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May 30, 2023

Prueba simple determina la causa de sujetadores flojos

Las uniones atornilladas se utilizan ampliamente para ensamblar componentes. eso no es de extrañar,

Las uniones atornilladas se utilizan ampliamente para ensamblar componentes. Eso no es sorprendente, ya que son rentables y relativamente fáciles de montar y desmontar. Las uniones atornilladas son extremadamente confiables durante la vida útil del producto, siempre que el perno permanezca apretado. Desafortunadamente, los pernos a menudo se aflojan cuando se ponen en servicio y pueden convertirse en una fuente de problemas de confiabilidad.

El aflojamiento de los pernos puede deberse a relajación, autoaflojamiento o una combinación de ambos.

El aflojamiento automático es el proceso en el que las roscas externa e interna giran en sentido contrario a las agujas del reloj entre sí debido a la carga externa. Este tipo de aflojamiento generalmente se desencadena por el deslizamiento repetido de la junta debido a las cargas de corte inversas. En casos extremos, es posible que el perno se afloje completamente y que se caiga por completo.

La relajación es el proceso en el que las roscas internas y externas no giran y, sin embargo, el perno aún se afloja. Este tipo de aflojamiento generalmente es causado por el aplanamiento plástico o el empotramiento de las superficies de carga. Las superficies de la interfaz de la junta y las roscas de los sujetadores parecen ser lisas. Sin embargo, bajo un microscopio, se hace evidente que las superficies consisten en asperezas. Cuando las superficies de contacto se juntan para crear la junta, las asperezas hacen contacto y se deforman plásticamente. Si bien la mayor parte de la relajación ocurre durante el proceso de apriete, también continúa después de apretar el perno y durante los ciclos de carga iniciales. Dado que la mayoría de las uniones atornilladas no se vuelven a apretar después del montaje inicial, la relajación que ocurre durante el servicio da como resultado el aflojamiento.

Los productos se prueban comúnmente en condiciones de servicio reales o simuladas, y con frecuencia se descubren pernos sueltos después de la prueba. Cuando se descubren pernos sueltos, es importante que el ingeniero comprenda el tipo de aflojamiento que ocurrió. Esta información se puede utilizar para guiar al ingeniero a realizar cambios en el diseño o elegir un método de bloqueo de roscas, como una arandela de bloqueo de cuña o un adhesivo para fijar roscas, que evitará que la junta se afloje cuando se ponga en servicio.

Muchas empresas requieren que los ensambladores marquen la cabeza del perno o la tuerca con una franja de pintura, también conocida como tira de torsión o marca testigo, para certificar que el perno se apretó con el valor de torsión adecuado. Esta técnica es un paso valioso para garantizar la calidad, pero lo que no se sabe mucho es que las tiras de torsión también se pueden usar para detectar el tipo de perno que se aflojó durante una prueba, si la tira de pintura se extiende para incluir la junta.

El aflojamiento automático se puede detectar fácilmente después de la prueba al buscar evidencia de que hubo un movimiento relativo en sentido contrario a las agujas del reloj entre las roscas interna y externa (consulte la tabla).

También se puede realizar una medición cualitativa de la relajación en la unión atornillada utilizando tiras de torque, si el perno se vuelve a apretar al valor de torque original después de la prueba. Si la franja de torsión muestra un movimiento relativo en el sentido de las agujas del reloj entre las roscas interna y externa después de volver a apretar, es probable que se haya producido una relajación durante la prueba.

Nota: Para mejorar la precisión de esta técnica, las roscas, el perno y la brida de la tuerca se deben lubricar antes del ensamblaje y se debe usar una llave dinamométrica calibrada para apretar el perno o la tuerca.

El siguiente procedimiento de prueba simple se puede utilizar para identificar el aflojamiento y la relajación en una unión atornillada.

Comprender si un perno se aflojó por aflojamiento automático, relajación o una combinación de ambos es fundamental para realizar los cambios de diseño correctos o elegir el mejor método de bloqueo de roscas. Afortunadamente, se puede usar una simple tira de torsión para detectar el tipo de aflojamiento de pernos que ocurrió.

Para obtener más información, llame al 952-843-2729 o visite www.matrixengrg.com.

Jon D. Ness, ingeniero principal, Matrix Engineering Consultants, Eden Prairie, MN. [email protected]