Point fixe et de guidage
La problématique de fixation face à la dilatation
La dilatation et la rétractation de la tuyauterie sont dûes aux variations de température. On utilise des points fixes avec des tuyaux dont l’allongement est élevé. Le point fixe est placé au point neutre de manière à ce que le tuyau puisse s’étendre des deux côtés. Les pièces coulissantes sont placées entre les points fixes de manière à ce que le tuyau puisse se retrécir et s’allonger.
Il est important d’avoir les informations suivantes pour choisir le point fixe idéal :
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composition du matériau
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le diamètre et l’épaisseur du tuyau
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les conditions, plus exactement la température minimale et maximale
-
la pression maximale dans le tuyau
On peut faire face à l’allongement des tuyaux :
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en insérant des coudes ou courbes d’expansion
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en utilisant une pièce de compensation
l'utilisation de pièces de compensation
Lorsqu’on utilise une pièce de compensation, il faut notamment tenir compte de la pression dans le tuyau. Il est donc préférable d’amortir l’expansion de manière naturelle. Le point fixe a donc la fonction de pousser l’allongement vers la courbe d’expansion ou vers le compensateur et d’amortir les charges qui en résultent.
Les fixations entre les points fixes et les courbes d’expansion ont une fonction de “coulissement”. Il est important qu’il y ait une résistance à la friction dont l’élément de force sera aussi porté par le point fixe.
courbes d’expansion
En utilisant une courbe d’expansion, la distance du premier collier jusqu’au coude est importante. Si la distance est trop faible, la force de la dilatation de la courbe augmente et sera appliquée directement sur le point fixe.
La charge Ff sur le point fixe se décompose ainsi :
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la charge de friction suite à des fixations coulissantes Fw.
-
l’effort provoqué par la flexion de la courbe d’expansion Fb.
Ff = Fw + Fb
Pour déterminer la force Fb, il faut d’abord déterminer la longueur de la courbe d’expansion. Cette longueur dépend de l’allongement du tuyau. Cet allongement ΔL du tuyau dépend de la longueur L entre le point fixe et la courbe d’expansion, le coefficient de dilatation α de la matière du tuyau et de la variation de la température ΔT.
ΔL = L x α x ΔT
La longueur de la courbe d’expansion Lb dépend de l’allongement ΔL, du diamètre extérieur du tuyau Db et de la matière du tuyau K.
K dépend de l’élasticité de la matière du tuyau E et de la pression maximale autorisé pour cette matière σ.
K = √(1.5 x E)/σ
La force de friction Fw dépend du coefficient de friction μ, des fixations coulissantes et des charges F sur ces fixations coulissantes. La charge est composée du poids du tuyau avec le contenu Fp.
Fw = Fp x μ
| Function: |
Description: |
Value: |
| Ff |
charge sur le point fixe |
N |
| Fw |
force de friction |
N |
| Fp |
poids du tuyau plus contenu |
N |
| Fb |
effort de flexion |
N |
| Db |
diamètre extérieur du tuyau |
mm |
| Di |
diamètre intérieur du tuyau |
mm |
| I |
moment d’inertie |
mm4 |
| E |
module d’élasticité |
N/mm2 |
| K |
constante du matériel |
|
| Lb |
longueur de la courbe d’expansion |
mm |
|
ΔL (Delta L) |
allongement du tuyau |
mm |
|
ΔT (Delta T) |
diff. entre la température max. et min. |
°C |
|
α (Alfa) |
coeff. linéaire de dilatation du tuyau |
mm/m°C |
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μ (Mu) |
coefficient de friction de la fixation coulissante |
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σ (Sigma) |
pression max. dans le tuyau |
N/mm 2 |
|
π (Pi) |
chiffre mathématique 3.142 |
3.142 |