Que peut apprendre l'industrie du vélo sur le couple des avions et de la mécanique automobile

Nous avons discuté du couple avec des mécaniciens de vélo professionnels, un technicien aéronautique et un mécanicien automobile pour voir en quoi chaque industrie diffère

On entend beaucoup parler de couple dans le monde du cyclisme ces jours-ci. Les mécaniciens de vélo utiliseront quotidiennement des clés dynamométriques pour serrer les boulons selon les spécifications. Avant d'aller plus loin, le « serrage aux spécifications » fait référence au serrage de toute fixation au couple nominal - ou « spécification » - défini par le fabricant. Les mécaniciens à domicile sont encouragés à acheter l'une des meilleures clés dynamométriques pour vélo afin de bien entretenir leur équipement et de minimiser les risques de dommages. Certains des meilleurs vélos de route sont même désormais livrés avec une clé dynamométrique incluse pour aider les propriétaires, espérons-le, à sortir les choses de la boîte.

En tant que mécanicien qualifié, j'ai passé des années à serrer des fixations (une fixation est utilisée pour maintenir des objets ensemble, sur un vélo, ceux-ci seront généralement filetés, le filetage étant utilisé pour fixer les composants les uns aux autres, c'est-à-dire une vis ou un boulon) sur les composants du vélo pour spec et rechercher et apprendre les cotes de couple des composants pour s'assurer que les vélos des clients ont été entretenus conformément aux spécifications et pour minimiser les risques de dommages. Chaque jour est un jour d'école, comme le dit le dicton, et j'ai toujours été intéressé par la façon dont les choses se font dans d'autres industries par rapport au monde du vélo en ce qui concerne les clés dynamométriques et dynamométriques. À cette fin, j'ai parlé avec deux mécaniciens de vélo professionnels, un technicien aéronautique et un mécanicien automobile pour voir comment les choses se font dans leurs industries, afin de créer une comparaison intéressante sur le travail avec couple. J'avais quelques idées préconçues sur lesquelles je voulais leur poser des questions, ainsi que des questions que le mécanicien en moi voulait juste savoir par pure curiosité.

L'une de ces intuitions est que même si le serrage des fixations sur les composants du vélo est largement considéré comme une bonne pratique, il n'est pas considéré comme essentiel et n'est donc pas appliqué aussi rigoureusement que dans d'autres secteurs. C'est peut-être parce que les vélos, dans l'ensemble des choses, sont en quelque sorte considérés comme moins sérieux par rapport aux voitures ou aux avions. Les ramifications d'une panne de composant sur un vélo, une voiture ou un avion peuvent cependant évidemment toutes être catastrophiques.

J'approfondirai certaines de ces idées dans un futur article sur le couple où je parlerai à plusieurs grands fabricants de clés dynamométriques pour obtenir une prise directement de la bouche des chevaux.

J'ai parlé au chef mécanicien et chef des opérations techniques de Bahrain Victorious, Filip Tisma, ainsi qu'à Richard Steels de Detail Bike Tech, un mécanicien professionnel qui a travaillé avec l'équipe cycliste de Grande-Bretagne et Ineos Grenadiers sur le projet Hour Record de Dan Bigham. J'ai également parlé au technicien en mécanique d'aéronefs, Harry Shakespeare; et enfin Christian Beyer, mécanicien et propriétaire de Chipp'wa Valley Motors, un atelier de réparation automobile généraliste situé dans le Wisconsin, aux États-Unis.

Il était clair qu'il y avait des thèmes communs dans les réponses, ce que l'on peut probablement attendre des mécaniciens professionnels qui font cela jour après jour pour gagner leur vie et qui travaillent tous à un niveau élevé. Les réponses ont également mis en évidence un ou deux points intéressants dont l'industrie du vélo pourrait peut-être tirer quelque chose.

La première chose que je voulais établir était l'importance du serrage des fixations dans chacun des rôles du mécanicien. La réponse de Beyer a souligné la grande importance accordée au serrage correct des fixations dans son domaine de travail.

"Nous avons pour politique de serrer presque toutes les fixations que nous touchons. Nous allons même jusqu'à exiger que toutes les fixations que nous touchons soient marquées avec un marqueur de peinture une fois qu'elles ont été suffisamment serrées. Ce niveau d'attention à ce petit détail nous aide à savoir pour sûr que notre travail est terminé selon les normes les plus élevées sans deviner ce qui pourrait conduire à des échecs sur toute la ligne. » il a dit.

J'ai moi-même souvent revérifié un boulon à la fin d'un travail pour m'assurer que je l'avais bien serré selon les spécifications, je savais que je l'avais fait, je voulais juste avoir l'esprit tranquille en revérifiant. Le marquage des fixations avec un marqueur de peinture est un nouveau concept pour moi, et pourrait faire gagner du temps et apporter une tranquillité d'esprit lorsque vous travaillez sur des vélos.

En réponse à la même question, le technicien aéronautique Harry Shakespeare a déclaré: "L'importance du serrage au couple sur les aéronefs est de s'assurer que les fixations sont serrées au bon niveau conformément aux manuels de maintenance du fabricant."

