FR2485420A1

FR2485420A1 - Procede et appareil de serrage d'organes de fixation avec reglage de leur tension

Info

Publication number: FR2485420A1
Application number: FR8014546A
Authority: FR
Inventors: William Keith Wallace; David Lee Rosbrook
Original assignee: Chicago Pneumatic Tool Co LLC
Current assignee: Chicago Pneumatic Tool Co LLC
Priority date: 1979-05-16
Filing date: 1980-06-30
Publication date: 1981-12-31
Also published as: SE8004819L; US4244245A; CA1138072A; FR2485420B1; DE3024973A1; GB2077950A; GB2077950B; SE441164B

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UN APPAREIL DE SERRAGE DE BOULONS. ELLE SE RAPPORTE A UN PROCEDE SELON LEQUEL UN FACTEUR D'EFFICACITE, CORRESPONDANT AU RAPPORT DU TRAVAIL FOURNI A UN BOULON REEL AU TRAVAIL FOURNI A UN BOULON THEORIQUE NE PRESENTANT PAS DE FORCE DE FROTTEMENT, EST DETERMINE ET PERMET AINSI LA DETEMINATION DU COUPLE REEL A APPLIQUER AFIN QU'IL CORRESPONDE A UN COUPLE THEORIQUE VOULU. DE CETTE MANIERE, LA TENSION DES BOULONS SERRES PEUT ETRE REGLEE AVEC PRECISION. APPLICATION AUX OPERATIONS DE MONTAGE DE MACHINES.

Description

T.a présente invention concerne un procédé et

un appareil de serrage d'organes de fixation avec ré-

glage de leur tension et plus précisément le réglage du couple appliqué à un organe de fixation afin que celui-ci ou chaque organe de fixation d'un groupe d'or- ganes analogues commandés simultanément, possède

une tension finale prédéterminée, le couple et l'effi-

cacité du serrage de chaque organe de fixation du grou-

pe étant contrôlés constamment afin que la tension finale soit maintenue jusqu'à ce que tous les organes

de fixation du groupe possèdent cette tension finale.

On utilise et on perfectionne constamment les procédés et appareils utilisés dans la technique du serrage des organes de fixation. La plupart des procédés actuellement utilisés assurent un réglage du

couple afin que les organes de fixation aient la ten-

sion finale voulue. Dans les opérations de montage

qui mettent en oeuvre de nombreux organes de fixa-

tion, le contrôle de la commande du couple permet la

vérification de l'ensemble de manière que tous les or-

ganes serrés atteignent une tension finale prédétermi-

née avant la fin de l'application des couples. Cepen-

dant, la valeur de la tension appliquée à un organe

donné de fixation dans une opération de montage dé-

pend de certains paramètres tels que du frottement et

des charges appliquées au cours du montage.

Pour tout organe déterminé de fixation, il existe une relation constante entre l'allongement de

l'organe de fixation, la charge ou tension de cet or-

gane, et la rotation de l'organe par rapport à l'élé-

ment complémentaire taraudé ou fileté, cette relation n'étant pas affectée par le frottement. Certains des

systèmes connus de serrage d'organes de fixation es-

saient de mettre en oeuvre cette relation pour le ré-

glage de la tension des organes. Cependant, les dis-

positifs utilisés pour la mise en oeuvre de cette re-

lation sont affectés par le frottement. Des exemples des effets du frottement, dans les systèmes connus de serrage sont les suivants:

1. Les systèmes connus supposent que la cour-

be représentant la variation du couple avec l'angle de rotation est une droite, pour la partie du cycle dans laquelle la totalité de la rotation est absorbée par l'allongement de l'organe de fixation. Cette droite est utilisée pour la détermination d'un point de charge nulle de l'organe de fixation, à partir duquel l'angle de serrage est mesuré. Si les effets de frottement ne sont pas constants, l'hypothèse de la linéarité n'est pas convenable et l'organe de fixation n'est pas serré convenablement. 2. Certains des systèmes connus mettent en oeuvre la limite de déformation de la courbe de serrage représentant la variation du couple avec l'angle, pour la corrélation de l'angle de serrage à la tension du boulon. Cependant, la limite de déformation d'un organe

de fixation, correspondant à la limite élastique, ap-

paraissant sur une courbe réelle de variation du couple en fonction de l'angle, est le résultat des contraintes

produites à partir de la tension de l'organe de fixa-

tion ainsi que du frottement.

