Pourquoi les goupilles sont expulsées et comment faire en sorte que cela ne se produise pas

Il existe des causes communes de déplacement qui concernent tous les types de goupilles, telles que des trous mal dimensionnés, un engagement insuffisant et une charge asymétrique. Il existe également des mécanismes de marche propres à chaque produit. Par exemple, les goupilles rigides peuvent déformer les trous, introduisant ainsi un jeu et compromettant la rétention. Si elles sont correctement sélectionnées pour le matériau hôte et la charge, les goupilles à ressort ne devraient pas déformer les trous comme les goupilles pleines rigides. Cependant, une fois installée, la fente d’une goupille à ressort fendue est largement fermée. Si un mouvement supplémentaire se produit, la goupille fendue peut s’arrêter au niveau de la fente, auquel cas elle fonctionne comme un tube solide (présentant les mêmes caractéristiques qu’une goupille pleine).  

Les goupilles flexibles spiralées de SPIROL ont été conçues pour pallier les insuffisances des goupilles pleines et des goupilles flexibles fendues. Les goupilles spiralées sont disponibles dans une variété de fonctions pour adapter la force et la flexibilité de la goupille à l’assemblage dans lequel elle est utilisée. Les goupilles spiralées légères et standard peuvent empêcher l’endommagement des trous dans les matériaux mous et fragiles, ce qui est souvent le cas lorsque des goupilles pleines ou des goupilles fendues sont utilisées. En outre, à la différence des goupilles f lexibles fendues, les goupilles flexibles spiralées ne peuvent pas « buter » dans les trous car elles possèdent une jointure plutôt qu’une fente.

Les goupilles spiralées et les goupilles fendues sont des ressorts fonctionnels. Une fois installée, la goupille est comprimée et c’est la tension de cet effet ressort qui assure la rétention dans un assemblage. Comme indiqué précédemment, les goupilles spiralées ne peuvent pas être refermées entièrement et restent donc flexibles dans les assemblages. Alors que les goupilles spiralées fournissent une flexibilité critique dans les assemblages rigides, il est très important de s’assurer qu’elles sont installées symétriquement pour empêcher la création d’un vecteur de force angulaire. Si un vecteur de force est créé, il peut traduire la compression radiale ou l’enroulement de la goupille flexible en un mouvement latéral permettant l’expulsion (Sur la figure 1, la charge de compression sur la goupille se traduit par un mouvement latéral lorsque la goupille est sous compression et chargée de manière asymétrique).  

F = charge de compression sur la goupille
F_n = force exercée radialement lorsque la goupille est comprimée et qu’elle veut revenir en arrière.
F_nx et F_ny = les résolutions de F_n
F_f = la force de frottement qui retient la goupille dans le trou

Pour obtenir une charnière à ajustement par frottement dans la Figure 4, les mêmes règles s’appliquent pour une performance maximale, à savoir que tous les trous doivent être si possible appariés avec précision. La différence entre les deux situations de la Figure 3 et de la Figure 4 réside dans la récupération du ressort de la goupille. Dans la Figure 4, la longueur de la portée libre est la plus grande dans les composants extérieurs, de sorte que la récupération de la goupille sera la plus grande aux extrémités plutôt qu’au centre si les trous ne peuvent pas être appariés avec précision. Dans ce schéma, la goupille sera retenue plus fermement dans le trou central tandis qu’elle se rétablira à chaque extrémité pour maintenir le contact avec les parois du trou extérieur.

Les figures 3 et 4 peuvent toutes deux donner lieu à une conception réussie si les caractéristiques du ressort de la goupille sont prises en compte avec précision pour chaque situation. Si nécessaire, il est possible de dériver empiriquement des valeurs pour la récupération attendue du ressort qui sont spécifiques au diamètre et à la longueur.

Si l’on souhaite une charnière à ajustement libre dans la Figure 4, il suffit de s’assurer que la goupille est retenue aux extrémités en agrandissant les trous dans le composant central. Le composant central offre peu de longueur pour la récupération de la goupille et, par conséquent, il suffit qu’il soit légèrement plus grand que les trous extérieurs pour assurer le dégagement de la goupille.