Il est clair que le serrage correct des fixations était essentiel pour tous les mécaniciens, je leur ai également demandé s'ils utilisaient un système pour enregistrer les vérifications de couple et comment cela était effectué. Les mécaniciens de vélos enregistreront les contrôles de couple sur les feuilles PDI (inspection avant livraison) et les factures de service des vélos, et les mécaniciens effectuant des travaux d'entretien de la flotte de vélos enregistreront les intervalles d'entretien et, par extension, les contrôles de couple également.

Shakespeare a déclaré: "Nous suivons un manuel de maintenance qui nous dit d'appliquer des couples à différentes fixations, mais pour les composants critiques tels que les supports de moteur et les commandes de vol, nous demanderons à des inspecteurs en double de vérifier visuellement qu'ils ont été correctement serrés pour éviter toute complaisance."

De toute évidence, les contrôles de maintenance des avions sont pris au sérieux et les inspecteurs vérifiant visuellement les travaux de couple montrent que rien n'est laissé au hasard.

Sur le même point, Filip Tisma, mécanicien de Bahreïn Victorius, a déclaré: "Tous les composants ont des spécifications de couple écrites dessus, et les vélos sont vérifiés tous les jours". Steels a fait écho à cette réponse en disant "J'ai une routine pour vérifier un vélo avant de le sortir du stand."

Il est probablement juste de supposer qu'il y a une trace écrite beaucoup plus importante requise en ce qui concerne la maintenance des aéronefs que ce qui est peut-être nécessaire dans un atelier de vélo ou un service d'entretien d'atelier. Il est clair que le même niveau de rigueur et de professionnalisme est là, mais l'industrie du vélo semble exiger des contrôles généralement moins stricts par rapport à l'industrie aéronautique.

Les mécaniciens sont généralement fiers de leurs outils et amassent généralement leurs collections sur une période de plusieurs années. Les magasins de vélos ont tendance à fournir la majorité des outils nécessaires, bien que les mécaniciens achètent, bien sûr, les outils spécifiques qu'ils veulent ou dont ils ont besoin. Fait intéressant, dans d'autres industries, on peut s'attendre à ce que les mécaniciens achètent tous leurs propres outils. Les mécaniciens de vélo indépendants ou ceux qui dirigent leur propre atelier posséderont bien sûr également leurs propres outils.

De la même manière que les cyclistes s'enthousiasment pour les composants de vélo brillants, les mécaniciens apprécient un jeu flash de clés Allen ou d'outils intéressants. J'ai demandé aux mécaniciens quelle(s) marque(s) de clé dynamométrique ils utilisaient et j'ai découvert qu'un nom commun et assez peu surprenant était mentionné.

"J'utilise des clés technologiques Snap-on comme pilotes quotidiens, j'en ai deux qui couvrent les deux extrémités des échelles de couple. Ils sont tous deux numériques et offrent des lectures très précises que je trouve essentielles lorsque je fais des travaux de suspension ou des travaux délicats. des composants tels que Darimo [qui fabrique des composants de vélo en fibre de carbone très exotiques] des pièces qui utilisent des valeurs de couple très faibles." dit Steels.

Les outils Snap-on sont souvent la référence pour les mécaniciens dans diverses industries du monde entier et le logo emblématique est considéré comme une référence. De nombreux outils sont considérés comme à l'épreuve des balles et la garantie est souvent à vie sans poser de questions en cas de rupture.

Bahreïn Victorious choisit également d'utiliser les outils de la marque américaine avec Tisma en disant "Nous avons un partenariat avec Snap-on et Bahco, qui nous fournissent des outils de la plus haute qualité chaque saison."

Beyer a également mentionné l'équipement Snap-on dans sa réponse. "Nous utilisons de nombreuses marques et tailles de clés dynamométriques, Snap-on, TDI et Precision Torque sont les marques que nous utilisons principalement. Les types de clés dynamométriques choisies varient en fonction de l'application, mais nous avons une sélection de clés électroniques, à faisceau, faisceau divisé (type de clic) et type de cadran ", a-t-il déclaré.

L'étalonnage de la clé dynamométrique est quelque chose que nous allons étudier plus en détail dans les mois à venir, mais les contrôles d'étalonnage annuels sont également présents dans tous les travaux des mécaniciens.

"Nos clés dynamométriques sont généralement calibrées une fois par an. Nous les envoyons soit à leur fabricant pour calibrage, soit à un spécialiste qui fournit ce service", a déclaré Beyer.

Tisma avait une réponse différente et qui met en évidence la porte tournante des partenariats de sponsoring WorldTour. "Nous recevons de nouvelles clés chaque année, donc aucun étalonnage n'est nécessaire pendant cette période. Cependant, si vous les utilisez plus longtemps, un étalonnage doit être effectué."

La plupart des fabricants recommandent un réétalonnage annuel des clés dynamométriques et proposent ce service eux-mêmes ou par l'intermédiaire de spécialistes du réétalonnage. Une clé dynamométrique plus ancienne, utilisée et maltraitée peut ne plus être précise et présenter un risque, d'où la nécessité d'un réétalonnage.