Un autre inconvénient des systèmes qui assu-

rent le réglage de la rotation de l'organe de fixation pour la détermination de la tension finale, est qu'il n'existe aucun moyen de vérification d'un ensemble monté

pour la détermination de son serrage à un angle conve-

nable de rotation, correspondant à une tension spécifiée.

L'invention met en oeuvre une courbe théori-

que de variation du couple en fonction de l'angle de rotation, pour la déterminationpar calcul d'un facteur d'efficacité. Cette courbe n'est pas mise en oeuvre dans les systèmes connus. La transformation du couple réel en tension de l'organe de fixation, à l'aide d'un facteur d'efficacité et d'une constante de l'organe de fixation, est plus précise que la relation entre

la limite réelle de déformation de l'organe de fixa-

tion et la tension. Le positionnement d'une courbe théorique par rapport à la courbe réelle couple-angle est plus simple et plus précis que l'extrapolation de la configuration de la courbe réelle jusqu'à un angle final à charge nulle avec ensuite rotation d'un angle prédéterminé destiné à donner le couple

final voulu.

La détermination et l'utilisation du facteur d'efficacité, décrit dans la suite du présent mémoire,

permettent la mesure du couple de l'organe de fixa-

tion avec une. clé dynamométrique, ce couple ayant une

valeur qui, après multiplication par le facteur d'ef-

ficacité et par une constante de l'organe de fixation,

détermine la force de serrage de l'organe considéré.

De cette manière, une vérification est rendue possible

et permet la détermination du fait que la tension vou-

lue de l'organe a été obtenue ou l'opération peut être utilisée ultérieurement pour le serrage d'un organe de fixation au couple nécessaire, devant donner

la charge voulue de serrage.

L'invention concerne donc un procédé et un appareil destiné à la mise en oeuvre de ce procédé, tels que la tension finale d'un organe de fixation peut être réglée avec précision, qu'un seul organe soit serré ou que plusieurs organes soient serrés au cours d'une opération de montage. L'utilisation d'un facteur d'efficacité qui peut être calculé, permet

la détermination d'une courbe théorique couple-

angle de variation du couple ern fonction de l'angle de rotation, si bien que le couple destiné à donner la tension finale à l'organe de fixation peut être déterminé. Selon l'invention, l'effet du frottement au cours d'un cycle de serrage est mesuré et le couple nécessaire à l'obtention de la tension voulue dans un

ou plusieurs organes de fixation, peut être déterminé.

Selon une autre caractéristique de l'inven-

tion, une vérification destinée à déterminer si la -

tension voulue est atteinte, peut être réalisée, et permet aussi la détermination ultérieure du fait que la tension est bien possédée par un organe de fixation. D'autres caractéristiques et avantages de

l'invention ressortiront mieux de la description qui

va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur

lesquels: -

- la figure 1 est un graphique représentant

la variation du couple en fonction de l'angle de ro-

tation, le graphique indiquant une courbe réelle et une courbe théorique de serrage; - la figure 2 est un graphique illustrant l'établissement d'une formule de mesure de la surface délimitée sous une courbe réelle couple-angle; - la figure 3 est un graphique représentant des courbes couple-angle réelle et théorique, utilisées pour la-détermination d'un facteur d'efficacité; - la figure 4 est un diagramme synoptique d'un appareil destiné à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, dans la phase de mise en route; et - la figure 5 est un diagramme synoptique du même appareil, mais considéré lors d'une opération de

serrage d'un organe de fixation.

On se réfère d'abord à la figure 1 qui repré-

sente une courbe représentant la variation réelle du couple avec l'angle de rotation et une courbe théorique,

celle-ci représentant la variation du couple en fonc-

tion de l'angle de rotation en l'absence de frottement.

Le couple à la limite élastique ou de déformation ty est proportionnel à la tension dans l'organe de fixation pour cette même valeur. L'angle ay est proportionnel à l'allongement de l'organe de fixation, entre la charge nulle et la limite élastique. Ces deux valeurs ay et ty peuvent être prédéterminées pour toute dimension et longueur utile d'organes de fixation. La pente de la

courbe théorique est ty/ay et on l'appelle C1. L'équa-

tion de cette courbe théorique est donc: t = C a.

