Encontrar el par de apriete máximo para los tipos más habituales de tornillos y pernos es un primer paso importante para garantizar la fuerza de sujeción necesaria. La generación de fuerza de sujeción es el objetivo del apriete, y se logra para que las piezas montadas funcionen según lo previsto.
Al apretar o aplicar par a un perno, la fuerza de sujeción sujeta las piezas con una enorme cantidad de fuerza que, idealmente, seguirá siendo muy alta y uniforme. Hay tres factores importantes para conocer y determinar el par máximo recomendado para su perno: tamaño, grado y fricción del perno.
La tabla anterior procede del catálogo de herramientas y soluciones industriales de Atlas Copco de 2019. El uso de esta tabla le ayudará a conocer los tres factores clave que se utilizan para determinar el par máximo para su perno.
Tamaño del perno
El tamaño del perno es el primer factor para determinar el par máximo recomendado para su perno. Si observa la tabla gráfico anterior, la columna de rosca hace referencia al diámetro del perno en milímetros (mm). Un perno de rosca M3 tiene 3 mm de diámetro y, del mismo modo, un perno de rosca M5 tiene 5 mm. Cuanto mayor sea el perno, más par se necesitará para lograr la fuerza de sujeción necesaria. Para este artículo, usaremos una rosca M12 para describir el tamaño del perno. Un perno M12 tiene aproximadamente 12 mm de diámetro o 0,5 pulg. Conocer el tamaño de su perno es clave para pasar al siguiente factor, el grado del perno.
Grado del perno
Los pernos están hechos de diferentes calidades de acero. El grado del perno le permitirá determinar cuánta tensión y resistencia a la tracción puede soportar el perno antes de romperse. Conocer las calidades de los pernos es importante a la hora de determinar las herramientas de apriete correctas. ¿Sabía que un perno M12 de grado 10,9, un elemento de fijación habitual usado en el sector de la automoción, tiene una resistencia máxima a la tracción de casi 9072 kg (20 000 libras)? Según la tabla anterior, el par de apriete recomendado para un perno M12 con un grado 10,9 sería de 114,0 Nm. Es importante tener en cuenta que los pernos de grados más elevados requieren un par más alto para obtener más fuerza de sujeción.
Fricción del perno
El factor clave final para determinar el par máximo para su perno es la fricción. La fricción siempre está presente en una junta atornillada, ya que es necesaria para evitar que las piezas de una junta se aflojen. Debe superarse en dos puntos independientes del perno: en las roscas y debajo de la cabeza del perno. Para calcular el par de apriete, es importante conocer los coeficientes de fricción, que son iguales a 0,125 en nuestra tabla anterior. Al igual que el grado del perno, una mayor fricción en la junta requerirá un par de apriete mayor para lograr la fuerza de sujeción adecuada. Según el jefe de laboratorio de los servicios de apriete de Atlas Copco, aproximadamente el 90 % del par que ponemos en los elementos de fijación se destina a superar la fricción del perno. El 10 % restante del par aplicado se destina a generar la fuerza de sujeción y a estirar elásticamente el perno.
Encontrar el par máximo recomendado para su perno concreto es fundamental para lograr la fuerza de sujeción suficiente y garantizar que el montaje funcione tal como se pretende. Un par de apriete insuficiente o un uso incorrecto de la lubricación pueden hacer que las juntas se aflojen, mientras que aplicar demasiado par de apriete puede provocar la rotura de un perno. Para encontrar el par de apriete recomendado para su perno, le sugerimos localizar el tamaño, el grado y la fricción del perno en la tabla anterior.
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