c-g-designs

Bonjour à tous,

      J’ai lu récemment cet article de Dan LILJA (Lilja Barrels) et, comme il résumait mieux que je ne pouvais le faire, j’ai demandé a Dan la permission de le traduire et le mettre sur C-G-Designs . Daniel m’y a aimablement autorisé et je l’en remercie bien chaleureusement.

J’i inclus  quelques N.D.T, principalement pour remettre en données ISO les valeurs impériales .

      Dans un prpchain article, j’ajoutrai quelques commentaires de mon cru.

Amicalement

R.

      I recently read this article from Dan LILJA (Lilja Barrels) and, as he resumed the point better than I could have done it myself, I asked Dan the permission to translate an publish on c-g-designs.com. Daniel kindly accepted and I warmly thank him for his permission.

Friendly

R.

IConsiderations sur la resistance des tenons de verrou.

Par Dan LILJA

  Tous les concepteurs d”actions sont pour  première  préoccupation  de concevoir un produit sur et fonctionnel. Toutes les autres considerations telles que poids, finition, apparence et autres cosmétiques sont secondaires. Au point de vue sécurité, la résistance des tenons de verrouillage de la culasse est la préoccupation principale. La résistance des tenons au cisaillement  dépend de plusieurs éléments, mais d’autres peuvent ne pas l’être au premier abord. Le nombre  de tenons sur le verrou est bien évidemment dans la catégorie principale, ainsi que leur longueur axiale et la largeur du segment  au niveau de leur raccordement au corps de verrou.

La résistance au cisaillement est calculée à partir de ces facteurs. Je vais expliquer ceci en détail un peu plus tard. Cette résistance doit être supérieure à la poussée exercée lors du tir de la cartouche sur le verrou. Un autre facteur qui est à considerer  est l’effet de poussée sur le verrou. Cette valeur est facilemenent calculée car elle dépend de la surface du fond de l’étui sur laquelle s’exerce la pression lors du tir.

  Il faut noter , bien que d’importance relative pour la sécurité, la valeur de flexion des tenons sous la pression.

Alors, nous allons considerer les différents calculs relatifs à la résistance des tenons de verrou:  Résistance au cisaillement, poussée exercée par l”étui et flexion.

RESISTANCE AU CISAILLEMENT:

Normalement, et à condition que l”étui ou la chambre ne soient  ni gras ni humides ou que l”étui ne se cisaille sous surpression, l”étui adhère a la chambre et contient  jusqu’à la moitié de la poussée. Nous devons tenir  compte des conditions extrêmes et adopter un coefficient de sécurité de 2, normal pour ces cas de montée en poussée instantanée.

Aussi, dans la formule qui va suivre la résistance calculée sera divisée par deux

La formule de calcul de la résistance des tenons est;

LS=(L*LL*NL*YS)/2 , ceci ajoutant la marge de sécurité de 2

Dans laquelle:

LS est la résistance calculée des tenons.

L est la valeur du segment a la base des tenons.

LL  est la longueur axiale des tenons.

NL est le nombre de tenons.

  YS est la résistance de l’acier.

Comme mentionné, cette valeur est  celle du métal divisée par 2

Le seul point épineux dans cette formule est la deétermination de la valeur du segment d’arc. Nous devons calculer  la surface totale en cisaillement. Comme la base des tenons  sont joints au cprps de verrou par un rayon, la longueur du segment radial doit être calculée. La formule pour ce calcul se traduit par:

L=.01745*R*ANG 

où:

R= Le rayon du corps de verrou.

ANG= le cosinus de l’angle du sement.

NDT: Dan propose une seconde formule et admet que ceci semble compliqé. Il me semnble plus simple de considerer l’épaisseur du tenon qui deviant la corde de l”arc de la base du tenon. Le calcul de l”arc est ainsi simplifié.

La nuance et la dureté du metal du verrou  sont importants aussi . Cette partie de l”équation  tombe sous l”effet de la résistance a la traction. La résistance à la traction est la valeur à laquelle le metal peut résister avant de subir une déformation permanente. Jusqu’a ce point, il retournera à ses dimensions initiales quand la charge cesse. Comme l’acier CrMo  AISI4140 (42CrMo4) est la nuance la plus communément utilisée pour les verrous, j’inclus une list des résistances a différentes valeurs de dureté Rockwell ‘C’.

POUSSEE

La poussée sur les tenons est facile à calculer. Seuls 2 entrées sont à prendre en compte. Ce qont la presseion de chambre maximum en  kgs /mm² et, comme déjà mentionné, la surface interne du fond de l’étui qui reçoit la pression.. La formule est alors:

Surface x Pen kgs/mm².

J’ai sectionné quelques étuis et mesuré les diamètres extérieurs et les ao mesurés ainsi:

La compression ou la flexion est une mesure intéressante qui peut être aisément calculée en utilisant les nombres que nous avons déjà déterminés pour la surface de cisaillement et la poussée.  Un autre nombre que nous allons maintenant introduire  est le module d’élastiicité (module de Young). Pour tous les aciers, ce nombre est 1.500000lbs (205Gpa) et est une constante et ne varie pas pour tous les aciers, traités ou non.

L’équation alors s’établit ainsi:

FLEXION= POUSSEE / (Sax1500000)

Ou:

SA- Surface de cisaillement des tenons

N.D.T: Ou en valeurs métriques/ISO:

Exemple de la C.G INCH Modèle 41 ou 80:

Surface de cisaillement des tenons: 424mm².

Pression .308= 4150bar x 0,75 = 3173 bar

Module de Ypung = 200Gpa.

Soit: 3173 / (424x200) = 0,037mm.

Où, plus simplement, la poussée sur l’ensemble des tenons divisée par la somme Surface totale de cosaillement x Module de Young donne pour résultat la flexion. Souvent le résultat est de l’ordre de 0,025 à 0,05mm,  Ceci explique pourquoi il deviant nécessaire de recalibrer l’épaulement de l’étui pour le ramener a sa dimension après quelques rechargements. Les étuis neufs sont suffisamment élastiques pour être ramenés à leur dimenson d’origine mais progressivement lees étuis deviendront plus plastiques  jusqu’à ce qu’ils ne puissant plus être ramenés à leur dimension d’origine. Les étuis deviennent collants dans la chamber, l’ouverture du verrou deviant dificile et éventuellement les étuis seront à remplacer. Avec des chargements a très forte pression, ceci peurt se produire dès le premier tir. Dans les actions monocpup que nous allons étudier

Aussi, les contre-tenons du boîtier  sont aussi soumis à une petite compression, augmentant le problème. En fait, il est possible que  les usinages sur le boîtier (tels que trous de vis de telescope,de pontet, puits de magasin, et rampe d”alimentarion) affaiblissent  au point que les tenons de verrou soient plus résistantes que les contre-tenons du boîrtier. Dans les actions monocpup que nous allons étudier, ce ne sera  pas le cas, mais avec les actions a répétitionn allégées,ceci est entièrement possible et très probable, au moins pour le contre-tenon inférieur. Augmenter le petit diamètre des tenons aiderait aussi, mais avec mpins de résultat.

Ainsi, au sujet de la flexion nous pouvons voir que celle-ci dépend de la section de cisaillement des tenons. Et ceci explique pourquoi les chargements a fortes pressions causent l’allongement des étuis et diifficulté d’ouverture. Les façons évidentes d’augmentation de la section de cisaillement sont: augmenter le nombre des tenons,allonger les tenons ou les faire plus larges. Augmenter le petit diamètre aiderait aussi, mais avec un résultat plus limité.

Septembre 2003.

Daniel LILJA