En conséquence, lors d'un montage tel que la partie finale de serrage que provoque l'allongement de l'organe de fixation, la courbe théorique couple-

angle est représentée par l'équation t = C1a.

On choisit alors les points de consigne Ti

et Tm. Le point Ti doit correspondre une valet- suf-

fisamment élevée pour que les éléments de l'ensemble

formé soient serrés, et la valeur Tm doit être suffi-

samment faible pour que l'organe de fixation ne dépasse

pas la limite élastique. L'effet du frottement est me-

suré par l'efficacité qui est le rapport de la valeur réelle du travail nécessaire à la valeur du travail nécessaire au serrage d'un même organe de fixation, en l'absence de frottement. La surface comprise sous

les courbes couple-angle est proportionnelle au tra-

vail ou à l'énergie nécessaire au passage du couple

appliqué à l'organe du point Ti au point-Tm. La sur-

face comprise sous la courbe réelle, à partir du cou-

ple nul,est Ti Oc + A et, de manière analogue, la sur-

face qui se trouve sous la courbe théorique est

ti Oc + al, pour le segment Oc des courbes (figure 3).

En conséquence, le facteur d'efficacité est donné par la relation: ti Oc + al Eff. = Ti Oc + Al

L'efficacité qui représente alors un rendement est aus-

si égale au couple théorique divisé par le couple réel.

Ainsi, on a la relation ti

Eff. = Ti ou T-i = ti/Eff.

Si l'on porte Ti Ef dans l'équation précédente, on obtient: Eff= ti Oc + al Ef. Ti Oc + Al Eff. <ti Oc + Al) = ti Oc + al Eff. ti Oc + Eff. Ai = ti ec + al Eff. Ai = al Eff. - al En conséquence, seule la surface comprise entre Ti, Tm, ti et tm doit être calculée pour la dé- termination de l'efficacité. La courbe de la figure 2 indique que la surface comprise sous la courbe réelle Ai est telle que: Ai = AO/T1 + + T21'+ T3... 2 -T7 De manière analogue, la courbe de la figure 3 indique que la surface comprise sous la courbe théorique est

égale à al = (2- C1 O c2.

Les surfaces réelle Ai et théorique al,

comprises sous les courbes respectives, sont détermi-

nées et le facteur d'efficacité est calculé pour chaque cycle de serrage. Lorsque le facteur d'efficacité est connu, la valeur du couple théorique ti est déterminée par multiplication des valeurs du point de consigne ti

et du facteur d'efficacité. Comme l'équation repré-

sentant la courbe théorique est connue, la détermination

d'un premier couple sur la courbe permet la détermina-

tion du couple en tout autre point. Le couple tm est égal au couple au point ti, additionné du produit de la pente par l'angle de rotation entre les points ti et tm, ou tm = ti + C1oc, C1 étant la pente dont la valeur

est ty/ay.

Le couple théorique ta multiplié par la cons-

tante de l'organe de fixation est égal à la tension ou charge voulue de l'organe de fixation. Cette constante

désigne le déplacement axial par unité d'angle derota-

tion, fixé pour tout organe donné de fixation ou pour des organes de fixation ayant les mêmes configurations, c'est-à-dire les mêmes proportions, et elle est égale au rayon du cercle primitif de l'organe de fixation multiplié par la tangente de l'angle d'avance. Ce

couple théorique ta est obtenu lorsque le couple théo-

rique tm est ajouté au produit de la pente C1 par l'angle 6 de rotation au-delà du point tm, soit

ta = tm + C1. Si le facteur de rendement était cons-

tant, la valeur du couple réel Ta nécessaire pour l'ob-

tention du couple théorique ta serait Ta = ta/tm (Tm)

(figure 1).