Steels a déclaré: "L'étalonnage est une chose que je fais chez DBT. En fait, quelques-uns de mes conducteurs quotidiens sont en vacances chez Snap-on en cours d'entretien. Je ne l'ai jamais fait jusqu'à il y a quatre ans, lorsque j'ai commencé à voir quelques manivelles arriver desserré après les sorties. Je savais que je les avais serrés mais j'ai remis en question l'étalonnage de ma clé dynamométrique. Heureusement, quand ils sont revenus, ils étaient tous toujours précis et n'avaient pas besoin d'être réglés. J'ai découvert plus tard que le fabricant de la manivelle avait des problèmes de tolérance d'essieu qui causaient le De toute façon, ça m'a donné un coup de pied dans le cul pour les faire calibrer chaque année pour protéger mon dos.

Par pure curiosité, je voulais connaître le couple le plus élevé auquel les mécaniciens devaient faire face. Les fixations dans le monde du vélo ont des cotes de couple assez faibles dans le grand schéma des choses, les voitures et d'autres industries voyant des spécifications de couple beaucoup plus importantes.

Les mécaniciens de vélo Steels et Tisma ont eu des réponses similaires à celles auxquelles vous vous attendez.

"L'écrou de la cassette, il est serré à 40-60 Nm, et je pense que c'est le couple le plus élevé que nous faisons", a déclaré Tisma. Alors que le nombre le plus élevé de Steels était similaire "Hope Cranks, 70-75Nm." il expliqua.

Comme prévu, le technicien aéronautique Shakespeare pourrait aller plus haut : "Les boulons de montage du moteur A350 ont été serrés à 800 lb-pi." Il existe plusieurs façons différentes de mesurer le couple, mais lbs-ft (à ne pas confondre avec ft-lbs) est d'environ 1084 nm. J'ai inclus les conversions de newton mètre car c'est l'unité de mesure que nous voyons le plus dans le monde du vélo et cela rend les choses un peu plus faciles à comprendre. La plupart d'entre nous auront par exemple des cotes de 4 à 6 nm sur nos potences de guidon.

Étant personnellement habitué à serrer les boulons de manivelle à environ 40 Newton mètres environ, j'ai eu du mal à comprendre la réponse de Beyer, qui remporte de loin ce jeu particulier de Top Trumps :

"Le couple le plus élevé auquel j'ai personnellement eu affaire était d'environ 26 000 lb-pi. C'était alors que j'étais employé par un concessionnaire Caterpillar travaillant sur de l'équipement lourd. L'application pour ce niveau de couple était sur un écrou de tige de vérin hydraulique qui maintient le piston solidaire de la tige lors de son déplacement dans le barillet des vérins."

Ce chiffre dépassait de loin tout ce à quoi je m'attendais et je crois que converti en Newton Meters est d'environ 35 000 nm.

Quel que soit le couple nominal appliqué aux fixations, qu'elles soient grandes ou petites, les serrer à la valeur correcte est tout aussi important. Comprendre ce qui arrive à une fixation filetée lorsqu'elle est serrée à une valeur nous aide à comprendre pourquoi nous le faisons.

"Comprendre le fonctionnement des fixations aide à comprendre pourquoi un couple correct est essentiel. Le serrage correct d'une fixation consiste en fait à étirer la fixation juste assez pour en tirer la force de serrage maximale", a expliqué Beyer.

"Les fixations sous-torquées sont vouées à se détacher dans des conditions de fonctionnement normales en raison des vibrations. Un serrage excessif d'une fixation peut l'étirer au-delà de l'élasticité du matériau. Immédiatement après ce point d'élasticité, la fixation perd sa résistance très très rapidement."

Indépendamment de la taille des boulons ou du couple nominal, un serrage excessif peut entraîner une défaillance et des dommages aux composants, et un serrage insuffisant peut entraîner un desserrage et des fixations qui fonctionnent librement au fil du temps.

Le plus grand point à retenir de toutes les informations et connaissances partagées par les mécaniciens est que les raisons du serrage des fixations aux spécifications restent les mêmes et d'une importance égale, qu'il s'agisse d'une cote de 5 Newton Meters ou de 35 000. Prêter attention aux valeurs de couple fournira un niveau de travail meilleur et cohérent et contribuera à notre sécurité à tous.

Merci à tous les mécaniciens pour leur temps et leurs connaissances, et faites attention aux pièces à venir sur le couple.

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Tom a rejoint l'équipe Cyclingnews fin 2022 en tant que rédacteur technique. Tom a plus de 10 ans d'expérience en tant que mécanicien qualifié, dont environ 5 passés à diriger un atelier indépendant. Tom a monté et couru des vélos depuis son plus jeune âge jusqu'à un niveau national sur route et sur piste et a roulé et concouru dans la plupart des disciplines, même le polo à vélo. Tom est aussi heureux de bricoler dans le garage que de faire du vélo de route pour explorer les voies du Worcestershire.

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