Le couple (aussi appelé moment) est la tendance d’une force à faire tourner un objet autour d’un axe. Comme une force exerce une traction ou une compression, un couple exerce une torsion.

Nous rencontrons quotidiennement des cas nécessitant l’application d’un couple : Ouvrir une bouteille de soda, augmenter le volume de son autoradio, changer une roue, visser un écrou…

Le symbole le plus utilisé pour représenter le couple en physique est « τ ». Il est généralement exprimé en Newton-mètre (N.m), on peut également retrouver le mN.m, N.cm ou lb.in, lb.ft dans les systèmes anglo-saxons.

Pour une force exercée perpendiculairement à l’axe de rotation, le couple se calcule de la façon suivante : τ (couple en N.m) = Force (N) x longueur (m)
A partir de cette formule, on voit très bien qu’il est facile d’appliquer un couple avec un long bras de levier.

DOMAINES D’APPLICATIONS et METHODES :

La notion de couple mécanique est présente dans la fabrication d’un grand nombre de produits utilisés tous les jours. Il est donc indispensable pour les industriels de  contrôler et mesurer le couple. Il permet, par exemple, de s’assurer qu’un pot de confiture n’est pas trop difficile à ouvrir, ou bien que la roue de votre voiture ne risque pas de « se balader ».
On comprend alors bien que ces contrôles sont primordiaux aussi bien sur un plan sécurité, qualité et marketing, mais aussi juridique et commercial.

Les principaux domaines d’applications :

1- Serrage de vis / écrou :

Lors de la mise en place d'une vis d'assemblage, le couple de serrage doit être adapté. Ce couple permet de mettre en tension la vis pour tenir les éléments en contact, et  à compenser les efforts éventuels dus à des chocs, des vibrations... Ce couple doit-être déterminé pour chaque système « vis-écrou » en fonction de l’application et respecté par l’industriel qui va utiliser ce système.

Par exemple un écrou d’une voiture doit-être serré entre 60 et 80 N.m.
En production il faut s’assurer que ce couple est respecté pour cela il existe des couplemètres munis de capteurs type clé dynamométrique, dont vous pouvez voir des exemples en cliquant sur la photo ci-dessus (Centor TH pour de faibles couples et Centor TW pour des couples importants).

 2- Contrôle de l’outillage

Les industries d’assemblages utilisent au quotidien des outils pour garantir le couple de serrage : visseuses, clés dynamométriques, tournevis dynamométriques… Ces outillages sont « ajustés » ou étalonnés pour appliquer un couple déterminé. Ils ont besoins d’être vérifiés régulièrement pour garantir la bonne application du couple.

Le serrage des écrous d’une roue se fait à l’aide de clés dynamométriques, le couple doit être compris entre 60 et 80 N.m.:
Un couple trop faible peut entrainer un risque de dévissage de la roue suite à des chocs, vibrations…
- Un couple trop important peut entrainer le risque de « foirer » le système vis-écrou, ou bien l’impossibilité de changer la roue par le conducteur.

Les clés ou visseuses dynamométriques utilisées sont réglées au couple déterminé (calculé), mais comme tout autre instrument, elles doivent-être contrôlées régulièrement à l’aide de Calibrateurs ou analyseur de couples

3- L’industrie de l’embouteillage :

Lors de l’embouteillage, le couple de serrage du système « bouchon-bouteille » doit-être adapté, il ne doit pas être trop faible (risque de fuite, de contamination extérieur) et il ne doit pas être trop important (risque d’ouverture très difficile) : ainsi il doit être compris entre 17 et 226 N.m.

Il est important de s’assurer que les bouteilles, sortant d’une production, ont été fermées correctement. Il est conseillé de contrôler un certain nombre de bouteilles par productions, pour cela il existe des outils : des contrôleurs de bouteilles dont vous pouvez voir quelques exemples en cliquant sur l'image ci-dessus (Anditork).

4- Mesure d’un couple sur un moteur :

La mesure d’un couple sur un moteur se fait grâce à des capteurs de couple dits dynamiques. Ce sont en fait des capteurs sans contacts qui permettent une rotation du capteur lors de la mesure.
La mesure du couple d’un moteur permet de vérifier la puissance réelle d’un moteur ou d’un système. Il est mesuré entre le moteur et un frein à différentes vitesses.