Comme le facteur d'efficacité peut varier,

le couple réel Ta peut ne pas donner la valeur théori-

que ta. Ainsi, lorsque le couple réel est égal à Ta, cette valeur du couple est maintenue sur l'organe de fixation, mais le couple théorique t est vérifié afin que son égalité avec le couple ta soit déterminée. En l'absence d'égalité, une nouvelle valeur du couple réel

Tf est prédite à partir d'un nouveau facteur d'effica-

cité et l'opération recommence. Lorsque le couple théo-

rique t est égal au couple ta, le couple réel nécessaire à son obtention est maintenu sur l'organe de fixation. Le

facteur de rendement est déterminé alors par -détermina-

tion du couple théorique t par le couple réel Tf et il est affiché. L'opérateur peut alors vérifier la tension voulue pour l'organe de fixation puisqu'il connaît

le couple, le facteur de rendement et la constante d'or-

gane de fixation donnant la tension correspondante.

On vient de décrire l'opération mise en oeuvre lorsque la pente C1 peut être prédéterminée par mesure de la tension et de l'allongement obtenus à la limite de déformation de l'organe de fixation. Dans l'autre type de montage dans lequel la dernière partie du cycle de serrage comprend le fléchissement d'une pièce de l'ensemble et l'allongement de l'organe de fixation, la pente doit être déterminée lorsque lemontage est terminé puisque l'angle de rotation est absorbé par l'allongement de l'organe de fixation et de l'ensemble

formé. Les opérations sont alors les suivantes.

On se réfère à la courbe de la figure 1. L'é-

quation du couple théorique est encore sous la forme

t = C1a, mais dans ce cas, la pente C1 est inconnue.

On doit utiliser la valeur du couple théorique ty' à la limite de déformation de la courbe réelle couple-angle pour la détermination de la pente C1. Cette valeur doit être une valeur moyenne car elle varie en réalité dans une certaine mesure avec le frottement, mais c'est une

valeur que d'autres systèmes de serrage mettent en oeu-

vre pour le réglage de la tension. La valeur de l'an-

gle Oy, entre la tension nulle et la limite de défor-

mation, est différente de ay. La figure indique que Oy

est inférieur à ay mais, suivant l'importance du flé-

chissement lors du montage, cet angle peut être supé-

rieur à ay.

La pente Cl peut être déterminée de la manière suivante:

ty' = tm + C1 2 ti = Ti Eff.

avec tm = ti + C1oc ti = Ti À ou C oc2 ty' = ti + C +C1C2 a = 2 TiC Oc2 TiC Oc2 ty= 2A + Cc + C12 ti 2A Cl = tys TiOc 2 2A + oc +e2 Les points de consigne Ti et Tm sont choisis comme décrit précédemment. Un organe de fixation de mise en route est alors serré à la limite de déformation et permet la détermination des valeurs A1, oc et e2. La détermination de la tension met en oeuvre ces valeurs dans l'équation qui précède et permet la détermination de C1. Lorsque cette pente est déterminée à l'aide de l'organe de fixation utilisé pour la mise en route,

les organes suivants sont mis en place en conséquence.

On considère maintenant le fonctionnement de l'appareil mettant en oeuvre le procédé précité. Les

figures 4 et 5 sont des diagrammes de l'appareil, re-

présentant les circuits incorporés. La figure 4 montre

le fonctionnement de l'appareil lors de la mise en rou-

te et la figure 5 lors de la commande d'un cycle de serrage.

Comme indiqué sur la figure 5, de l'air com-

primé est transmis à un entraîneur 5 à régénération, destiné à serrer des écrous, du type décrit dans le

brevet des Etats-Unis d'Amérique no 3 507 173. Un ré-

gulateur 3 fixe une pression d'entrée d'un régulateur 4 à commande pilote. Cette pression réduite est telle qu'elle provoque le serrage de l'organe de fixation à un couple supérieur à Tm. L'entraîneur 5 maintiElt

alors l'application de ce couple à l'organe de fixation.

Un codeur 6 d'angle commande.un circuit 7

d'horloge qui transmet une impulsion par degré de ro-

tation de l'organe de fixation, dans le sens de serra-

ge, ou qui peut être réglé afin qu'il transmette une impulsion pour deux degrés ou pour tout autre réglage voulu. Un transducteur 8 de couple transmet un signal sous forme d'une tension analogique proportionnelle au couple appliqué à l'organe de fixation. Un élément , alimenté par l'intermédiaire d'un amplificateur analogique 9, conserve la dernière valeur la plus élevée du couple qu'il a transmise.La valeur du couple parvient à un comparateur 11 qui n'effectue aucune opération tant que la valeur du couple ne dépasse pas le point

de consigne Ti qui est fixé par le circuit 12.

