 kN
Quoi qu'il en soit, j'essaierai de m'y atteler via SolidWorks, mais pas garanti que cela soit pour demain..
Dernière modification par Naalphi ; 18/01/2023 à 20h21.