La première partie du circuit fonctionne à la manière d'un détecteur de limite de déformation d'organe de fixation, utilisé pour l'arrêt d'urgence qui empêche la rupture de l'organe de fixation, et il empêche l'introduction dans le circuit de commande de

toute rotation qui a lieu sans augmentation du couple.

Le circuit fonctionne de la manière suivante.

Une impulsion d'horloge extrait une valeur de couple du comparateur 11 et la conserve dans un circuit ou élément 13 d'échantillonnage et de maintien. La même impulsion d'horloge déplace la valeur précédente du couple, contenue dans le circuit 13 d'échantillonnage et de maintien, vers un autre élément ou circuit 14 d'échantillonnage et de maintien. Un amplificateur

différentiel 15 fait la différence entre les deux va-

leurs et la transmet à un comparateur 16. Lorsque la

différence est inférieure à une valeur de consigne com-

me indiqué par la référence 17, elle parvient à un compteur 18 d'impulsions. Lorsque les valeurs des dif- férences entre les impulsions successives restent inférieures à la limite fixée comme indiqué dans le circuit 17 pour qu'un nombre d'impulsions dépasse une

limite préréglée, fixée par un circuit 21, l'air com-

primé n'est plus transmis à l'entraîneur 5 par la sou-

pape 1. Cette opération correspond à un cycle de serra-

ge qui est rejeté.

Lorsque la différence entre les impulsions

successives dépasse une valeur limite fixée par le cir-

cuit 17, elle parvient à un circuit 20 générateur d'une seule impulsion qui remet à zéro le compteur 18. Lorsque le couple est inférieur à une valeur de consigne fixée par le circuit 56, l'impulsion parvient à un circuit 22

de comptage. Celui-ci totalise les impulsions qui dé-

passent la limite fixée par le circuit 17 jusqu'à ce que le couple devienne égal à une valeur de consigne fixée par le circuit 56. Le circuit 22 contient alors le nombre d'impulsions ou de degrés séparant les couples Ti et Tm, correspondant à l'angle Oc de la courbe de la figure 1. Cette valeur des impulsions est transmise à un convertisseur numérique-analogique 23 qui met ce

nombre sous forme d'une tension électrique et la con-

serve dans un circuit ou élément 24 d'échantillonnage et de maintien. La partie du circuit alrant des éléments 25 à 31 (qui est un additionneur) détermine la surface A1 qui se trouve au-dessous de la courbe du couple réel, par mise en oeuvre de l'équation A = AO/T " + T2... + I T1/2Tm_, comme indiqué sur

la figure 2. Le couple provenant du circuit 13 d'é-

chantillonnage et de maintien est transmis à l'ampli-

ficateur différentiel 25 qui soustrait la valeur de consigne Ti provenant du circuit 12. La différence 1l parvient alors à un circuit 26 d'échantillonnage et de maintien. L'impulsion suivante d'horloge déplace la valeur dans un additionneur analogique 27, si bien que cette valeur s'ajoute aux valeurs des impulsions précédentes provenant du circuit 28 d'échantillonnage et de maintien. Un élément logique intersection 55

empêche la commande des circuits 26 et 28 d'échantil-

lonnage et de maintien par les impulsions d'horloge lorsque la différence entre les impulsions de couple

est inférieure à la valeur de consigne du circuit 17.

Le total des valeurs est conservé dans le circuit 29 d'échantillonnage et de maintien. Lorsque le couple dépasse une valeur de consigne Tm fixée par le circuit 56, l'impulsion suivante qui dépasse la valeur de

consigne du circuit 17 passe dans un circuit 32 géné-

rateifr d'une seule impulsion. Ce circuit transmet une impulsion d'horloge qui commande la transmission de la valeur contenue par le circuit 29 d'échantillonnage et de maintien à l'additionneur 31. La valeur est ajoutée à une valeur de consigne provenant d'un circuit 30. Le signal de sortie de l'additionneur 31 est la valeur de

la surface A1 représentée sur la courbe de la figure 2.

L'impulsion d'horloge provenant du circuit 32 provoque aussi le déplacement de la valeur oc conservée dans le circuit 24 d'échantillonnage et de maintien vers

un circuit multiplicateur 33 dans lequel elle est mul-

tipliée par une valeur de consigne 1/2C. Cette valeur parvient alors à un autre circuit multiplicateur 34 dans lequel elle est multipliée à nouveau par Oc. Le signal de sortie de ce dernier circuit multiplicateur est donc COc 2/2, soit ai, détermine par l'équation

correspondant à la courbe de la figure 3.

Les valeurs des surfaces A1 provenant de

l'additionneur 31 et a1 provenant du circuit multipli-

cateur 34 parviennent à un circuit diviseur 35. Le

signal de ce dernier est le facteur d'efficacité Eff.

Un circuit multiplicateur 36 multiplie la valeur de consigne Ti du circuit 12 par ce facteur d'efficacité Eff et forme le couple théorique ti. Cette valeur du couple théorique provenant du circuit 36 est ajoutée par un additionneur 38 au signal de sortie C 1c du circuit multiplicateur 37. Le signal de sortie de l'additionneur 38 représente la valeur tm du couple théorique. Cette valeur est transmise à un additionneur 39 afin qu'elle s'ajoute à la valeur C1R provenant d'un circuit multiplicateur 41. Cette valeur C1S représente l'angle de dépassement du point Tm, multiplié par la pente Cl. Au point Tm, cette valeur est nulle, mais le signal de sortie de l'additionneur 39 est encore

égal à tm. Cette valeur tm parvient à un circuit di-

viseur 43 dans lequel elle divise la valeur du couple théorique ta provenant d'un circuit 42 indiquant une

valeur de consigne. Cette valeur ta représente le cou-

ple théorique nécessaire à l'obtention de la charge voulue de serrage. L'impulsion d'horloge du circuit

32, lorsque le couple dépasse la valeur tm, est trans-

mise par un élément logique réunion 54 et elle provo-

que la transmission de la valeur du couple appliqué à l'organe de fixation au point Tm vers le circuit multiplicateur 44. Le signal de sortie du circuit diviseur 43 égal à ta/t est multiplié par le couple

provenant d'un circuit 47 d'échantillonnage et de main-

tien. Il s'agit de la valeur du couple réel Ta qui donne la valeur du couple théorique ta lorsque le facteur d'efficacité reste constant. La valeur Ta

provenant du circuit 44 est transmise a'un amplifica-

teur différentiel 45. Lorsque le couple réel est égal au couple Ta ou dépasse cette valeur, une tension est transmise par l'amplificateur 45. Ce signal parvient

à la soupape 2 qui empêche l'augmentation de la pres-

sion de l'air transmis à l'entraîneur. Ainsi, cette

valeur du couple est maintenue sur l'organe de fixa-

tion. Le signal provenant de l'amplificateur 45 est

aussi transmis par un circuit 46 générateur d'une im-

pulsion unique. Ce circuit 46 crée une impulsion d'horloge qui parvient à un comparateur 51. Lorsque

la valeur ta/tm provenant du circuit diviseur 43 dé-

passe celle du point de consigne transmis par le circuit 50, l'impulsion d'horloge est transmise par un élément logique 57 au circuit 40 d'échantillonnage et de maintien et, par l'intermédiaire du circuit 54, au circuit 47. Lorsque le circuit 40 d'échantillonnage

et de maintien est commandé par une impulsion d'hor-

loge, une valeur du paramètre B est transmise au cir-

cuit multiplicateur 41. Le signal de sortie de ce der-

nier est ajouté à la valeur tm par l'additionneur 39.

Cette valeur divise le paramètre ta dans le circuit diviseur 43. L'impulsion d'horloge du circuit 47

d'échantillonnage et de maintien commande la transmis-

sion de la valeur actuelle du couple appliqué à l'or-

gane de fixation, au circuit multiplicateur 44. Le signal de sortie de ce dernier représente alors le

nouveau couple prévu pour l'obtention du couple théo-

rique ta. Si le nouveau couple prévu dépasse le couple appliqué à l'organe de fixation, le signal de sortie de l'amplificateur 45 disparaît et la soupape 2 s'ouvre à nouveau, si bien que la pression transmise à l'outil augmente. Ce cycle se répète jusqu'à ce que le couple

théorique t soit égal au pourcentage voulu du couple ta.

A ce moment, le couple réel est égal au couple prédit et la soupape 2 est fermée et maintient ce couple sur l'organe de fixation. L'impulsion d'horloge provenant du circuit 46 est transmise par le comparateur 51 au circuit 52 d'échantillonnage et de maintien puisque la valeur du rapport ta/t est inférieure à la valeur

de consigne du circuit 50.

L'impulsion d'horloge du circuit 52 commande la transmission de la valeur du facteur d'efficacité

du circuit diviseur 48 au dispositif 53 d'affichage.

Le cycle est alors terminé.

On se réfère maintenant au schéma de la fi-

gure 4 pour la description du fonctionnement de l'ap-

pareil lors de sa mise en route ou de son réglage. La

valeur "1" est introduite pour la pente C1 et la va-

leur ty', tirée de la courbe de la figure 1, est in-

troduite à la place du paramètre ta. Un cycle de ser-

rage est alors réalisé sur un ensemble réel. Le cir-

cuit de détection de limite de déformation, comprenant les circuits 13 à 19 interrompt le cycle de serrage à la limite de déformation. La valeur du paramètre C1 est déterminée par l'équation Tc2 C1 = ty'/ A + oc + S Lorsque le couple dépasse la valeur Ti, les circuits

à 31 calculent la surface A1 comprise sous la cour-

be du couple réel, comme décrit pour le cycle de ser-

rage. Lorsque le couple dépasse la valeur de consigne de Tm fixée par le circuit 56, le circuit 32 transmet une impulsion unique d'horloge. Celleci provoque la

transmission de la valeur Oc du circuit 24 d'échan-

tillonnage et de maintien dans le circuit multiplicateur 33. Comme la pente C1 est égale à 1, le paramètre Oc est multiplié par 1/2. Cette valeur 1/2Oc parvient au circuit multiplicateur 34 qui la multiplie à nouveau par Oc. Le signal de sortie du circuit 34 est alors égal à Oc 2/2. Cette valeur parvient au circuit diviseur dans lequel elle est divisée par A1 provenant de

l'additionneur 31. Le signal de sortie du circuit di-

viseur 35 parvient au circuit multiplicateur 36 qui le multiplie par la valeur de consigne Ti provenant du circuit 12. Le signal de sortie du circuit 36 est alors égal à Ti Oc 2/2Al. La valeur 1/2Oc provenant du circuit multiplicateur 33 parvient aussi au circuit

multiplicateur 37 dans lequel elle forme la valeur oc.

* Cette dernière est alors ajoutée à la valeur du signal

de sortie du circuit multiplicateur 36 par l'addition-

neur 38. Le signal de sortie de ce dernier est donc sous la forme Ti Oc /2A1 + Oc. Lorsque le circuit de détection de limite de déformation transmet le signal du comparateur 19 afin que la soupape 1 d'arrêt soit fermée, le signal parvient--aussi à l'élément logique réunion 57. Le signal est transmis par cet élément 57

et commande le circuit 40 d'échantillonnage et de main-

tien par son entrée d'horloge. La valeur f de l'angle, entre le point Tmet la limite de déformation, parvient alors au circuit multiplicateur 41. Comme une valeur 1

a été utilisée pour le paramètre C1, le signal de sor-

tie du circuit multiplicateur 41 est encore égal à S.3 Cette valeur parvient à l'additionneur 39 qui l'ajoute au signal de sortie de l'additionneur 38. Le signal de sortie de l'additionneur 39 est alors sous la forme Ti Oc2/2A + Oc + S. Le circuit diviseur 43 divise alors la valeur ty' provenant du circuit 42 par le-signal de sortie de cet additionneur 39. Le signal de sortie

du circuit diviseur 43 représente la valeur du para-

mètre C1 et elle est affichée par le circuit 49.

Les valeurs des paramètres C1 et ta sont alors placées dans les circuits correspondants qui conservent les valeurs de consigne. L'appareil peut alors être utilisé pour la commande d'un cycle de

serrage, comme décrit en référence à la figure 5.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de serrage avec réglage de tension, selon lequel un moteur est alimenté afin qu'il place et serre un organe de fixation, un dispositif réglant l'énergie transmise au moteur afin qu'une tension pré-

déterminée soit appliquée à l'organe de fixation, le-

dit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend le déclenchement du fonctionnement du moteur afin qu'il fasse tourner l'organe de fixation, la création d'un signal représentatif de la rotation de l'organe de fixation,

la création d'un signal proportionnel au cou-

ple appliqué à l'organe de fixation par le dispositif d'entraînement en rotation, la mise en oeuvre des deux signaux pour la détermination du travail fourni à l'organe de fixation, la comparaison de ce travail à un travail équivalent fourni à un organe théorique de fixation ne présentant pas de force de frottement, la détermination d'un facteur d'efficacité dépendant de la comparaison, la mise en oeuvre du facteur d'efficacité

pour la détermination du couple réel nécessaire à l'ob-

tention d'une tension prédéterminée dans l'organe de fixation, et l'interruption de l'alimentation du moteur

lorsque la tension prédéterminée est appliquée à l'or-

gane de fixation.

2. Procédé selon la revendication 1, destiné à la mise en place et au serrage simultanés de plusieurs organes similaires de fixation, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend le maintien d'une tension prédéterminée à chaque organe de fixation jusqu'à ce que la tension prédéterminée soit obtenue sur tous les organes de fixation, et l'arrêt de l'alimentation de tous les moteurs de fixation des organes de fixation lorsque la tension

prédéterminée est obtenue dans tous les organes de fi-

xation.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le facteur d'efficacité est le rapport de la

surface comprise sous une courbe théorique couple-

rotation entre un premier et un second point de la courbe théorique le long de l'axe de rotation, et la surface comprise sous une courbe réelle courbe-rotation, entre les deux mêmes points représentant les rotations,

sur la courbe réelle.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé

en ce que le couple théorique multiplié par une cons-

tante relative à l'organe de fixation est égal à la

tension voulue dans l'organe de fixation.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le couple appliqué à l'organe de fixation, au premier point correspondant à une rotation, est suffisamment grand pour que les pièces d'un ensemble

maintenues par un organe de fixation soient bien ser-

rées, et le couple appliqué à l'organe de fixation au

second point correspondant à une rotation est suffisam-

ment faible pour qu'il ne se trouve pas au-delà de la

limite élastique de l'organe de fixation.

6. Appareil destiné au serrage avec réglage de la tension, lors de la mise en place et du blocage d'un organe de fixation, ledit appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend un entraîneur à régénération t5), un dispositif (4) destiné à transmettre de l'énergie à l'entraîneur (5),

un dispositif (8) de mesure du couple appli-

qué par l'entraîneur à l'organe de fixation, un dispositif (6) destiné à former un signal qui représente la rotation de l'organe de fixation sous la commande de l'entraîneur, un dispositif (9) destiné à former un signal

analogique proportionnel au couple appliqué par l'en-

traîneur à l'organe de fixation, un dispositif mettant en oeuvre les deux signaux et destiné à déterminer le travail fourni à l'organe de fixation par l'entraîneur, un dispositif (35) de comparaison de ce travail à un travail équivalent fourni à un organe théorique de fixation ne présentant pas de force de frottement, un dispositif de détermination d'un facteur d'efficacité d'après les comparaisonseffectuées par le dispositif (35) de comparaison, un dispositif mettant en oeuvre le facteur d'efficacité et destiné à déterminer le couple réel nécessaire à l'obtention d'une tension prédéterminée dans l'organe de fixation, et

un dispositif (1) destiné à interrompre l'ali-

mentation de l'entraîneur (5) en énergie lorsque le

couple réel est appliqué à l'organe de fixation.

7. Appareil selon la revendication 6, tel que plusieurs entraîneurs sont utilisés pour la mise en place simultanée de plusieurs organes similaires de

fixation, lors de l'obtention d'une tension prédé-

terminée dans chacun des organes de fixation, ledit appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (1) destiné à interrompre l'alimentation

de tous les entraîneurs lorsque la tension prédé-

terminée est appliquée à chacun des organes de fixa-

tion.